專利名稱：一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用，可應(yīng)用于原油近期需求分析與預(yù)測等領(lǐng)域，為國家相關(guān)部門可提前制定生產(chǎn)和進口規(guī)劃以及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)和規(guī)劃等。
背景技術(shù)：
隨著國家“十五”、^一五”宏觀調(diào)控等一系列重大戰(zhàn)略部署和實施，我國經(jīng)濟持續(xù)快速增長、不斷邁上一個個新臺階、實現(xiàn)了一次次新跨越。國家統(tǒng)計局的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值[I國家統(tǒng)計局，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值指標，http://219.235. 129. 58/search, do query= %C8% CB%BE%F9%B9%FA% C4%DA% C9% FA% B2% FA% D7% DC% D6% B5&collId=1% 2C2% 2C3&submit =% CB% Dl% CB% F7]統(tǒng)計分析可以看出，近十年來，我國人均 國內(nèi)生產(chǎn)總值(人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(Real Gross-Domestic-Product per capita),也稱作“人均GDP")逐年穩(wěn)步增加，進一步表明我國國家宏觀經(jīng)濟運行狀況不斷完善，社會財富和綜合國力不斷加強，人民生活水平不斷提高；“十二五”期間，我國經(jīng)濟將迎來新一輪的大發(fā)展。我國國家經(jīng)濟持續(xù)平穩(wěn)快速增長，勢必帶來國家對能源的強勢需求。目前我國的能源消費總量居世界第二位，僅次于美國[2劉嘉，中國能源需求預(yù)測的信息基礎(chǔ)比較，中國信息界，2010，141 (5) :67-68]。我國是一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭在能源生產(chǎn)和消費中的比例一直在70%以上；石油原油是我國的第二大能源，在能源生產(chǎn)和消費中的比例平均10%以上，而且這種格局短期內(nèi)不會根本改變。相對于我國煤炭儲量居世界第一位來說，我國屬于貧油國，石油儲量少。這種能源結(jié)構(gòu)、能源儲量和能源資源需求凸顯了石油原油安全在國家能源安全中的核心地位，凸顯了石油原油安全在國民經(jīng)濟振興和國家經(jīng)濟安全中的重要戰(zhàn)略作用。這也是油價漲跌備受國人關(guān)注的主要因素之一。隨著未來經(jīng)濟的不斷發(fā)展和城市化水平不斷提高，中國原油需求還將與日俱增。因此，對我國未來的原油進出口需求、原油生產(chǎn)需求等合理地建立數(shù)學(xué)模型，給出原油需求的預(yù)測方法，進行有效地分析預(yù)測、規(guī)劃和調(diào)整，可為中國更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)、國家能源規(guī)劃乃至整個國民經(jīng)濟規(guī)劃制訂提供重要的科學(xué)依據(jù)，具有非常重要的現(xiàn)實意義。專利申請內(nèi)容在我國原油需求強勢增長與原油生產(chǎn)供給相對弱勢情況下，本發(fā)明提出了一種國家原油近期(近五年)需求預(yù)測方法，擬采用一元二次回歸數(shù)學(xué)模型對原油近期需求進行預(yù)測；研究結(jié)果表明，一元二次回歸數(shù)學(xué)模型是國家原油近期需求預(yù)測的一種非常有效的方法，可進行有效地分析預(yù)測、規(guī)劃和調(diào)整，可為中國更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)、國家能源規(guī)劃乃至整個國民經(jīng)濟規(guī)劃制訂提供重要的科學(xué)依據(jù)。基于該預(yù)測方法可形成不同時期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其硬件平臺以應(yīng)對原油需求安全挑戰(zhàn)，或者將該方法外推到其他數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺使用。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提出了一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用，擬采用的技術(shù)方案假設(shè)所研究階段無突發(fā)地特大自然災(zāi)害等影響、所研究階段無特大經(jīng)濟波動或政治風(fēng)波等影響，對國家統(tǒng)計局近十年來統(tǒng)計的原油需求等各種數(shù)據(jù)指標進行分析后，提出并采用一元二次回歸數(shù)學(xué)模型分析預(yù)測原油近期需求，一元二次回歸數(shù)學(xué)模型如下Y = aT2+bT+c,(I)方程(I)中，Y表示原油需求，在分析原油消費量、原油進口量、原油出口量和原油合計生產(chǎn)量等不同情況時代表不同的原油需求；T表示時間變量(年)；a、b、c分別是對應(yīng)不同項的回歸系數(shù)，對應(yīng)原油消費量、原油進口量和原油出口量等不同分析情況，其數(shù)值不同。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出了一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用，應(yīng)用該模型可以處理我國原油相關(guān)數(shù)據(jù)，可以預(yù)測，十二五期間，我國原油消費量、原油進口量和原油合計生產(chǎn)量等 以二次方程形式迅速增長且涉及量值龐大；預(yù)測模型的相關(guān)指數(shù)趨近1，預(yù)測曲線擬合度好，預(yù)測模型的可靠度高；預(yù)測結(jié)果與國家商務(wù)部等部門統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)非常吻合。研究結(jié)果表明，一元二次回歸數(shù)學(xué)模型是國家原油需求預(yù)測的一種非常有效的方法。應(yīng)用該模型的預(yù)測數(shù)據(jù)，國家相關(guān)部門可提前制定生產(chǎn)和進口規(guī)劃以及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)和規(guī)劃等。


本發(fā)明提出了一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用，圖I所示是原油消費量隨時間的變化情況。圖中實點是國家統(tǒng)計局近年來統(tǒng)計的的原油消費量數(shù)據(jù)[3國家統(tǒng)計局，原油各項統(tǒng)計指標，http://219. 235. 129. 58/search, do query = % D4% AD% D3%CD&collId = 1% 2C2% 2C3&submit =% CB% Dl% CB% F7]，圖中小方塊和虛線是采用本發(fā)明預(yù)測方法得到的數(shù)據(jù)。圖2所示是原油合計生產(chǎn)量隨時間的變化。圖中實點是國家統(tǒng)計局近年來統(tǒng)計的的原油合計生產(chǎn)量數(shù)據(jù)[3國家統(tǒng)計局，原油各項統(tǒng)計指標，http://219. 235. 129. 58/search, do query = % D4 % AD % D3 % CD&collId = I % 2C2 % 2C3&submit = % CB %Dl% CB% F7]，圖中小方塊和虛線是采用本發(fā)明預(yù)測方法得到的數(shù)據(jù)。圖3所示是我國原油進口量隨時間的變化情況。圖中實點是國家統(tǒng)計局近年來統(tǒng)計的的原油進口量數(shù)據(jù)[3國家統(tǒng)計局，原油各項統(tǒng)計指標，http://219. 235. 129. 58/search, do query = % D4 % AD % D3 % CD&collId = I % 2C2 % 2C3&submit = % CB %Dl% CB% F7]，圖中小方塊和虛線是采用本發(fā)明預(yù)測方法得到的數(shù)據(jù)。圖4所示是原油出口量隨時間的變化。圖中實點是國家統(tǒng)計局近年來統(tǒng)計的的原油出口量數(shù)據(jù)[3國家統(tǒng)計局，原油各項統(tǒng)計指標，http://219. 235. 129. 58/search, do query =% D4% AD% D3% CD&collId = 1% 2C2% 2C3&submit =% CB% Dl % CB% F7],圖中小方塊和虛線是采用本發(fā)明預(yù)測方法得到的數(shù)據(jù)。圖5所示是原油占能源生產(chǎn)總量的比重隨時間的變化。圖中實點是國家統(tǒng)計局近年來統(tǒng)計的原油占能源生產(chǎn)總量的比重[3國家統(tǒng)計局，原油各項統(tǒng)計指標，http://219. 235. 129. 58/search, do query =% D4% AD% D3% CD&collId = 1% 2C2%2C3&submit =% CB% Dl% CB% F7]，圖中小方塊和虛線是采用本發(fā)明預(yù)測方法得到的數(shù)據(jù)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施對 本發(fā)明進一步說明。采用一元二次回歸數(shù)學(xué)模型方程(I)來預(yù)測原油近期需求，需要先根據(jù)原油消費量、原油進口量和原油出口量等近十年的數(shù)據(jù)來確定回歸系數(shù)a、b、c，對應(yīng)原油消費量、原油進口量和原油出口量等不同分析情況，其數(shù)值不同。采用一元二次回歸數(shù)學(xué)模型分析預(yù)測原油需求的基本步驟如下i預(yù)測方程系數(shù)確定將已知的國家統(tǒng)計局統(tǒng)計的數(shù)據(jù)(不同時間Ti以及對應(yīng)的原油需求Yi)代入方程(I)中，采用最小二乘法原理(誤差的平方和最小原理)求出a、b、c回歸系數(shù)。原油需求實際值Yi,由二次方程得到的相應(yīng)理論值為a72 +bT,+c，兩者誤差的平
方和為
權(quán)利要求
1.一種國家原油近期需求預(yù)測方法與應(yīng)用，其基本特征在于采用一元二次回歸數(shù)學(xué)模型方程來預(yù)測原油近期需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于 (1)預(yù)測方程系數(shù)確定 需要先根據(jù)原油消費量、原油進口量和原油出口量等近十年的數(shù)據(jù)來確定回歸系數(shù)a、b、c，對應(yīng)原油消費量、原油進口量和原油出口量等不同分析情況，其數(shù)值不同。將已知的國家統(tǒng)計局統(tǒng)計的數(shù)據(jù)(不同時間Ti以及對應(yīng)的原油需求Yi)代入一元二次回歸方程中，采用最小二乘法原理(誤差的平方和最小原理)求出a、b、c回歸系數(shù)?？刹捎胢atlab中的polyfit ()函數(shù)編程來實現(xiàn)回歸系數(shù)的求解。
(2)不同原油需求的預(yù)測方程 將求解得到的a、b、c數(shù)值代入一元二次回歸方程中，得到不同原油需求的預(yù)測方程。經(jīng)運算得到 原油消費量的預(yù)測方程Y = 25. 3511T2+1746. 0713T+18332. 4455， (2) 此式中，Y表示原油消費量需求，T表示時間變量(年)；本文采用的國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)從2000年開始，至2009年或2010年不等；為了避免計算數(shù)據(jù)范圍過大，將預(yù)測方程的時間變量T平移了 1999，即2000年對應(yīng)T = 1,2001年對應(yīng)T = 2，......，2015年對應(yīng)T =16，……，以此類推；計算完成作圖時，再將時間變量平移回來。同理，可得到原油其他不同需求的預(yù)測方程 原油合計生產(chǎn)量的預(yù)測方程Y = 6. 888T2+293. 3071T+15872. 2582，(3) 原油進口量的預(yù)測方程Y = 90. 2879T2+656. 8091T+5277. 9939，(4) 原油出口量的預(yù)測方程Y = 0. 6014T2-64. 5804T+989. 3636，(5) 原油占能源生產(chǎn)總量的比重預(yù)測方程=Y = 0. 0496T2-1. 4760T+19. 8322。(6) (3)預(yù)測模型評價 在線性或非線性回歸分析中，預(yù)測模型與實測值之間一般存在差距；通常根據(jù)曲線擬合度(或稱相關(guān)指數(shù))來評價預(yù)測模型的優(yōu)劣。曲線擬合度(或稱相關(guān)指數(shù))定義為 式中，Yi是實測值，是求解原油消費量預(yù)測方程得到的預(yù)測值，f代表實測值的平均值；一般0<R2< 1，R2越接近1，說明預(yù)測效果越好，回歸方程預(yù)測的可靠程度越高。將實測值I、求解原油消費量預(yù)測方程得到的預(yù)測值；^、實測值的平均值F代入式(7)中，經(jīng)運算得到，原油消費量的預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)R2 = 0. 9843，(8) 說明預(yù)測曲線擬合度好，預(yù)測模型的可靠度高。同理，可得到原油其他不同需求預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)如下 原油合計生產(chǎn)量預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)R2 = 0. 9611，(9) 原油進口量預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)R2 = 0. 9819，(10) 原油出口量預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)R2 = 0. 7516，(11) 原油占能源生產(chǎn)總量的比重預(yù)測方程的相關(guān)指數(shù)R2 = 0. 9902。(12)(4)預(yù)測模型應(yīng)用 求解不同原油需求的預(yù)測方程(2)-(6)，作出了原油消費量、原油合計生產(chǎn)量、原油進口量、原油出口量等不同原油需求隨時間的變化圖，進行了分析預(yù)測；此過程可采用matlab中的polyval ()函數(shù)編程來實現(xiàn)。相關(guān)指數(shù)對預(yù)測方程的評價表明預(yù)測方法的可靠度高；預(yù)測結(jié)果與國家商務(wù)部等部門統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)非常吻合。該預(yù)測方法是國家原油需求預(yù)測的一種非常實用的重要方法。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，國家相關(guān)部門可提前制定生產(chǎn)和進口規(guī)劃以及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)和規(guī)劃等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于基于該預(yù)測方法可形成不同時期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其硬件平臺以應(yīng)對原油需求安全挑戰(zhàn)，或者將該方法外推到其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺使用。
全文摘要
在我國原油需求強勢增長與原油生產(chǎn)供給相對弱勢情況下，本發(fā)明提出了一種國家原油近期(近五年)需求預(yù)測方法。應(yīng)用該預(yù)測方法可對我國原油消費量、原油進口量和原油合計生產(chǎn)量等近期需求進行預(yù)測分析；基于該預(yù)測方法可形成不同時期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其硬件平臺以應(yīng)對原油需求安全挑戰(zhàn)，或者將該方法外推到其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺使用。預(yù)測方法的可靠度高；預(yù)測結(jié)果與國家商務(wù)部等部門統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)非常吻合。該預(yù)測方法是國家原油需求預(yù)測的一種非常實用的重要方法。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，國家相關(guān)部門可提前制定生產(chǎn)和進口規(guī)劃以及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，更好地應(yīng)對石油安全挑戰(zhàn)、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)和規(guī)劃等。
文檔編號G06F19/00GK102750436SQ20121012620
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者鄭黎明 申請人:鄭黎明