我国煤炭产量预测研究

我国煤炭产量预测研究王志宏赵爱国(辽宁工程技术大学阜新123000 )摘要根据我国不同煤矿煤炭产量变化的特点,分别采用了-元线性回归、自回归模型和干预分析模型对国有重点、国有地方及乡镇煤矿的产量进行了预测,提高了预测精度;并根据预测结果与需求预测相比较,得出本世纪初的十几年内,我国煤炭市场供给将出现较大缺口,应引起有关部门的高度重视关键词煤炭市场产量预测模型中图分类号TD82 文 献标识码A文章编号1004-4051 ( 2003) 11- 0005- 04.STUDY ON FORECASTED TREND OF CHINA'S COAL OUTPUTWang Zhihong Zhao Aiguo( Liaoning Technical University Fuxin 123000 )Abstract : Based on the output changes of different coal mines ，one variable linear regression model ，autoregressive model and intervention analysis model are applied to forecast the output of state owned importantmines , state owned local run mines and town. vllge run coal mines. These models improve the precision of theforecast. Comparing the forecasted results of coal output with coal demand , the conclusion is drawn that the coalsupply of coal- market of China will be insufficient in the first several decades of the 21th century，which shouldbe paid much attention to by decision -makers.Keywords : Coal , Coal-market , Output , Forecasting model煤炭生产总量和消费总量基本相适应才能保证为状态变量对各种不同类型的煤矿的产量序列的变煤炭市场的良好运作,生产不足或过剩都会引起市化进行预测,建立了不同的预测模型,提高了预测场混乱。我国经历了长期的煤炭供不应求的困扰，精度。也经历了90年代以来煤炭供应过剩的挫折和教训。1国有重点煤矿的产量预测因此,调控煤炭的供求总量平衡,是保证煤炭市场2000年末我国国有重点煤矿共有135处,产正常、健康发展的关键。现阶段对煤炭市场的研究煤5.3573亿t。这些煤矿的发展代表着整个煤炭工大都集中在对需求的预测上,而对供给态势的研究业面貌,对煤炭供应起着决定作用。国有重点煤矿则很少。因此,笔者尝试使用-些现代经济预测的的产量变化如表1所示，由表1绘制出产量变化曲模型与方法对我国煤炭产量进行预测。线如图1所示。从国有重点煤矿的产量态势(图由于各种不同类型的煤矿产量变化的态势是各1)来看,呈现比较明显的线性趋势,因此,本文不相同的,因此预测的方法和模型也应有所区别。拟用-元线性回归分析模型对国有重点煤矿的产量本文根据以往的各类煤矿产量为原始序列,以时间进行预测。表1国有重 点煤矿历中国煤化工YHCNMHG_(单位:亿t)19861987198819891990 199119921993 .19941995199699719981999 20004.1392 4.2020 4.3445 4.5830 4.8022 4.8060 4.8254 4.5803 4.6867 4 .82285.3725 5.2916 5.0349 5.1271 5.3579-元线性回归预测模型为:从图1可以看出,1986~1999年国有地方产y=a+ bx(1)量的模拟结果具有很好的拟和度,预测模型具有较由最小二乘法对式( 1 )中的回归系数进行估好的预测精度。由式(2)预测国有重点煤矿2005计得a=4.1706 , b= 0.07848年原煤产量为5.7402亿t, 2010年为6.1326亿t ,国有重点煤矿产量预测一元线性回归分析方程2015年原煤产量为6.525亿t。为:2国有地方煤矿的产量预测y=4.1706 + 0.07848x(2)2000年末国有地方煤矿共有1954处，生产原煤1.9426亿t,它们对稳定地方煤炭供应起着很大的作用。国有地方煤矿产量变化如表2所示，由表2绘制出产量变化曲线见图2,由图2可以看出产量波动幅度小于20%，可视为宽平稳随机序列。亡刘际产最曲线三预制面线]对于这类时间序列,可采用随机序列线性模型进行图1国有重点煤矿产量变化曲线预测。表2国有地方煤矿历年产量(单位:亿t)198619871988198919901991 1992 19931994 1995199619971998199920001.8138 1.8113 1.9389 2.0546 2.0509 2.0356 2.0282 2.0403 2.0596 2.1335 2.2206 2.2567 2.1285 2.1392 1.9426随机序列线性模型分为三种类型,它们是自回从渐进正态分布: N<(0,六)归模型( Autoregressive Models ),滑动平均模型( Moving Average Models),自回归滑动平均模型MA(q)模型的识别准则:若随即序列的自相关函数截尾,偏自相关函数托尾,则可断言此序( Autoregressive Mo Average Models )若给出随即序列y,的n次观察值,则样本平列是滑动平均MA(q)序列。实际上，在k>p以后,样本自相关函数不会在q步以后全为零,而是均值为:在零的上下波动。可由正态分布理论进行判断,当y=12y,k>p以后Pa服从渐进正态分布: !(0.言),随即序列y,的样本自协方差函数为:n为样本容量。2=12(.yr+k- vXy,-y)ARMA(p,q)模型识别准则:若随机序列的n2自相关函数与偏自相关函数均是托尾,则可判断此样本自相关函数为:序列是自回归滑动平均序列。对国有地方煤矿历年产量序列计算其均值,并r(求出各年的产量与均值的差值y,,则时间序列y,样本的偏自相关函数为:为平稳时间序列,以此为基础来预测煤炭产量。样911 =ρ1本序列y,的标准自相关函数和偏自相关函数估算9*+16+1=(pe+1- 2p++1-79w)(1- 2;om)结果如表4所示。j=i表4标准自相关函数 与偏自相关函数9k+1;= Pkj- Pk+1k+19°k-j+1AR(p)模型识别准则:若y,的偏自相关函Pk|kρP比0.6452920.645292| 8-0.17115 - 0.177454数φx在p步之后”截尾”,即k>p时，φx=0 ,而且它的自相关函数pk”托尾”,即ρk随着k的增中国煤化工- 0.35523 - 0.257363- 0.42964- 0.082165大而逐渐消失、衰减至零,则可断言此序列为自回MHC NMHG - 0.34724 0.0166433归序列AR(p)但是,当k>p时，φk=0仅是0.02582- 0.014993 | 12- 0.1354950.074961- 0.00014 - 0.049566|13 0.006497 - 0.036492理论上的,实际上当k>p时中x不会全为零,而. 0.04649- 0.070248 | 1.0.100979是在零的上下波动。可以证明，当k>p时qp服中国矿业2003年第12卷第11期由表4可知，Pk的数据随k的增大而减小,2.0572亿t, 2010 年为2.0414亿t, 2015年为有收敛到零的趋势,因此可以认为是托尾的，φk2.044亿t ,其余预测结果见图2中预测曲线。从在大于3以后,就在零的附近波动，而且φμ>3/图2可以看出, 1986~ 1999年国有地方产量的模V 15的点一个也没有,因而可认为φ从在k>3以拟结果具有很好的拟和度,预测模型具有较好的预后是截尾的。由AR模型识别准则,判断此序列是测精度。AR(3)模型,其模型方程:y=O13-1+ 02>1-2+.. +OpV-p(3)0|, 02...0p ,是未知参数,由下式估计「O1Po01 .. ρp-1ρ1、|02= =|P100Pp-2?|(4)+文际产量曲线号你围血线|:图2国有地方煤矿产量变化曲线经计算得国有地方煤矿产量预测模型为:3乡镇个体煤矿产量预测ye =0.738102yx- 1- 0.059263y-2-0.181987,-3(5)2001年底乡镇个体煤矿约有2.2万处,生产由式5预测国有地方煤矿产量2005年为原煤为2.4594亿t,各年产量见表5。.表5乡 镇煤矿历年产量(单位:亿t)19861987 198819891990 199119921993 199419951996 199719981999 200020012.9874 3.2757 3. 51533. 9039 3 .93994 .00124. 29194 .89315. 5490 5 .96556.1477 5. 70425. 16173. 17002.6917 2. 45943.1 乡镇个体煤矿产量的干预分析估出一个单变量的随机线模型。1998年以后，受国家”关井压产”等宏观调(4)求出干预分析模型控政策的影响,乡镇个体煤矿产量骤减(见表5),通过以上四步计算得到乡镇煤矿产量的干预分在1999~2001这短短的3年里,产量比最高峰的析模型的具体表达式为:1996年6.1477亿t分别减少了2.9777、3.456 和. 1≤t≤13(7)3. 6883亿t,而且国家”关井压产”等宏观调控政14≤t≤15.策对乡镇煤矿的干预是逐渐开始的,并且出对于煤其中σ= -0.0425. w=- 1.7428，炭产业结构调整的需要,要长期持续下去。因此,y = 0.895049yr -1- 0.059263yx -2- 0.181987x - 3干预影响选取如下模型:(8)r0 1998年以前由式7预测乡镇煤矿产量2005年为2.8478亿z,=_"pS?其中ST=(6)- σE1 1998年以后t,2010年为2.9009亿t,2015年为2.8827亿t,式(6)中，Z,是干预的输出，S,是干预变量，其余结果见图3预测曲线。从图3可以看出,预测w,σ是参数。值和历年时际值拟和得很好,预测精度较高。3.2干预分析模型的识别与参数估计(1)利用干预影响产生前的数据,即宏观调控政策前1986~ 1998年产量数据,建立一个单变量的随机线性模型。然后,利用此模型进行外推预啡测,得到预测模型,作为不受干预影响的数值。最后将实际值减去这些预测值,得到的是受干预影响十实际产量曲线二预调曲线的具体结果,利用这些结果可求出干预模型的参中国煤化工量变化曲线数。(随机线性模型的建立参照国有地方产量预测YHCNMHG模型，下同)4.结论(2)估计出干预模型的参数w , σ。(1)由式2、3和8分别预测出国有重点煤矿(3)利用排出干预影响后的全部数据,识别与产量2005年为5.7402亿t, 2010年为6.1326亿我国煤炭产量预测研究t,2015年6.5251亿t;国有地方煤矿产量相应为重视。2.0572亿t, 2.0414亿t, 2.044亿t;乡镇个体煤参考文献矿产量对应为2.8478亿t, 2.9009亿t, 2.8827[1] 郑行周.用系统预测方法估算乡镇煤矿产量.中国煤炭.2002.亿t。2005 年全国煤炭供给量为10.6448 亿t,[2]煤炭工业统计年鉴1949 ~ 2000 年.煤炭工业经济运行中心2010年为11.0749亿t , 2015年为11.4518亿to[3]冯文权主编.经济预测与决策技术第四版、武汉大学出版(2)从图1、图2、图3可以看出,预测值和社.2001历史值的拟和度很好,预测精度较高,说明预测结[4]中国煤炭工业发展研究咨询中心，《全国煤炭市场滚动调查果可信度高,有很高的参考价值。与预测研究》2001(3)根据中国煤炭发展研究咨询中心所作的《全国煤炭市场滚动调查与预测研究》,预测全国煤(收稿日期:2003年5月21日)[作者简介]王志宏 ( 1958- - - )博士教炭需求量2005年为13.1亿t,2010为14亿t,授博士生导师 1982年毕业于阜新矿业学院2015年14.8亿t。按照本文我国煤矿预测产量及.发展态势来看,在本世纪初的十几年内,国内煤炭1991年获硕士学位1996 年在中国矿业大学获博供给将出现缺口,并且缺口有扩大的趋势( 2005士学位1996~ 1999年在中国地质大学(武汉)年缺口为2.4552亿t, 2010为2.9251亿t, 2015博士后主要从事露 天采矿和矿业经济的教学与研为3.3482亿t)这对刚刚实现供求平衡的煤炭市究工作发表学术论文 50余篇场来说是个危险的信号,应该引起有关部门的高度赵爱国( 1976- -)辽宁工程 技术大学2000级硕土研究生研究方向企业发展战略《中国矿业年鉴》开始发行《中国矿业》杂志社编辑地震出版社出版《中国矿业年鉴》(2002年创刊卷)是受国家经贸委和国土资源部委托,由中国矿业联合会牵头，与煤炭、石油、冶金、有色、化工、建材等有关矿业行业协会共同编纂的大型矿业行业综合年刊。该年鉴立足大矿业,全面、系统反映中国矿业界年度矿产资源勘查、开发利用、管理、生产经营、建设和发展等情况的大型资料性工具书。主要栏目包括特载、专文、论坛、大事记、概况、矿业科技、矿业管理、矿业行业、矿业城市、地方矿业、矿业企业、环境保护与资源综合利用、对外贸易、协会学会、人物、政策法规、统计资料、附录等。既反映现状又有未来预测;既有反映中国情况的内容,也对世界范围内的情况有所涉及,全书内容丰富、资料翔实、全面系统,从全方位、多角度记述年度中国矿业的发展,信息量较大,具有- -定的权威性。《中国矿业年鉴》( 2002创刊卷)为精装16开本,在国内外公开发行。全书近1000 个条目、150幅图表, 143万字。订价200元(含邮费)。地址:北京市百万庄大街丙2号矿业大厦中国矿业杂志社邮编:100037中国煤化工电话:010- 68332570YHCNMHG传真:010- 88374941ere ere°ete eretee eteere erete ete ete eteere ete eteere eteetete ete ere°ete ere ere°ete ereetete eteere erete ete ere°ete ere ete eteere eteetee eteetet8中国矿业2003年第12卷第11期