改进gm（1,1）预测模型对我国煤炭消费需求的预测分析

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1、第25卷第2期矿业工程研究V01．25No．22010年6月MineralEngineeringResearchJun．2010改进GM(1，1)预测模型对我国煤炭消费需求的预测分析周晓明，罗文柯2'3，李润球2’。(1．湖南省白山坪矿业公司，湖南耒阳421828；2．煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南湘潭411201；3．湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭411201)摘要：为了预测未来煤炭消费需求状况，利用1998—2008年度我国煤炭消费需求的历史数据直接作为传统GM(1，1)及其残差模型的原始序列。通过生成处理后所得模型分别为勉强合格(三级)和合格(二级)等级，

2、而通过对原始数据取自然对数为基础，并进行二阶弱化处理后所得的改进GM(1，1)模型及其残差GM(1，1)模型，经过点对点的残差检验发现，改进GM(1，1)模型及其残差GM(1，1)模型均提升至好的预测模型(一级)等级。其预测精度较高．用其预测未来3年的煤炭消费需求总量继续呈增长趋势，说明煤炭在未来短期内的主导地位没有改变．因此罔家和各级政府应加大对煤炭行业的资金投入与政策支持的力度，以保障我国经济持续稳定发展．关键词：煤炭资源；消费需求；改进，GM(1，1)模型：残差；预测中图分类号：X936；TD173文献标识码：A文章编号：1674—5876(2010)02—0065一O4煤

3、炭是地球上储量最丰富、分布地域最广的不可它能源的开发和利用逐年提高，对煤炭资源的保护性再生化石能源，被人们誉为“工业的粮食”，至今仍然是开采起致关重要作用．钢铁、电力等工业部门的重要原料或燃料【lJ．据统计资煤炭消费需求，事关一个国家经济与社会发展的料显示，煤炭资源分布于全球近80个国家和地区，其长远大计，攸关一个国家的兴衰与战略安全，牵涉到许中6O多个国家对其进行了有规模的开采，在全球探明多具有高度战略性、全局性、根本性的问题．是一个受总储量8260．01亿t中，中国为1145亿t，占13．86％m．国家政策、能源需求结构、经济现代化水平等诸多相我国不仅是世界煤炭资源储存大国，

4、而且也是煤炭生关因素动态变化函数．科学准确预测未来我国煤炭消产与消费大国．自我国改革开放以来，我国GDP的增长费需求状况，对国家和政府职能部门准确制定相关发展一直呈持续上扬趋势，得益于我国充分挖掘石油、天然规划和政策起关键作用．原有预测煤炭需求消费方法较气、核能、和水电能的开发与利用．而富煤贫油少气的多，如国内生产总值单位能耗预测法、消费弹性系数能源特点又决定了煤炭必须继续担当“第一能源”的法、主要消耗部门预测法、灰色模型预测法、复合小角色，煤炭行业继续履行“基础行业”的职责．据(BP波神经网络和改进的灰色马尔柯夫模型预测法等[6-7]．StatisticalReviewofWo

5、rldEnergyJune2009)资料和我但这些方法中，往往一些相关参数难以获得，且不同预国国民经济与发展统计公报资料整理后表明p】：在测方法，预测精度不同，预测结果亦不一样．利用改进的1998—2008年度期间，我国国民经济的GDP值自1999灰色GM(1，1)模型来预测我国煤炭消费需求的未来发年度开始几乎成直线上升趋势，煤炭生产与消费需求展趋势，其最优特点在于所需参数少，计算简单，预测拟总量自2000年度始亦随之呈上升趋势，煤炭消费需合度高．能为我国合理制定能源政策、科学调整能源结求占能源消费总量的比重近几年略有下降，得益于其构提供重要依据．收稿日期：2010-04—2O基

6、金项目：(国家安全生产监督筻理总安全生产科技发展计划项目(08—203，HN08—19，HNMJ10-05)；湖南省教育科学“十一五”规划课题xjY0f8BGDD27)；湖南省高校科技创新团队支持计划通信作者：周晓明(1964一)．男，湖南衡阳人，工程师，研究方向：煤炭开采技术及管理．E：mail：bpzxm@chinabaJsha．com_651．灰色预测模型的建立费需求总量的灰色模型是基于GM(1，1)模型而建立的，GM(1，1)模型代表一个白化形式的线性微分方程+1．1传统GM(1，1疆吸其残差模型的建立与计算方法蹦(”=6，其中a和b为需要通过建模来求得的参数，利用设为原

7、始离散的历史数据序列：{⋯}，最小二乘法解得上述微分方程为l(1)(1)其中为序列长度．若对其进行一次累加(1-AG0)，则Il新生成处理数据序列为{⋯}；再以生成1。：(一皂一)(1一e)e=’2'⋯'m序列基础建立灰色的生成模型为t】白化形式的灰微分方程：对新乍指数变换还原，得到改进的我国煤炭消费需dX<)／dt—aX()_6．n求的灰色GM(1，1)预测模型：=e，其中分别为上式称为一阶灰色微分方程，记为GM(1，1)其中一口为按照改进的GM(1，1)模型得到的t时刻的煤炭