信息與計(jì)算科學(xué)-天然氣價(jià)格調(diào)整建模分析論文

1、興化市天然氣價(jià)格調(diào)整建模分析摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染日益加劇，天然氣作為清潔能源，無論在生活中，還是在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。天然氣急劇增長的需求量給天然氣供應(yīng)增加了壓力，很多天然氣公司因此處于虧損狀態(tài)。在這一背景下，調(diào)整天然氣價(jià)格是必要的，而價(jià)格的調(diào)整會(huì)對供應(yīng)商和使用者產(chǎn)生不同程度的影響。所以本文以興化市為例，研究分析天然氣價(jià)格調(diào)整這一問題，先進(jìn)行合理的分析假設(shè)，再對現(xiàn)有的階梯定價(jià)方案進(jìn)行解析，最后建立公司經(jīng)濟(jì)收益和居民抱怨度模型，采用目標(biāo)規(guī)劃的方法調(diào)整變量并求得最優(yōu)解，找到最佳方案。關(guān)鍵詞 階梯價(jià)格 供求關(guān)系 目標(biāo)規(guī)劃 最優(yōu)解Modeling analysis of

2、natural gas price adjustment in Xinghua City Abstract With the development of economy and the aggravation of environmental pollution, natural gas, as a clean energy, plays an important role in life and national economic development. The rapid growth of natural gas demand has put pressure on the supp

3、ly of natural gas, and many natural gas companies are in a state of loss.In this context, it is necessary to adjust the price of natural gas, and the price adjustment will have different degrees of impact on suppliers and users. Therefore, this paper takes Xinghua City as an example to study and ana

4、lyze the problem of natural gas price adjustment. First, it makes reasonable analysis assumptions, then analyzes the existing step pricing scheme, and finally establishes the model of companys economic income and residents complaints, adjusts the variables and obtains the optimal solution by using t

5、he method of goal programming, so as to find the best scheme.Key words Step price,relation between supply and demand,goal programming,Optimal solution目 錄引 言11 問題重述22 條件假設(shè)23 變量符號說明24 問題分析34.1 問題背景的理解34.2 基本思路34.3 基本數(shù)學(xué)表達(dá)式的構(gòu)建44.3.1 興化市每年用氣總量的確定44.3.2 居民抱怨度函數(shù)的構(gòu)建54.3.3 天然氣公司收益函數(shù)的構(gòu)建54.3.4 天然氣各階梯價(jià)格和階梯用量的構(gòu)建

6、65 模型建立及求解75.1天然氣現(xiàn)有的階梯定價(jià)方案75.2分析研究天然氣現(xiàn)有的階梯定價(jià)85.2.1天然氣階梯用量的調(diào)整85.2.2天然氣階梯價(jià)格的調(diào)整105.2.3綜合考慮調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和用量125.2.4幾種方案之間的對比136 模型評價(jià)14結(jié) 論15參考文獻(xiàn)16致 謝17附錄18引 言經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重，而天然氣的出現(xiàn)幫助人們在很大程度上解決了這一問題。因?yàn)樘烊粴鉄嶂蹈撸紵螽a(chǎn)生的污染少，是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的燃料，但這也使得人們對天然氣的消費(fèi)急劇增長。需求量增長對天然氣的供應(yīng)產(chǎn)生了巨大壓力，導(dǎo)致天然氣公司處于虧損狀態(tài)，為了緩解這一問題，政府實(shí)施階梯氣價(jià)，控制居民的用價(jià)和用量，

7、但供應(yīng)商收益依舊具有不確定性。面對此問題，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整能夠影響使用者和供應(yīng)商的權(quán)益。推行實(shí)施階梯氣價(jià)政策是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢，而影響天然氣價(jià)格調(diào)整的主要因素是供求關(guān)系。天然氣作為日常生活中必不可少的一部分，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加都會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)量的急劇增加，供應(yīng)鏈承受巨大壓力，這也就使得天然氣公司常常處于虧損狀態(tài)。因此，在考慮居民利益的同時(shí)，也要考慮到天然氣公司的承受力和收益，合理調(diào)整天然氣價(jià)格，節(jié)約能源，減少浪費(fèi)，合理配置天然氣資源，從而更好地平衡使用者和供應(yīng)商之間的關(guān)系。本文基于興化市現(xiàn)有的天然氣階梯式定價(jià)來研究出更為合理的天然氣定價(jià)機(jī)制。首先針對問題進(jìn)行合理的分析假設(shè)；再從天然氣公司收益和居民

8、抱怨度兩方面入手，運(yùn)用目標(biāo)規(guī)劃的思想，列出約束函數(shù)，通過調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和用量，使得天然氣公司收益和居民滿意度發(fā)生變化。利用MATLAB軟件求解，得到最優(yōu)值；最后，通過比較各個(gè)方案，選取最優(yōu)方案，使得天然氣公司收益和居民滿意度同時(shí)最優(yōu)，這樣不僅減少了居民對的抱怨度，天然氣公司也有了收益，供應(yīng)商和使用者都感到滿意。綜上，全文以我國實(shí)施居民階梯氣價(jià)政策為背景，以興化市為例，分析現(xiàn)有的天然氣階梯式定價(jià)，通過合理調(diào)整研究發(fā)現(xiàn)更加合理的定價(jià)機(jī)制，達(dá)到節(jié)約能源，減少污染目的的同時(shí)，還能讓居民和天然氣公司都感到滿意。1 問題重述天然氣是家庭用戶使用的主要能源，天然氣屬于國家緊缺的一次性能源，天然氣的價(jià)格關(guān)

9、系到千家萬戶，也一個(gè)非常敏感的社會(huì)問題。提高價(jià)格會(huì)影響到人民的生活，甚至?xí)绊懙缴鐣?huì)的安定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以，國家和政府對燃?xì)鈨r(jià)調(diào)整是甚之又甚。通過分析研究興化市天然氣價(jià)格，對目前已有的居民燃?xì)怆A梯定價(jià)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并給出優(yōu)化后方案的相關(guān)結(jié)果。2 條件假設(shè)(1) 假設(shè)居民用氣已了抄表用戶，即一戶一表；(2) 一定時(shí)期內(nèi)，居民的生活水平是相對穩(wěn)定的；(3) 假設(shè)天然氣成本價(jià)格不發(fā)生大的變動(dòng)；(4) 假設(shè)階梯氣價(jià)符合需求函數(shù)，價(jià)值規(guī)律；(5) 假設(shè)在一定時(shí)期內(nèi)，天然氣總量一定。3 變量符號說明為了方便描述問題，故用符號來代替問題中所涉及的基本變量，如下表1所示。表1 變量符號說明符號說明居民全年用

10、氣總量平均每戶每月用氣量平均每戶每月天然氣費(fèi)用居民抱怨度居民第一、二、三階梯用量居民第一、二、三階梯價(jià)格4 問題分析4.1 問題背景的理解城市氣化水平的逐漸提高，讓很多居民的日常生活都離不開天然氣。每家每戶每天做飯、燒水要使用天然氣；燃?xì)鉄崴鞯钠占?，也使得天然氣的用量增加。除此之外，天然氣制化肥，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開天然氣；天然氣燒造，為生活提供更高品質(zhì)的陶瓷制品；天然氣化工，讓輪胎、塑料制品、化纖衣物有了更廣泛的原料來源；天然氣發(fā)電，更是讓天然氣從管網(wǎng)走進(jìn)電網(wǎng)，為各種家用電器提供電能。我們的衣食住行中處處有天然氣的影子。天然氣與居民生活如此密切，因而，天然氣價(jià)格自然就成了老百姓關(guān)心的重點(diǎn)，也成

11、為牽涉民生的重要問題。長期以來,我國對居民氣價(jià)實(shí)行低價(jià)補(bǔ)貼。居民生活用氣低于工商業(yè),交叉補(bǔ)貼現(xiàn)象嚴(yán)重；居民生活用氣不均衡,造成用氣量越大的用戶,享受的補(bǔ)貼越多的現(xiàn)象；導(dǎo)致部分居民過度消費(fèi)天然氣,加大供氣壓力，很多天然氣公司因此處于虧損的狀態(tài)，所以，政府實(shí)施階梯氣價(jià)來解決這些問題。本文以興化市為例，分析現(xiàn)有的階梯式定價(jià)，研究更為合理的天然氣定價(jià)機(jī)制。我們從天然氣公司與居民之間的關(guān)系著手，采用目標(biāo)規(guī)劃的方法建立數(shù)學(xué)模型，通過調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和用量使使用者和供應(yīng)商感到滿意。我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增加都會(huì)使得用氣量增加，大量使用后多少會(huì)造成一定的環(huán)境污染。需求增加導(dǎo)致天然氣開采和運(yùn)輸要投入大量的成

12、本。天然氣要通過管道運(yùn)輸輸送到全國各個(gè)地方，建立管道需要投入大量固有資金，為促進(jìn)管道運(yùn)輸?shù)臅惩ㄟ€需要在各中間站建立儲存庫和加壓站，這又是一筆很大的開銷，這也就導(dǎo)致了供應(yīng)商利潤降低，甚至?xí)潛p。合理調(diào)整天然氣定價(jià)能從一定程度上緩解這一矛盾，還能更加合理有效地利用天然氣資源，保障居民用量、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對其的需求，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。綜上，在節(jié)約用氣和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)行階梯型氣價(jià)能夠提高居民的節(jié)氣意識，對超出的部分可適當(dāng)收取較高的價(jià)格來控制居民的不當(dāng)使用，同樣，非居民也要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免過度浪費(fèi)，讓供應(yīng)商和使用者之間更加平衡。所以，實(shí)行階梯型氣價(jià)是一大關(guān)鍵政策。4.2 基本思路本題是一個(gè)典型的

13、綜合評價(jià)問題，通過分析影響階梯氣價(jià)的因素，研究現(xiàn)行的政策對使用者和供應(yīng)商的合理性，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整影響階梯氣價(jià)的因素，獲得最優(yōu)方案，使得使用者和供應(yīng)商同時(shí)感到滿意。從供應(yīng)商角度出發(fā)，經(jīng)濟(jì)快速增長、人口大幅增加都對天然氣產(chǎn)生了影響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)對天然氣的需求增加，需求增加使得天然氣的開采和運(yùn)輸?shù)某杀驹黾?。同樣的，人口增加表明更多的人要使用天然氣，大量消費(fèi)增加了天然氣供應(yīng)商的供應(yīng)壓力，導(dǎo)致天然氣公司處于虧損，資料顯示居民用氣量占天然氣公司供氣量的比重持續(xù)增加，也就說明居民用量對天然氣公司的影響很大。綜上，經(jīng)濟(jì)增長、人口增加使得消費(fèi)量急劇增加，天然氣一直處于天然氣供不應(yīng)求的緊張局面。居民情況圖1

14、人口、經(jīng)濟(jì)對天然氣影響的流程圖從居民用量角度出發(fā)，由于居民對天然氣的依賴性日益增加，一旦天然氣價(jià)格調(diào)整，就會(huì)對居民產(chǎn)生巨大影響，這就使得在調(diào)整天然氣價(jià)格的時(shí)候要考慮居民的承受范圍。居民的承受力主要受心理和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面影響。所以，可以通過建立居民滿意度函數(shù)來反映居民的反應(yīng)。調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天然氣支出占家庭總支出較小時(shí)，很少會(huì)有人在意到這部分的使用；一旦超過了大家的心理底線，大家便會(huì)不由自主的開始關(guān)注天然氣的使用情況并有意識節(jié)約使用。因此，適當(dāng)調(diào)整天然氣價(jià)格能夠提高居民節(jié)氣意識，避免過多使用，造成浪費(fèi)，同時(shí)增加天然氣公司收益，避免虧損。由上述流程圖可知，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長對天然氣用量和價(jià)格產(chǎn)生的影

15、響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展、使用者和供應(yīng)商之間是相互促進(jìn)、相互制約的關(guān)系。4.3 基本數(shù)學(xué)表達(dá)式的構(gòu)建4.3.1 興化市每年用氣總量的確定據(jù)資料顯示，興化市總?cè)丝跒槿f人，其中有近萬戶家庭使用天然氣，他們平均每月的天然氣用量為立方米，則每年的天然氣用量為（立方米）將已知的興化市居民用天然氣總量作為基礎(chǔ)，為方便與調(diào)整后的結(jié)果作比較。4.3.2 居民抱怨度函數(shù)的構(gòu)建價(jià)格提高使得居民每戶每月的支出增加，從而加大他們的經(jīng)濟(jì)壓力，增加了他們的心理負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致他們對價(jià)格增加的抱怨度增強(qiáng)，由此可以發(fā)現(xiàn)居民的抱怨度受天然氣價(jià)格的影響，并隨價(jià)格的增高而增高。同時(shí)，通過對用氣數(shù)量的增加居民的反應(yīng)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)居民抱怨度產(chǎn)生的原因：

16、當(dāng)只用到第一階梯氣量時(shí)，居民滿意度比較高；當(dāng)用到第二階梯氣量時(shí)，居民抱怨度增加；當(dāng)用到第三階梯氣量時(shí)，居民抱怨度進(jìn)一步增加，居民普遍會(huì)用家里面最高階梯價(jià)格來表達(dá)自己的抱怨程度，他們往往會(huì)用最終用量的階梯價(jià)格來計(jì)算支出，而忽略掉每個(gè)階梯用量對應(yīng)的階梯價(jià)格，其實(shí)應(yīng)該各個(gè)階梯的抱怨度加起來，不應(yīng)該以偏概全。所以，在調(diào)整天然氣價(jià)格的時(shí)候，要盡可能降低居民的抱怨度的同時(shí)，讓天然氣公司有一定的收益。綜上，根據(jù)現(xiàn)有的階梯價(jià)格來建立居民抱怨度函數(shù)，有：通過考察興化新奧燃?xì)夤镜臄?shù)據(jù)可知各階梯天然氣用量的用戶比例，第一階梯約占，第二階梯約占，第三階梯約占，則第一階梯為萬戶，第二階梯為萬戶，第三階梯為萬戶，這時(shí)第

17、二階梯用戶數(shù)不再包含在第一階梯內(nèi)，同理，第三階梯不再包含第一、二階梯，并將此作為居民抱怨度中戶數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，則：4.3.3 天然氣公司收益函數(shù)的構(gòu)建表2 每月各個(gè)用氣量戶數(shù)月用氣量/立方米戶數(shù)/萬戶月用氣量/立方米戶數(shù)/萬戶月用氣量/立方米戶數(shù)/萬戶月用氣量/立方米戶數(shù)/萬戶10160.85310.22460.0220171.52320.18470.0130181.85330.15480.0140192.8340.15490.0150204.65350.13500.0160.01213.92360.1510.2870.03223.88370.08520.2580.05234.45380.085

18、30.2290.08243.51390.05540.22100.1253.25400.05550.2110.13260.85410.05560.18120.18270.62420.03570.15130.22280.42430.03580.15140.34290.28440.02590.13150.58300.23450.02600.12圖2 各個(gè)用氣量的戶數(shù)調(diào)整天然氣價(jià)格可以改變天然氣公司處于虧損的現(xiàn)狀。因此，在保證居民抱怨度低的同時(shí)，適當(dāng)調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和用量，為天然氣公司獲得更高利潤，使公司的經(jīng)濟(jì)效益變好。至此，通過建立天然氣公司收益函數(shù)來反映調(diào)整后天然氣公司收益的情況。由各個(gè)階梯的平

19、均用氣量，可以得出興化市天然氣公司每月收益為 （元） 4.3.4 天然氣各階梯價(jià)格和階梯用量的構(gòu)建假設(shè)天然氣公司各階梯用量為自變量，各階梯價(jià)格為自變量。5 模型建立及求解5.1天然氣現(xiàn)有的階梯定價(jià)方案表3 興化市天然氣階梯價(jià)格表用戶分類階梯劃分階梯年用氣量管道運(yùn)輸調(diào)整前價(jià)格調(diào)整后價(jià)格備注居民用氣價(jià)格第一階梯300（含）立方米以下2.602.83一、二、三階梯價(jià)格比例為1：1.2：1.5第二階梯300-600（含）立方米3.123.40第三階梯600立方米以上3.904.25學(xué)校和民政福利機(jī)構(gòu)等3.12價(jià)格水平按居民用氣一、二階梯氣價(jià)的平均水平確定特困職工家庭戶每年每戶免費(fèi)用氣由原60立方米提高

20、為80立方米非居民用氣價(jià)格0.803.46采購成本為2.55我市調(diào)整居民管道天然氣價(jià)格：(1) 居民用管道天然氣銷售價(jià)格（一、二、三階梯價(jià)格比例仍保持原規(guī)定的1：1.2：1.5水平不變）第一階梯，年用氣量300（含）立方米以下的部分，由每立方米2.60元調(diào)整為2.83元；第二階梯，年用氣量300立方米以上至600立方米（含）部分，由每立方米3.12元調(diào)整為3.40元；第三階梯，年用氣量600立方米以上的部分，由每立方米3.90元調(diào)整為4.25元。(2) 對學(xué)校和民政福利機(jī)構(gòu)等執(zhí)行居民氣價(jià)的非居民用戶，其價(jià)格水平按居民用氣一、二階梯氣價(jià)的平均水平確定，即執(zhí)行每立方米3.12元標(biāo)準(zhǔn)。(3) 擴(kuò)大對

21、困難群眾的優(yōu)惠幅度：由民政部門確認(rèn)的低保戶和總工會(huì)確認(rèn)的特困職工家庭戶，憑相關(guān)證明每年每戶免費(fèi)用氣由原60立方米提高為80立方米。我市非居民管道天然氣價(jià)格：(1) 非居民用管道天然氣配氣價(jià)格為每立方米0.80元（含9增值稅）。(2) 非居民用管道天然氣銷售基準(zhǔn)價(jià)格為每立方米3.46元（含9增值稅）。(3) 浮動(dòng)幅度。興化新奧燃?xì)庥邢薰痉蔷用裼霉艿捞烊粴怃N售最高上浮幅度為11%，下浮不限。(4) 為保證非居民用天然氣穩(wěn)定供應(yīng)，建立合同外供氣供用雙方協(xié)商機(jī)制。按上游供氣合同氣量分解落實(shí)到用戶后，仍無法滿足用戶需求的，本著自愿委托的原則，由用戶委托燃?xì)馄髽I(yè)通過石油天然氣交易中心等渠道采購，并根據(jù)采

22、購成本、配氣價(jià)格等協(xié)商確定結(jié)算價(jià)格。燃?xì)馄髽I(yè)要主動(dòng)與用戶溝通，做好氣量測算到戶等工作，并與用戶簽訂委托供氣協(xié)議。天然氣階梯價(jià)格的制定本著節(jié)約用水、適當(dāng)收益、負(fù)擔(dān)公當(dāng)?shù)幕驹瓌t。嚴(yán)格按照能滿足居民基本生活，提高居民生活質(zhì)量，并能在市場價(jià)格約束下滿足居民的特殊需求制定的。居民階梯氣價(jià)適用于當(dāng)前的社會(huì)形式，對超出基本用量的居民收取額外費(fèi)用，這有利于節(jié)約資源，減少浪費(fèi)。同樣的，對于非居民也要根據(jù)社會(huì)形式制定符合當(dāng)下的定價(jià)機(jī)制，嚴(yán)格控制天然氣在工業(yè)、制造業(yè)、車用等方面的使用，提高節(jié)能意識。5.2分析研究天然氣現(xiàn)有的階梯定價(jià)我們先分析研究了興化市居民現(xiàn)有的階梯氣價(jià)方案，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的階梯氣價(jià)方案中的氣價(jià)級差比

23、例是合理的，但還能通過適當(dāng)調(diào)整制定出更優(yōu)方案，更好的平衡居民和天然氣公司之間的關(guān)系。針對此問題，我們對居民階梯定價(jià)機(jī)制進(jìn)行研究，因考慮到既定的氣價(jià)級差比例是合理的，故只要在現(xiàn)有的階梯氣價(jià)基礎(chǔ)上更進(jìn)一步分析研究，兼顧到居民和天然氣公司的利益。5.2.1天然氣階梯用量的調(diào)整當(dāng)居民都使用第三階梯價(jià)格時(shí)，天然氣公司的收益為 居民抱怨度為利用歸一化處理天然氣在日常生活中起至關(guān)重要的作用，天然氣的調(diào)整對居民生活有著重大影響，故在調(diào)整時(shí)要多為居民考慮考慮。由于天然氣公司收益和居民抱怨度是單位不同的量，用加法模型加權(quán)組合為，這里，故加權(quán)為單目標(biāo)函數(shù),此時(shí)假設(shè)當(dāng)居民滿意度占比較大時(shí)，確定天然氣公司收益和居民滿意

24、度之比為，建立約束規(guī)劃模型： （5.1） 利用MATLAB對上式求解，使得取得最大值，此時(shí)的為最優(yōu)解。由運(yùn)行結(jié)果可知，則此時(shí)天然氣公司收益為在原有基礎(chǔ)上有所減小，居民抱怨度為也有所減小。通過結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于過分考慮居民滿意度，使得天然氣公司收益減少，這對天然氣公司來說是不合理的。故改變目標(biāo)函數(shù)的系數(shù)，再次進(jìn)行分析和比較。假設(shè)當(dāng)天然氣公司收益占比較大時(shí)，確定天然氣公司收益和居民滿意度之比為，建立約束規(guī)劃模型: （5.2） 利用MATLAB對上式求解，使得取得最大值，此時(shí)的為最優(yōu)解。由運(yùn)行結(jié)果可知，則此時(shí)天然氣公司收益為在原有基礎(chǔ)上有所減少，居民抱怨度為也有所減少。由結(jié)果可知，改變系數(shù)后和上述結(jié)論一

25、樣都是雖然居民抱怨度減少了，但天然氣公司收益也減少了，依舊對天然氣公司是不合理的。綜上所述，調(diào)整天然氣階梯用量并沒有達(dá)到使居民和天然氣公司都感到滿意的目的，結(jié)果都是居民滿意了，天然氣公司利益受損了，所以，這一方法是不可取的。5.2.2天然氣階梯價(jià)格的調(diào)整當(dāng)居民都使用第三階梯價(jià)格時(shí)，天然氣公司的收益為 居民抱怨度為利用歸一化處理考慮到貧困家庭對天然氣的使用和達(dá)到鼓勵(lì)居民節(jié)約用氣的目的，不改變第一階梯氣價(jià)，故在不改變第一階梯價(jià)格的基礎(chǔ)上，對第二、三階梯價(jià)格調(diào)整范圍在10%以內(nèi)來使得居民和天然氣公司利益達(dá)到平衡。由于天然氣公司收益和居民抱怨度是單位不同的量，故用加法模型加權(quán)組合為，這里，故加權(quán)為單目

26、標(biāo)函數(shù),假設(shè)居民滿意度占比較大時(shí)，確定天然氣公司收益與居民滿意度之比為1:2，建立約束規(guī)劃模型： （5.3）利用MATLAB對上式求解，使得取得最大值，此時(shí)的為最優(yōu)解。由運(yùn)行結(jié)果可知，則此時(shí)第一階梯價(jià)格變?yōu)樵?立方米，第二階梯價(jià)格變?yōu)樵?立方米，第三階梯價(jià)格變?yōu)樵?立方米。居民抱怨度為較之前有所增加，天然氣公司收益為也有所增加，由結(jié)果發(fā)現(xiàn)居民抱怨度的增加使得天然氣公司收益在很大程度上有所增加。根據(jù)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)第二、三階梯價(jià)格降低，居民抱怨度增加，天然氣公司收益增加是不合理的?？紤]到此問題，改變目標(biāo)函數(shù)的系數(shù)，進(jìn)一步對此方案進(jìn)行分析和研究。加權(quán)為單目標(biāo)函數(shù),假設(shè)天然氣公司收益占比較大時(shí)，確定天然

27、氣公司收益與居民滿意度之比為，建立約束規(guī)劃模型： （5.4）利用MATLAB對上式求解，使得取到最大值，此時(shí)的的值為最優(yōu)解。由運(yùn)行結(jié)果可知，則此時(shí)第一階梯價(jià)格改為元/立方米，第二階梯價(jià)格改為元/立方米，第三階梯價(jià)格改為元/立方米。居民抱怨度為較之前有所增加，天然氣公司收益為也有所增加，和上式結(jié)果一樣。綜上所述，調(diào)整天然氣階梯價(jià)格后天然氣價(jià)格的改變結(jié)果是一樣的，這就導(dǎo)致居民抱怨度和天然氣公司收益的變化也是一樣的，但由于權(quán)重的不同導(dǎo)致的值有所不同，所以，我們發(fā)現(xiàn)調(diào)整天然氣階梯價(jià)格的方案時(shí)不合理的。5.2.3綜合考慮調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和用量結(jié)合上述兩種調(diào)整方案的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種調(diào)整方案是不可取得，故

28、嘗試同時(shí)調(diào)整天然氣階梯用量和階梯價(jià)格，使得居民和天然氣公司同時(shí)滿意。由于天然氣公司收益和居民抱怨度是單位不同的量，故用加法模型加權(quán)組合為，這里，故加權(quán)為單目標(biāo)函數(shù),假設(shè)天然氣公司收益占比較大時(shí)，確定天然氣公司收益與居民滿意度之比為，建立約束規(guī)劃模型： （5.5） 利用MATLAB對上式求解，使得取得最大值，此時(shí)的為最優(yōu)解。由運(yùn)行結(jié)果可知，則此時(shí)第一階梯用量為立方米，第二階梯用量為立方米，第一階梯價(jià)格為元/立方米，第二階梯為元/立方米，第三階梯為元/立方米。居民抱怨度為在原有基礎(chǔ)上有所減少，天然氣公司收益為有所增加，滿足了居民抱怨度減少，天然氣公司收益增加的目的，使得兩者同時(shí)感到滿意，故此方案較

29、之前兩種方案來說是最優(yōu)方案。5.2.4幾種方案之間的對比表3 各方案對比現(xiàn)有氣價(jià)調(diào)整階梯用量調(diào)整階梯價(jià)格綜合調(diào)整0.53370.55190.54870.555630071000294920003085200030962000121380011572001304350120060025222522505450542.832.832.832.833.403.403.063.064.254.253.8253.825通過幾種方案的對比可以看出，同時(shí)調(diào)整階梯用量和階梯價(jià)格，能更好地解決問題，達(dá)到目的，使得居民和天然氣公司都感到滿意。在此方案中的值是最大的，較其他方案也是最合理的。此方案中需要調(diào)整第一階梯

30、用量為噸，第二階梯用量為噸，第一階梯價(jià)格為元/立方米，第二階梯為元/立方米，第三階梯為元/立方米。此時(shí)居民抱怨度為，天然氣公司收益為元/月，較原先的方案居民抱怨度降低了，天然氣公司收益增加了，更好地平衡了居民和天然氣公司之間的關(guān)系，使得他們同時(shí)感到滿意。綜上所述，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整可以更好地解決天然氣對居民和天然氣公司產(chǎn)生的影響。通過同時(shí)調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和階梯用量，使得居民抱怨度減少，天然氣公司收益增加，由此產(chǎn)生最佳方案，使得兩者之間更加平衡。6 模型評價(jià)模型優(yōu)點(diǎn)：本文以興化市居民天然氣現(xiàn)有的階梯型定價(jià)為基礎(chǔ)，分析研究更為合理的定價(jià)機(jī)制的問題。主要從居民和天然氣公司的角度出發(fā)，建立居民抱怨度和天然氣

31、公司收益函數(shù)，通過調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和階梯用量，尋找最優(yōu)方案，更好地平衡居民和天然氣公司收益之間的關(guān)系，使得居民和天然氣公司同時(shí)感到滿意，較為全面的考慮了天然氣定價(jià)的問題。(1) 此模型較為簡單，從供求關(guān)系對天然氣的影響考慮，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，尋找最優(yōu)方案，能對影響天然氣定價(jià)的因素進(jìn)行科學(xué)合理的判斷；(2) 此模型是在現(xiàn)有的階梯氣價(jià)的基礎(chǔ)上加以修改的，主要是通過調(diào)整階梯氣價(jià)和階梯用量，減少居民抱怨度，增加天然氣公司收益，使得居民和天然氣公司都滿意，從而更好地平衡居民和天然氣公司之間的關(guān)系；(3) 此模型是建立在居民抱怨度和天然氣公司收益變化的基礎(chǔ)上，通過對適當(dāng)調(diào)整后的結(jié)果進(jìn)行比較，選擇能夠使得居

32、民抱怨度減小，天然氣公司收益增加的最佳方案，更好的協(xié)調(diào)居民和天然氣公司之間的關(guān)系。模型缺點(diǎn)：(1) 由于本文中的數(shù)據(jù)不夠具體精準(zhǔn)，很多數(shù)據(jù)都是個(gè)大概，這有可能會(huì)影響到方案的準(zhǔn)確性。比如每個(gè)階段天然氣的用戶數(shù)這一數(shù)據(jù)就不夠精準(zhǔn)，這就使得沒辦法進(jìn)行更全面地分析，導(dǎo)致理論與現(xiàn)實(shí)之間會(huì)產(chǎn)生一定的差距，我們只能大概了解興化市天然氣的使用情況。由于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法保證，這也使得在建立模型時(shí)會(huì)遇到一些干擾，造成結(jié)果產(chǎn)生偏差，有時(shí)有些數(shù)值無法取得，結(jié)果不太合理，導(dǎo)致在應(yīng)用過程中增加了少許難度。(2) 本文所建立的居民抱怨度函數(shù)受個(gè)人主觀因素的影響，同樣權(quán)重的選擇也受主觀因素的影響，不同的人可能會(huì)建立不同的函數(shù)

33、。同樣的，我主要分析研究了調(diào)整天然氣階梯價(jià)格或階梯用量的方案，除此之外，還有多種方案可以調(diào)整，這依舊受個(gè)人主觀因素的影響，可能在我的方案之上有更為合理的方案，所以，調(diào)整的方案不唯一，調(diào)整不同的因素所得的結(jié)果也有所不同。結(jié) 論本文以興化市為例，在現(xiàn)有的階梯定價(jià)方案的基礎(chǔ)上，分析研究更為合理的天然氣定價(jià)機(jī)制，為更好地平衡使用者和供應(yīng)商之間的關(guān)系，使得兩者都感到滿意?？紤]到天然氣價(jià)格主要受供求關(guān)系的影響，故建立居民抱怨度和天然氣公司收益函數(shù)，通過調(diào)整階梯價(jià)格和階梯用量，觀察居民抱怨度和天然氣公司收益的變化情況，再對比各個(gè)方案，尋找最優(yōu)方案，在這一過程中，我們主要運(yùn)用了目標(biāo)規(guī)劃的思想來求解數(shù)學(xué)模型。在

34、對居民階梯氣價(jià)的研究中，考慮到既定的氣價(jià)級差比例的合理性，只需在現(xiàn)有的階梯式氣價(jià)基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整，使得各方都能獲得利益。在對問題的研究分析中我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加導(dǎo)致對天然氣的需求急劇增加，使得供氣成本增加，天然氣公司利益受損。因此，為了更加合理有效的利用天然氣資源，節(jié)約能源，減少浪費(fèi)，保證居民生活和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對天然氣的需求，我們要尋找更好地方案來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。我們通過調(diào)整天然氣階梯價(jià)格和階梯用量，使得使用者和供應(yīng)商都感到滿意。在分析研究的過程中，一開始我們先通過調(diào)整階梯用量發(fā)現(xiàn)最終的結(jié)果為居民抱怨度減少，天然氣公司收益增加，這并不符合要求，不能使雙方同時(shí)滿意，總有一方的利益要受損。然后

35、通過調(diào)整階梯價(jià)格，依舊發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果不能滿足最終要求，這一方案也合理。最后，通過同時(shí)調(diào)整階梯用量和階梯價(jià)格發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了居民抱怨度減少，天燃?xì)夤臼找嬖黾拥倪@一目的，此時(shí)為最優(yōu)值，得到的解是最優(yōu)解，方案為最優(yōu)方案。但因受主觀因素的影響，還有多種方案可以調(diào)整，可能會(huì)找到更為合理的方案，但就現(xiàn)在而言，這是我找到的最優(yōu)方案。15參考文獻(xiàn)1 付俊濤,李鵬,李偉.中國天然氣價(jià)格市場化改革進(jìn)展分析J.國際石油經(jīng)級濟(jì),2019,27(09):17-24.2 趙德余.多重目標(biāo)下公共政策的決策邏輯:對天然氣價(jià)格調(diào)整的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析J.公共管理與政策評論,2019,8(05):46-57.3 宋秋果.對于完善中國居

36、民用氣價(jià)格機(jī)制的思考J.現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2019(16):336+338.4 陳斌. 中國天然氣價(jià)格改革對城市燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展影響研究D.東北財(cái)經(jīng)大學(xué),2018.5 薛曉達(dá),張苗.城市居民天然氣消費(fèi)價(jià)格承受能力的實(shí)證分析以太原市為例J.山西科技,2016,31(04):37-41.6 何緒春,劉魏.我國天然氣定價(jià)機(jī)制研究J.科技展望,2016,26(26):259-260.7 呂淼.對中國實(shí)施居民生活用氣階梯價(jià)格的思考J.國際石油經(jīng)濟(jì),2014,22(06):46-50+112-113.8 肖建忠,黎明,王小林.中國民用天然氣價(jià)格規(guī)制的公共福利效應(yīng)與階梯定價(jià)優(yōu)化情景分析J.中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)

37、版),2019,19(01):46-58.9 姚月. 合肥市居民天然氣階梯價(jià)格政策經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)D.合肥工業(yè)大學(xué),2018.10 徐婷婷. 基于用戶需求分析的居民天然氣階梯定價(jià)政策研究D.合肥工業(yè)大學(xué),2017.11 李東宇,趙軍,閆志鵬.我國居民天然氣階梯定價(jià)合理性研究基于效用函數(shù)與資源配置領(lǐng)域的烏魯木齊居民階梯氣價(jià)分析J.價(jià)格理論與實(shí)踐,2017(02):100-103.16致 謝時(shí)間總是在不經(jīng)意之間流走，四年大學(xué)生生活很快就要結(jié)束了。在這四年里，我學(xué)到了很多知識，也收獲了很多老師、同學(xué)和朋友的關(guān)懷和幫助，這些都將使得我以后的人生道路上能夠走得更高更遠(yuǎn)。在畢業(yè)論文即將完成之際，我衷心的感謝在

38、此期間所有給予我支持、幫助和鼓勵(lì)的人，因?yàn)橛心銈?，才能夠讓我順利的完成最終的任務(wù)。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師周克元老師對我的教導(dǎo)。無論是論文的選題、構(gòu)思還是最終的定稿，在這期間，周克元老師一直都給我提供了莫大的幫助。在論文完成期間，我常常會(huì)遇到各種各樣的難題，但都在周老師的指導(dǎo)下一個(gè)個(gè)攻破了。他為我論文的修改和進(jìn)步提出了很多有效的建議，使得我的論文更加豐富，更加專業(yè)。然后，我要感謝在進(jìn)行天然氣相關(guān)資料收集時(shí)，興化市天然氣公司的工作人員給我提供了的眾多數(shù)據(jù)，讓我的論文變得更加的精準(zhǔn)，為我后期模型的建立打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，我還要感謝為我這篇論文提供參考的各位前輩的著作，在我沒有頭緒時(shí)帶給我的啟發(fā)

39、，幫助我順利完成論文的撰寫。最后，還要感謝在此期間，家人給予的包容、關(guān)愛和鼓勵(lì)，以及舍友們給我提供的諸多想法和處理方法，幫助我修改論文格式，因?yàn)橛辛怂麄兊闹С趾驼疹櫍也拍茼樌瓿晌业恼撐?，由于我的能力有限，本篇論文中還有諸多的不足之處，希望各位老師能夠給予批評和指正！即將要面臨畢業(yè)，雖然還有諸多不舍，但終歸是要離開。在今后的工作和生活中，我會(huì)時(shí)刻銘記師長們的教誨，不斷學(xué)習(xí)，努力工作，腳踏實(shí)地的完成每一項(xiàng)任務(wù)，用成功來報(bào)答所有支持和幫助過我的人！附錄附錄A調(diào)整天然氣階梯用量：A=0 0 0 0 0 0.01 0.03 0.05 0.08 0.1 0.13 0.18 0.22 0.34 0.58

40、 0.85 1.52 1.85 2.8 4.65 3.92 3.88 4.45 3.51 3.25 0.85 0.62 0.42 0.28 0.23 0.22 0.18 0.15 0.1 0.13 0.1 0.08 0.08 0.05 0.05 0.05 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.28 0.25 0.22 0.22 0.2 0.18 0.15 0.15 0.13 0.12;Fmax=0;x1max=0;x2max=0;for x1=20:30 for x2=40:55 S=0; for i=1:x1 S=S+A(i)*i*2.

41、83; end for i=x1+1:x2 S=S+A(i)*(x1*2.83+(i-x1)*3.40); end for i=x2+1:60 S=S+A(i)*(x1*2.83+(x2-x1)*3.40+(i-x2)*4.25); end S=S*10000; U=0; for i=1:x1 U=U+A(i)*2.83; end for i=x1+1:x2 U=U+A(i)*3.40; end for i=x2+1:60 U=U+A(i)*4.25; end U=U*10000; F=3/5*S/40375000+2/5*(1-U/1615000); if FFmax Fmax=F; x1max=x1; x2max=x2; end endendFmax;x1