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能源需求分析方法述析
摘要：能源需求分析方法大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是能源需求的預測分析方法，另一類(lèi)是能源需求的因素分析方法。這些方法雖然對能源需求預測和影響因素分析做出了一定的貢獻，但在建模思想和建模方法上都有不足之處。對于能源需求預測分析方法中存在的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，建議用組合預測模型來(lái)解決；對于能源需求因素分析方法中存在的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，建議采用協(xié)整與誤差修正模型來(lái)解決。 關(guān)鍵詞：能源需求；分析方法；評述；探討一、引言
能源是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎，任何一個(gè)國家或地區的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展都離不開(kāi)能源的支持。自進(jìn)入工業(yè)化時(shí)期以來(lái)，能源在任何國家的社會(huì )與經(jīng)濟生活中都起著(zhù)無(wú)可替代的重要作用，為了滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的能源需求，世界各國大量開(kāi)采煤、石油、天然氣等化石燃料，但仍然供不應求，多次出現全球性或區域性的能源緊缺，甚而導致嚴重的能源危機，而與年俱增的能源消費對環(huán)境造成的破壞也越來(lái)越嚴重。因此，清楚了解能源供需形勢，做好影響能源需求因素分析、搞好能源需求預測為能源規劃及政策的制定提供科學(xué)依據，對于保證我國國民經(jīng)濟健康、穩定、持續發(fā)展具有重要的理論和現實(shí)意義。
二、能源需求分析方法的發(fā)展
20 世紀70 年代爆發(fā)的“石油危機”使得各國學(xué)者更加關(guān)注能源問(wèn)題的研究，并將各種建模方法引入到能源系統的研究當中。這其中對能源需求的研究又較多，并得出了一些比較實(shí)用的建模方法。這些方法大致可以歸結為九種，具體包括：
�。�1）部門(mén)分析法，該方法是為了直接預測在一定經(jīng)濟發(fā)展速度以及一定技術(shù)進(jìn)步條件下的能源需求量。根據實(shí)際情況把國民經(jīng)濟依部門(mén)劃分，利用能源消費量與經(jīng)濟發(fā)展速度之間的關(guān)系，使用單位產(chǎn)值能源消費量來(lái)綜合反映各部門(mén)能源消費的技術(shù)水平和管理水平。模型把國民經(jīng)濟現狀作為分析和計算的出發(fā)點(diǎn)，直接應用基期年份的產(chǎn)值水平與能源消費量等參數在假定了各部門(mén)的產(chǎn)值增長(cháng)速度與單位產(chǎn)值能耗變化率后，就可預測出各部門(mén)能源消費需求量、總能源需求量和增長(cháng)趨勢。部門(mén)劃分越細，預測的準確率就越高，反之，預測的準確率就越低。
�。�2）傳統時(shí)間序列趨勢法，從能源消費量的過(guò)去和現在的統計數據中，按其發(fā)生時(shí)間的先后次序排成一個(gè)序列，找出能源消費量隨時(shí)間變動(dòng)的規律，以能源消費量作為時(shí)間的函數，使時(shí)間外延時(shí)，能源消費量的預測值可以從函數關(guān)系式解出。該方法的基本思想是能源消費量在將來(lái)隨時(shí)間的變化規律同過(guò)去的能源消費量的變化規律是一致的。適用于國家、地區或企業(yè)從事短期或中期的能源消費預測。當遇到歷史數據起伏較大，或者對未來(lái)趨勢需要研究誤差或探討轉折點(diǎn)時(shí)，就必須同其他預測方法相結合。
�。�3）能源消費彈性系數法，一個(gè)國家和地區的能源消費彈性系數可以宏觀(guān)地反映本國或本地區國民經(jīng)濟發(fā)展與能源消費的統計規律。在某一特定的歷史發(fā)展階段，能源消費彈性系數有一個(gè)大體上比較穩定的數值范圍。根據歷史上能源消費與經(jīng)濟增長(cháng)的統計數據，計算出能源消費彈性系數，然后利用這個(gè)值來(lái)預測今后年份的能源需求量，該預測法的基本思想是假設一國或地區在未來(lái)預測年份的經(jīng)濟發(fā)展趨勢與過(guò)去的經(jīng)濟發(fā)展趨勢相比無(wú)明顯的改變。
�。�4）投入產(chǎn)出法，能源投入產(chǎn)出分析是研究能源部門(mén)與整個(gè)國民經(jīng)濟的聯(lián)系。它從國民經(jīng)濟是一個(gè)有機整體出發(fā)，同時(shí)從能源生產(chǎn)消耗和分配使用兩個(gè)側面來(lái)全面反映能源產(chǎn)品在國民經(jīng)濟各部門(mén)間的運動(dòng)過(guò)程。它不僅能反映能源產(chǎn)品的價(jià)值形成過(guò)程，也能反映能源產(chǎn)品的使用價(jià)值運動(dòng)過(guò)程。
�。�5）RRS能源因素分析法，是由20世紀80年代初歐洲 Rhys 提出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的因素分析法，接著(zhù)德國學(xué)者Reitler、Rudolph 和Schaefer在其方法的基礎上加以完善，把影響工業(yè)能源消費的因素分解為四個(gè)部分，即工業(yè)總產(chǎn)值增長(cháng)因素、能源利用效率因素、以及其他因素。
�。�6）BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是一種由若干互連處理單元組成的并行計算系統。而前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )則是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )體系結構中的一種，它是指一層中的所有權重直接指向下一個(gè)網(wǎng)絡(luò )層的結點(diǎn)，權重不循環(huán)回來(lái)作為前一層的輸入；前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )通常使用BP (Back Propagation)算法作為訓練方法。BP算法是通過(guò)從輸出層開(kāi)始修改權重，然后反向移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò )的隱層，來(lái)進(jìn)行反向學(xué)習。
�。�7）情景分析法，是從未來(lái)社會(huì )發(fā)展的目標情景設想出發(fā)，來(lái)構想未來(lái)的能源需求，這種構想可以不局限于目前已有的條件限制，允許人們首先考慮未來(lái)希望達成的目標，然后再來(lái)分析達成這一目標所要采取的措施和可行性。
�。�8）灰色模型法，在控制論中,將已知信息的系統稱(chēng)為白色系統，未知信息的系統稱(chēng)為黑色系統，而系統中既含有已知又含有未知或不完全的信息系統稱(chēng)為灰色系統。1982 年鄧聚龍教授創(chuàng )立了灰色系統理論，開(kāi)辟了控制論新的研究方法。概括來(lái)講，灰色系統理論是以“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統為研究對象，主要通過(guò)對“部分”已知信息的生成、開(kāi)發(fā)，提取有價(jià)值的信息，對系統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控。 �。�9）混沌時(shí)間序列法，是由Farmer D.J提出的，Takens用數學(xué)為之奠定了堅實(shí)基礎的重構相空間方法�；煦缋碚撘韵到y中出現的內在隨機現象為研究對象，分析隨機現象形成的過(guò)程和內在機制，它是關(guān)于系統從有序間或變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài)的一種演化理論。簡(jiǎn)單地說(shuō)，混沌就是事物發(fā)展過(guò)程中的不確定性或者說(shuō)是一個(gè)確定性系統中產(chǎn)生的近似隨機性，這種隨機性不是外因加于系統的，而是系統的內稟隨機性。
三、能源需求分析方法評述
根據上述能源需求分析方法的研究角度不同，大致可將其分為兩類(lèi)：第一類(lèi)是能源需求的預測分析方法，主要基于能源系統本身對能源需求進(jìn)行研究，其中包括傳統時(shí)間序列趨勢法、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型法、灰色模型法和混沌時(shí)間序列法。第二類(lèi)是能源需求的因素分析方法，主要基于整個(gè)社會(huì )經(jīng)濟系統對能源需求進(jìn)行研究，其中包括部門(mén)分析法、能源消費彈性系數法、投入產(chǎn)出法、RRS能源因素分析法和情景分析法。
在以往的能源需求研究中，這些方法雖然對能源需求預測和影響因素分析做出了一定的貢獻；但是在建模思想和建模方法上也存在著(zhù)不足和缺點(diǎn)。對于能源需求的預測分析方法來(lái)說(shuō)，無(wú)論較傳統的時(shí)間序列趨勢法，還是較新的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型法、灰色模型法和混沌時(shí)間序列法，雖然在建模方法本身有了新的進(jìn)展，但是這些單一方法對能源需求預測精度提高的效果卻都不明顯。究其原因是因為傳統的單一方程模型往往只能描述社會(huì )經(jīng)濟現象的某一方面，而經(jīng)濟現象本身卻比較復雜，因此，這樣進(jìn)行描述和預測的結果往往由于缺乏對經(jīng)濟信息的全面充分利用而導致產(chǎn)生較大的誤差。所以，僅對能源需求預測分析在方法上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng )新是遠遠不夠的，還必須從建模思想上有所突破才行。對于能源需求的因素分析方法來(lái)說(shuō)，部門(mén)分析法、能源消費彈性系數法、投入產(chǎn)出法和RRS能源因素分析法是根據歷史數據對能源需求的經(jīng)濟關(guān)系進(jìn)行研究來(lái)分析能源需求的影響因素及預測；而情景分析法則是從未來(lái)社會(huì )發(fā)展的目標情景設想出發(fā)，來(lái)構想未來(lái)的能源需求，這種構想可以不局限于目前已有的條件限制，允許人們首先考慮未來(lái)希望達成的目標，然后再來(lái)分析達成這一目標所要采取的措施和可行性；其分析思路和前幾種方法正好相反。但是，這些方法共同特點(diǎn)往往是以某種經(jīng)濟理論或對經(jīng)濟行為的認識來(lái)確立模型的理論關(guān)系形式，而依據經(jīng)濟理論或對經(jīng)濟行為的認識來(lái)確立模型，在建模本身上存在著(zhù)主觀(guān)性，因此，最后也就不可避免會(huì )造成由于認識上的不夠全面和不夠深入而導致建模的不準確進(jìn)而導致分析結果上產(chǎn)生偏差。所以要對能源需求的因素分析在建模思想和建模方法上都應有所改進(jìn)才行。
四、能源需求分析方法探討
對于能源需求預測分析方法中存在的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，建議用組合預測模型來(lái)解決，該方法利用兩個(gè)模型之間的數學(xué)邏輯關(guān)系進(jìn)行推導，具有較強的邏輯性和客觀(guān)性，在預測效果上也有較高的準確性，這改變了傳統單一模型由于對信息利用不充分所產(chǎn)生的較大誤差。對于能源需求因素分析方法中存在的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，建議采用協(xié)整與誤差修正模型來(lái)解決，該方法從經(jīng)濟變量數據中所顯示的關(guān)系出發(fā)，來(lái)確定模型中包含的變量和變量之間的理論關(guān)系，并以此來(lái)建立模型。而經(jīng)濟變量數據中所顯示的關(guān)系是客觀(guān)的，因此，所建立的能源需求模型和進(jìn)行的因素分析也就具有更好的合理性和更高的科學(xué)性。另外，協(xié)整與誤差修正模型還可以解決由非平穩變量引起的“偽回歸”的影響，以及分辨出變量之間的長(cháng)期均衡關(guān)系、短期波動(dòng)以及長(cháng)期均衡對短期波動(dòng)的影響，并在此基礎上進(jìn)行相應的長(cháng)期行為分析和短期行為分析。
參考文獻：
[1]李亮．灰色GM（1，1）和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )組合的能源預測模型[J]．研究與探討，2005，（1）．
[2]田立新．能源經(jīng)濟系統分析[M]．北京：社會(huì )科學(xué)文獻出版社，2005．
[3]李子奈，葉阿忠.高等計量經(jīng)濟學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2000.
[4]傅德印，劉曉梅.預測方法與應用[M].北京：中國統計出版社,2003．
[5]韓君，梁亞民．趨勢外推與ARMA組合的能源需求預測模型[J]．蘭州商學(xué)院學(xué)報，2005，（6）.
[6]韓君，梁亞民．基于協(xié)整與ECM模型的中國能源需求計量分析[J]．開(kāi)發(fā)研究，2006，（6）.
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