煤炭價格走勢分析報告

1、煤炭價格走勢分析摘要本文針對煤炭價格走勢分析問題，用了 spss 軟件的擬合與預(yù)測分析，多元線性函 數(shù)擬合求解最優(yōu)值，替換法求解最優(yōu)值，綜合分析的方法，最終確立了煤炭價格的走勢 以及煤炭產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢。針對問題一，根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)，用 spss 軟件圖形中的散點分別繪制出動力煤 價格，焦化煤價格，化工煤價格隨時間的變化曲線，分別分析過去各類煤炭的價格以及 現(xiàn)在各類煤炭價格的變化曲線。然后，繼續(xù)用 spss 軟件分析中的預(yù)測，創(chuàng)建模型，得 到各類煤炭價格隨時間的擬合預(yù)測曲線，在所得的擬合預(yù)測曲線中，我們設(shè)置了 2008 年第二個季度以及 2009 年第三個季度，兩個缺失值，我們根據(jù)擬合出的

2、曲線，對比實 際值，分析判斷擬合預(yù)測曲線的準(zhǔn)確性，進而判斷預(yù)測未來價格趨勢的準(zhǔn)確性。針對問題二，采用了兩個方案，方案一采用多元線性函數(shù)擬合求解最優(yōu)值，分析需 求量，產(chǎn)量與價格之間的關(guān)系，并根據(jù)問題一中的各類煤炭價格，采用加權(quán)確定全國煤 炭價格，用MATLAB件繪制出煤炭價格，產(chǎn)量以及需求量之間的三維曲線關(guān)系圖像， 由三維曲線可得，煤炭產(chǎn)量與需求量均對價格有影響，并通過MATLAB®程繪制全國煤炭產(chǎn)量、需求量對價格的線性擬合函數(shù)，最后根據(jù)全國煤炭價格的擬合值與實際統(tǒng)計值 越接近，則所確立的價格越合理來確定目標(biāo)函數(shù)。方案二采用替代法求解最優(yōu)值，經(jīng)濟 增長決定煤炭需求，而發(fā)電量的數(shù)據(jù)又是與

3、經(jīng)濟增長密切相關(guān)的，煤炭供給的增長量主 要取決于新增煤炭產(chǎn)能的增加，這一切均可以通過煤炭行業(yè)固定資產(chǎn)投資額反應(yīng)出來， 所以，方案二，采用發(fā)電量替代煤炭需求量，固定資產(chǎn)替代煤炭產(chǎn)量，分別建立了兩者 與價格之間的擬合曲線，采用綜合分析的方法，確定了煤炭的最優(yōu)價格以及最優(yōu)產(chǎn)量。 并對兩個方案做了對比分析。針對問題三，以煤炭消費量與煤炭實際價格的模型為基礎(chǔ)，運用Masih 法確定煤炭需求量與經(jīng)濟增長的函數(shù)關(guān)系。 首先根據(jù)煤炭消費量與煤炭實際價格的模型確定煤炭需 求量的函數(shù)關(guān)系式，然后通過殘差統(tǒng)計量檢驗，檢測各變量時間序列的平穩(wěn)性，之后運 用 spss 軟件對已知數(shù)據(jù)進行線性回歸分析，最后將已知數(shù)據(jù)進行

4、對數(shù)化處理，將處理 后的數(shù)據(jù)重新又 spss 軟件對煤炭需求量進行線性回歸運算，得到煤炭需求量與經(jīng)濟增 長的函數(shù)關(guān)系。針對問題四，根據(jù)前三個問題的結(jié)果，做一個綜合分析，對未來煤炭的價格趨勢以 及煤炭的需求量受經(jīng)濟增長與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響，做一個敘述，并查閱相關(guān)資料，根 據(jù)所建模型，對我國未來煤炭行業(yè)的健康發(fā)展提出合理性的建議。最后，對模型中運用的方法進行了科學(xué)性分析，并討論了模型的優(yōu)缺點以及改進方 案。關(guān)鍵詞 : spss 軟件的擬合與預(yù)測 多元線性函數(shù)擬合求解 Masih 法一、問題重述煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，由于替代性能源和新能源的開發(fā)所限，預(yù)計到 2050 年， 煤炭的消費仍占全部能源的

5、50%以上，我國經(jīng)濟對煤炭能源的依賴性將一直存在。雖然 從短期來看，煤炭行業(yè)出現(xiàn)了一定的波動，但是長期來看，隨著整體經(jīng)濟的日益走強， 煤炭行業(yè)也將得到穩(wěn)健的發(fā)展。收集相關(guān)資料，以全國或某個地區(qū)煤炭行業(yè)情況為背景，完成以下問題：問題一： 煤炭根據(jù)用途分為：動力用煤、煉焦用煤、化工用煤，收集這些煤炭價格數(shù)據(jù)，預(yù) 測未來各類煤炭價格走勢規(guī)律。問題二： 研究煤炭產(chǎn)量、需求量、價格之間的關(guān)系，建立價格最優(yōu)化模型，給出相應(yīng)的最優(yōu) 產(chǎn)量，并分析模型的合理性。問題三： 研究我國經(jīng)濟增長的需求和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型對煤炭需求的影響，建立煤炭需求量與 經(jīng)濟發(fā)展之間的數(shù)量關(guān)系，并對未來煤炭行業(yè)的發(fā)展進行預(yù)測。問題四： 結(jié)

6、合你的研究成果，為相關(guān)部門或企業(yè)寫一篇非技術(shù)性的報告，為我國煤炭行業(yè)未 來健康發(fā)展提出合理的建議。二、問題分析2.1 問題一的分析 煤炭的用途分為：動力用煤、煉焦用煤、化工用煤。該問題是：預(yù)測未來各類煤炭 價格的走勢規(guī)律。 未來各類煤炭價格的走勢是通過對現(xiàn)在各類煤炭價格的走勢以及過去 各類煤炭價格的走勢分析通過觀測和擬合得到的。我們可以根據(jù)附錄一中的數(shù)據(jù)，第一 步，通過 spss 軟件生成散點圖，可以觀測到現(xiàn)在各類煤炭的價格的走勢以及過去各類 煤炭價格的走勢；第二步，繼續(xù)使用 spss 軟件對未來各類煤炭價格的走勢進行預(yù)測。2.2 問題二的分析針對問題二，采用了兩種方案，第一種方案：進行多元線

7、性函數(shù)擬合求解最優(yōu)值， 首先根據(jù)問題一中的各類煤炭的價格，采用加權(quán)確定全國煤價，其次用MATLAB件，繪制煤炭產(chǎn)量，需求量以及價格之間的三維曲線，最后確定目標(biāo)函數(shù)。第二個方案：用替代法求最優(yōu)解，首先以固定資產(chǎn)替代產(chǎn)量，以電量替代需求量， 建立煤炭價格隨固定資產(chǎn)變化的曲線，煤炭價格隨電量變化的曲線，用 spss 軟件繪制 擬合曲線，綜合分析兩條曲線的變化趨勢，得出價格與產(chǎn)量的最優(yōu)解。2.3 問題三的分析 要建立煤炭需求量與經(jīng)濟發(fā)展之間的數(shù)量關(guān)系，就要考慮決定經(jīng)濟發(fā)展的因素，在 本題中，我們主要考慮三個方面：一是經(jīng)濟增長的需求，以人均GDP弋替； 二是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，以天然氣的實際價格來表示； 三

8、是由于煤炭消費量與需求量之間存在伴隨關(guān)系，因此在后期實際運算中，以煤炭 消費量來替代煤炭需求量。為此，引進煤炭消費量與煤炭實際價格的模型：log Qt C log R log Y M式中：Qt煤炭消費量 R煤炭實際價格 Yt實際總收入 C常數(shù)項 Vt隨機擾動項， 以此模型為模板，引進變量F2t （天然氣的實際價格），建立一個新的模型，分析煤炭消 費量與人均GDF與天然氣價格之間的關(guān)系。2.4問題四的分析根據(jù)前三個問題的結(jié)果，做一個綜合分析，對未來煤炭的價格趨勢以及煤炭的需求 量受經(jīng)濟增長與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響，做一個敘述，并查閱相關(guān)資料，根據(jù)所建模型， 對我國未來煤炭行業(yè)的健康發(fā)展提出合理性的建

9、議。三、模型假設(shè)1. 假設(shè)同一時間，相同類型的煤炭具有相同的價格，即煤炭價格不受區(qū)域性的影響;2. 假設(shè)所收集到的數(shù)據(jù)真實有效；3假設(shè)各類煤炭的價格僅受產(chǎn)量和需求量的影響，其它因素可以忽略不計。4.假設(shè)一年煤炭的價格波動不大，可視為不變。5假設(shè)不會發(fā)生不可預(yù)知事件，對煤炭的產(chǎn)量造成大的影響。四、符號說明T表示煤炭的產(chǎn)量Q表示煤炭的需求量Id表示動力煤占全國煤產(chǎn)量中的比值Ij表示焦化煤占全國煤產(chǎn)量中的比值Ih表示化工煤占全國煤產(chǎn)量中的比值G表示全國煤價擬合預(yù)測值SS表示煤炭的最優(yōu)價格F表示煤炭的固定成本V表示單位變動成本t表示煤炭的最大運輸量s表示煤炭的市場容量a表示煤炭的扭虧平衡點產(chǎn)量Sd表示

10、動力煤的年度價格Sj表示焦化煤的年度價格Sh表示化工煤的年度價格S表示綜合煤價五、模型建立及求解分析5.1問題一模型的建立與分析 用spss軟件對問題一進行分析根據(jù)附錄一中的數(shù)據(jù)，由spss軟件圖像中的散點生成如下散點圖:2305劇口埠一卒身啟訕門甲的衲Srt醉l«3D-aflD-m-a=o4°°o0«n-JLJ-2XE-1 *=ini.2E3-1 q-Df3C1D-1 -qins1zmz-iXU 1 斗 ET圖1動力用煤價格隨時間變化散點圖由圖一我們可以得到動力煤價格數(shù)據(jù)的散點圖，動力煤數(shù)據(jù)的變化波動較大，且在 2008年9月份存在明顯的峰值，受市場變

11、化、供求關(guān)系、生產(chǎn)成本等因素的影響較為敏 感。2012年之前，動力用煤價格雖然波動較大，但整體趨勢依舊穩(wěn)步上升，即體現(xiàn)為震 蕩上升。2012年之后，由于替代性能源與新能源的開發(fā)使煤炭的需求量降低以及政府的 干預(yù)，導(dǎo)致價格總體體現(xiàn)出下降趨勢。2007-TO1心年焦化用爆侑格數(shù)13柑山用1450-1CPOT-曲的鼻11111191SQM qkOlA-OI< 2財| 口Q 2»MI 總 亦 41 耳JSia-i 441 11*5-1 4-DlKIR圖2焦化用煤價格隨時間變化散點圖由圖二我們可以得到焦化用煤價格數(shù)據(jù)的散點圖，焦化用煤價格整體呈現(xiàn)出上升趨勢。2004年以后，由于國家重新啟

12、動“煤電價格聯(lián)動”（源于國辦發(fā)【2004】47號文）政策，此后，煤炭價格完全市場化，在國民經(jīng)濟快速發(fā)展和需求持續(xù)大幅度增長的推動下，導(dǎo)致煤炭價格總體呈現(xiàn)出上升趨勢2006-2014河匝此陽比T.用導(dǎo)價惰頭擁覩尸慮1000-uj-%o& o a aaa o o o=1412D1+-1 5時間圖3化工用煤價格隨時間變化散點圖由圖三我們可以得到化工用煤價格數(shù)據(jù)的散點圖，化工用煤數(shù)據(jù)波動較大，特別是 在2010年到6月到2012年12月，受煤炭價格市場化的影響，且無人為干預(yù)，以及化 工用煤本身性質(zhì)的影響，以至于化工用煤價格在這一階段的數(shù)值都比較大，2013年以后, 我國出臺了一系列以實現(xiàn)經(jīng)濟軟

13、著陸為目標(biāo)的調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)方式政策，大幅度減少了對煤炭等資源的類產(chǎn)品的需求，導(dǎo)致此后價格整體呈現(xiàn)出下降趨勢。問題一模型的擬合與預(yù)測表1各類煤炭價格隨時間變化模型擬合表模型擬合擬合統(tǒng)計量均值SE最小值最大值百分位51025平穩(wěn)的R方.239.262-.004.516-.004-.004-.004R方.702.210.460.829.460.460.460RMSE102.15547.46248.928140.07348.92848.92848.928MAPE9.3068.4072.85318.8122.8532.8532.853MaxAPE42.37918.40823.07759.73923.07723

14、.07723.077MAE61.57939.70922.353101.75422.35322.35322.353MaxAE424.243185.775210.001540.733210.001210.001210.001正態(tài)化的BIC9.2041.1657.88410.0927.8847.8847.884對附錄一中的數(shù)據(jù)進行擬合預(yù)測，得到上表，為進一步對未來各類煤炭的價格進行 預(yù)測，我們用spss繪制了下表，有助于我們做進一步的分析。?-觀測恒fix合値圖4各類煤炭價格擬合預(yù)測圖為保證預(yù)測的準(zhǔn)確性，在繪制擬合曲線時，缺失了2008年第二個季度與2009年第三個季度的數(shù)據(jù)，表2各類煤炭的實際價格

15、年份動力煤價格焦化煤價格化工煤價格2008年6月6509006802009年9月600845680由上表可以得到在缺失的兩個季度，各類煤炭的價格，對比擬合曲線在這兩個季度上各 類煤炭的價格，通過觀察，可以得到下表：表3各類煤炭的擬合價格年份動力煤價格焦化煤價格1化工煤價格2008年6月600 7008609406007202009年9月560 650800900630 730對比上述兩個表格，可以看到，各類煤炭價格的實際值都在各類煤炭擬合價格的圍之， 所以，得到的預(yù)測曲線具有一定的準(zhǔn)確性。綜合分析上圖，可以得到，每一類煤炭的價格都經(jīng)歷了一個先上升后下降的過程，煤炭價格的上升是因為政府停止了對煤

16、炭價格的干預(yù)，導(dǎo)致各類煤炭的價格僅受產(chǎn)量跟市場需求的影響，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，對煤炭的需求量 也日益增加，煤炭價格的下降是因為 2013年以后，我國出臺了一系列以實現(xiàn)經(jīng)濟軟著 陸為目標(biāo)的調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)方式政策，大幅度減少了對煤炭等資源類的產(chǎn)品需求，導(dǎo)致此后價 格整體呈現(xiàn)出下降趨勢。我們通過對各類煤炭價格的綜合分析，根據(jù)過去數(shù)據(jù)與現(xiàn)在數(shù)據(jù)得到擬合值與觀測值，通過spss軟件的處理，得到了未來各類煤炭的價格。表4各類煤炭價格的預(yù)測值預(yù)測模型2014年9月2014年12月動力用煤價格-模型_1預(yù)測600578置信區(qū)間上限896978置信區(qū)間下限385316煉焦用煤價格-模型_2預(yù)

17、測11221122置信區(qū)間上限13611427置信區(qū)間下限883817化工用煤價格-模型_3預(yù)測690690置信區(qū)間上限790831置信區(qū)間下限590549各類煤炭價格的預(yù)測值5.2問題二模型的建立與分析多元線性函數(shù)擬合求解最優(yōu)值 (1)加權(quán)確定全國煤價由問題1,可得出每年全國的煤炭產(chǎn)量主要分為動力用煤、煉焦用煤、化工用煤三 個方面，且由附錄一表格中數(shù)據(jù)易知，不同種類的煤炭價格，因其用途不同呈現(xiàn)出較大 的差異性。因此，通過查閱資料，我們得出動力用煤、焦化用煤、化工用煤在全國煤炭 產(chǎn)量中所占的比例，如表所示：S Id Si1 jS21 hS3表5各類煤炭在全國煤炭產(chǎn)量所占比例表煤種動力用煤焦化用

18、煤化工用煤比例81.4%13.4%5.2%根據(jù)表5中數(shù)據(jù)，我們通過加權(quán)方法得出全國綜合煤價的計算帶入數(shù)據(jù)即可得到2005至2014年的全國綜合煤價，具體數(shù)據(jù)可見附錄二(2)繪制煤炭產(chǎn)量、需求量、價格之間的三維曲線圖通過查閱資料，得到2005至2014年全國煤炭產(chǎn)量、需求量和價格的數(shù)據(jù)如下:表6 2005-2014全國煤炭產(chǎn)量、需求量和價格數(shù)據(jù)統(tǒng)計表時間煤價產(chǎn)量/億噸需求量/億噸200541522.7319.97200642624.6822.5200739526.1520.39200874027.4820.99200958430.522.82201074332.425.43201185035.2

19、27.51201276736.629.82201367337.136.1201461717.3137.2將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB通過編程繪制出煤炭產(chǎn)量、需求量和價格的三維曲線，如 圖所示。圖5煤炭產(chǎn)量、需求量、價格之間的三維曲線圖確定目標(biāo)函數(shù)由三維曲線可得，煤炭產(chǎn)量與需求量均對價格有影響，因此通過附錄三已知數(shù)據(jù)， 通過MATLAB編程繪制全國煤炭產(chǎn)量、需求量對價格的線性擬合函數(shù)，可得如下函數(shù)關(guān)系：S 3.04199 T 2.729036 Q由題意我們規(guī)定全國煤炭價格的擬合值與實際統(tǒng)計值越接近，則所確立的價格越合理。所以我們建立了如下的目標(biāo)函數(shù):MIN SS S s'（4）確定約束條件

20、1）根據(jù)產(chǎn)量約束優(yōu)化方案的生產(chǎn)量的多少很大程度上由煤礦生產(chǎn)力決定，煤炭產(chǎn)量不能超過煤礦的生產(chǎn)能力，否則優(yōu)化方案根本無法實現(xiàn)，也沒有實際意義。根據(jù)煤炭開采的經(jīng)濟性，定 義煤炭產(chǎn)量盈虧平衡產(chǎn)量：此處我們通過查閱資料，將問題（1）中所得的各類煤炭價格的預(yù)測值取加權(quán)運算 將S取值為S 610，同時將F和V的取值為F 9980和V 215。煤炭生產(chǎn)的產(chǎn)量必 須超過盈虧平衡點產(chǎn)量，否則，對煤炭企業(yè)而講得不償失。2）市場容量約束市場需企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品銷售的必要條件，企業(yè)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品只有市場上需要，才有 可能順利的銷售出去，若市場不需要，勢必造成產(chǎn)品積壓，就會影響企業(yè)的效益，故煤 炭產(chǎn)量應(yīng)以市場容量為限。3）運

21、輸約束，當(dāng)煤炭供求關(guān)系一定時，煤炭產(chǎn)品銷售是否順利實現(xiàn)，關(guān)鍵取決于 運輸是否有保障，故可得如下約束：此處，我們根據(jù)查閱的資料將t和s分別取值為t 35.157和s 36.5564）非負約束，即各類煤炭的需求量和產(chǎn)量均為非負。根據(jù)以上各方面的約束原則，我們確定了如下的約束條件:TTTQTFS V min t, s Q 0 0代入數(shù)據(jù)通過計算我們得出：最優(yōu)價格與預(yù)測價格的最小差異值：mi nSS 4.0568全國煤炭最優(yōu)產(chǎn)量：亍33.495全國煤炭最優(yōu)需求量：Q 36.780全國煤炭最優(yōu)價格：S 764.0568522替代法求最優(yōu)解1.根據(jù)附錄四中的數(shù)據(jù)，用SPSS軟件實現(xiàn)，價格、需求量、產(chǎn)量，各

22、變量之間的模擬 曲線圖6價格隨供應(yīng)量變化圖固定資產(chǎn)投資時煤炭供給的重要因素，煤炭供給量的增長主要取決于新增煤炭產(chǎn)能 的增加，即新煤礦的投產(chǎn)，或老煤礦通過技改提升產(chǎn)能，這一切均可以通過煤炭行業(yè)的 固定投資額以及其增長率反映出來。所以，我們用固定資產(chǎn)投資代替供應(yīng)量（產(chǎn)量） 以達到最符合現(xiàn)實情況的價格隨供應(yīng)量變化的模擬曲線。吒/J圖7價格隨需求量變化圖 經(jīng)濟增長決定煤炭需求，拉動煤炭需求增長的最根本原因是經(jīng)濟的增長。專業(yè)人士 對經(jīng)濟增長進行分析普遍采用的 GD戌曾長的數(shù)據(jù)，考慮到中國的GDP統(tǒng)計的種種弊端， 比如其真實性問題就經(jīng)常為人所詬病，我們選取了與經(jīng)濟增長最為密切的發(fā)電量的數(shù) 據(jù)。因為電力不存

23、在庫存的情況， 造假的可能性最小， 也是最為真實的經(jīng)濟數(shù)據(jù)。 所以， 我們用電量替換煤炭的需求量， 以達到最符合現(xiàn)實情況的價格隨煤炭需求量變化的擬合 曲線。由上面兩個圖得到， 價格隨供應(yīng)量（固定資產(chǎn)）變化的擬合曲線， 價格隨需求量（電 力）變化的擬合曲線。價格隨供應(yīng)量變化的擬合曲線是一個先上升后下降的曲線，即價 格隨供應(yīng)量的增加，當(dāng)供應(yīng)量達到一定的量時，價格不再隨供應(yīng)量的增加而提高，開始 下降，此時的供應(yīng)量使價格達到最大值。價格隨需求量變化的擬合曲線整體呈現(xiàn)出上升 趨勢，即價格隨需求量的增加，價格的值一直在上升。綜合分析兩個圖像的擬合曲線的變化趨勢，我們得到，在價格隨供應(yīng)量變化的擬合 曲線中，

24、當(dāng)價格不再隨供應(yīng)量變化時，價格達到最大值，也就是價格的最優(yōu)值，此時的 產(chǎn)量即為最優(yōu)產(chǎn)量。此時求得全國煤炭最有價格為 S* =786.430 此時對應(yīng)的固定資產(chǎn)投資為Qg =5163.285相應(yīng)的電量為Qd =48254.26模型的評價：以上兩種方法，我們都可以得到煤炭銷售的最優(yōu)價格，方法一：多元 線性函數(shù)擬合求解最優(yōu)值，分析需求量，產(chǎn)量與價格之間的關(guān)系，用MATLAB件實現(xiàn)三者之間的擬合曲線，由于我們所給數(shù)據(jù)是以年份為單位，中間的跨度過大，煤炭的價 格在一年的波動并不能明顯的表示出來，最后所求結(jié)果，與實際的最優(yōu)值，會出現(xiàn)一定 的差別；方法二：我們以固定資產(chǎn)來替代煤炭產(chǎn)量，以電量替代煤炭的需求，

25、5.3 問題三模型的建立與分析5.3.1 運用 Masih 法確定煤炭需求量與經(jīng)濟增長的函數(shù)關(guān)系（1）確定煤炭需求量的函數(shù)關(guān)系式我們選用煤炭消費量與煤炭實際價格關(guān)系的模型進行研究logQt Clog PtlogYt Vt式中：Qt煤炭消費量 R煤炭實際價格 Yt實際總收入 C常數(shù)項 V隨機擾動項在此基礎(chǔ)上我們引入一個變量 & （天然氣的實際價格），天然氣作為新能源也是煤炭的 替代產(chǎn)品，近年來，天然氣能源發(fā)展較快，對煤炭需求量的影響不容忽視。我們得到了 新的模型logQt Clog P1tlog P2tlog GDPt Vt（2）殘差統(tǒng)計量檢驗由于問題中涉及到的大多數(shù)時間序列都是非平穩(wěn)的

26、，如果直接將其當(dāng)成平穩(wěn)時間序列進行建模分析，會產(chǎn)生“偽回歸”的問題，故先對數(shù)據(jù)進行殘差統(tǒng)計分析。通過殘差 統(tǒng)計分析，得到如表所示各變量時間序列平穩(wěn)性的結(jié)果。表7各變量時間序列平穩(wěn)性殘差統(tǒng)計表殘差統(tǒng)計量極小值極大值均值標(biāo)準(zhǔn)偏差N預(yù)測值5.0177365.4074385.220400.138056713標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測值-1.4681.355.0001.00013預(yù)測值的標(biāo)準(zhǔn)誤差.010.021.015.00313調(diào)整的預(yù)測值5.0235505.4483135.223510.143394713殘差-.0297739.0427173.0000000.023700613標(biāo)準(zhǔn)殘差-1.0881.561.000.

27、86613Student化殘差-1.5051.862-.0431.06413已刪除的殘差-.0664128.0608098-.0031100.036829013Student化已刪除的殘差-1.6402.240-.0191.15513Mahal。 距離.7346.4632.7691.49313Cook的距離.000.906.159.25313居中杠桿值.061.539.231.12413a.因變量：煤炭消費量(3) 利用線性回歸分析通過通過查閱資料，我們得到2000-2012年煤炭消費量、煤炭實際價格、天然氣實 際價格和人均GDP勺數(shù)據(jù)(見附錄五)。我們將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入spss軟件，進行線性回歸

28、 分析得到如下線性函數(shù)：Qt 81.74P1t 123192.18P2t 2.024GDPt 119641.15(4) 對煤炭需求量關(guān)系式的線性回歸計算由定義的函數(shù)關(guān)系，我們將需要的所有數(shù)據(jù)做對數(shù)運算(見附錄六)，之后將處理后的所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入spss軟件，進行線性回歸擬合，得出如下煤炭需求量與各經(jīng)濟發(fā)展 指標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式：log Qt 0.28logP1t 0.761 log F2t 0.156 logGDPt 3.669由函數(shù)關(guān)系是，易得煤炭需求量受煤炭實際價格、天然氣實際價格和經(jīng)濟增長指標(biāo) 等因素影響，其中受天然氣影響最大。5.4問題四的分析我們研究了各類煤炭價格隨時間的變化曲線，煤炭價格與

29、需求量、產(chǎn)量之間的關(guān)系 以及經(jīng)濟發(fā)展對煤炭需求的影響，根據(jù)模型結(jié)果與數(shù)據(jù)的分析可得出中國煤炭行業(yè)的現(xiàn) 狀與當(dāng)前所面臨的諸多問題。首先通過對問題（1）的求解，我們對動力用煤、煉焦用煤和化工用煤的價格分別作出了統(tǒng)計，同 時得出不同種類的煤炭價格的預(yù)測值，預(yù)測各類煤炭的走勢規(guī)律。通過對各類煤炭的統(tǒng) 計和預(yù)測曲線的分析，得出如下結(jié)論：1）動力用煤的價格走勢較為震蕩，受各類因素影響較大，故擬合曲線的波峰及波 谷趨于兩極化，且今年動力用煤的價格持續(xù)下降，即可得出未來幾年中動力用煤價格儲 蓄走低；2）焦化用煤價格較為穩(wěn)定，但也會隨國家宏觀政策、市場環(huán)境等因素的影響出現(xiàn) 一定的波動，但在過去幾年動力用煤價格持

30、續(xù)下降時，焦化用煤的價格呈現(xiàn)出逆勢上漲 的趨勢，不過近期焦化用煤也存在下降趨勢；3）化工用煤價格較為穩(wěn)定，在較長的一段時間始終保持在一種較為穩(wěn)定的狀態(tài)中， 價格提升較為困難，一但提價便始終保持在高位不易跌落，今日同樣存在下降的趨勢。由分析圖表可得，各類煤炭的價格均存在走低的趨勢，由于替代性能源和新能源的 開發(fā)的沖擊以及國家經(jīng)濟宏觀調(diào)控等政策對煤炭行業(yè)的沖擊， 使各類煤炭的價格持續(xù)下 降，并極可能在未來的較長時間繼續(xù)走低。其次在對問題二的分析與求解過程中，我們通過多元函數(shù)線性擬合和優(yōu)化算法，對 煤炭產(chǎn)量、需求量、價格進行擬合，得出目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。下面我們根據(jù)問題（ 1）、（2）、（3）的研究成

31、果，為我國煤炭行業(yè)未來健康發(fā)展提 出一些合理性建議：1）優(yōu)化煤炭行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高煤炭生產(chǎn)集約化程度。煤炭行業(yè)黃金十年已經(jīng)過 去，中型煤企應(yīng)該努力完善自身產(chǎn)業(yè)鏈條，將勘探、開采、運輸、銷售、再加工、煤化 工等諸多環(huán)節(jié)有效結(jié)合，提升煤炭產(chǎn)品的附加值，并將增強企業(yè)把控成本、優(yōu)化效率作 為重點工作來抓。煤化工重啟的序幕已經(jīng)拉開，煤炭集團不妨適時地涉足煤制天然氣、 煤制烯烴項目，將煤化工培育成全新的營收增長點，進而達到核心競爭力提升、改善經(jīng) 營狀況的目的。2）推進煤礦兼并重組，淘汰落后產(chǎn)能。提高煤礦準(zhǔn)入門檻，推進現(xiàn)代化煤礦建設(shè)， 淘汰落后產(chǎn)能，加快大型煤炭基地建設(shè)，努力促進實現(xiàn)規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展。他強

32、調(diào)， 優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是重點?！皥猿盅h(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念，推進煤炭產(chǎn)業(yè)鏈延伸發(fā)展，發(fā)展 現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)，提高煤炭供應(yīng)效率?！?控制東部地區(qū)煤炭生產(chǎn)規(guī)模，提高持續(xù)供應(yīng)保 障能力；穩(wěn)定中西部產(chǎn)量，促進資源開發(fā)、環(huán)境保護與區(qū)域經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展；適度加 大西部地區(qū)資源開發(fā)規(guī)模，提高全國煤炭供應(yīng)保障程度。3）有序開發(fā)利用煤炭資源，推動現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展。積極探索與市場經(jīng)濟體制相 適應(yīng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)投融資機制，采取建設(shè)-運營-移交（BOT方式，調(diào)動政府、企業(yè)、社會、包括私營、個體、外資等投資主體的積極性，實現(xiàn)投資主體多元化、融資方式多 元化，形成政府、企業(yè)、社會相結(jié)合的多元化投資格局，促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。4）建立

33、和完善煤炭清潔發(fā)展機制，推行煤炭綠色開采技術(shù)。六、模型的評價與改進本文根據(jù)題目提出的各個問題的不同要求，建立了針對問題的三個模型針對問題一，模型一是采用 spss 軟件圖形中的散點分別繪制出動力煤價格，焦化 煤價格，化工煤價格隨時間的變化曲線，繼續(xù)使用 spss 軟件分析中的預(yù)測，創(chuàng)建模型， 得到各類煤炭價格隨時間的擬合預(yù)測曲線。由于數(shù)據(jù)量少，且所給數(shù)據(jù)跨度較大，并不 能詳盡的表示出各類煤炭的價格隨時間的變化曲線，但是，模型能夠模擬出各類煤炭的 價格隨時間變化的大致曲線，也有其可取性。針對問題二，方案一中采用多元線性函數(shù)擬合求解最優(yōu)值的模型，方案二采用替代 法求解最優(yōu)值，以電量替代煤炭需求量，

34、以固定資產(chǎn)替代煤炭產(chǎn)量，煤炭巧妙的將價格 隨煤炭產(chǎn)量與煤炭需求量變化的問題轉(zhuǎn)化為煤炭價格隨發(fā)電量與固定資產(chǎn)問題的模型。 但是，所建立的模型與與原模型相比， 波動量較小，分析中，趨勢并不明顯。 綜合分析， 兩個模型，煤炭價格受多種因素的影響，并不僅僅只受煤炭產(chǎn)量與煤炭需求量的變化。 我們可以在模型里面加入一個 Vt （隨機擾動項），能夠得到一個更準(zhǔn)確的模型。針對問題三，以煤炭消費量與煤炭實際價格的模型logQt C log Pt logYt Vt為模板，引入變量 P2t （天然氣的實際價格） ，建立的新模型，是一個研究煤炭需求量與 經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的模型七、參考文獻1 一鳴 英 智勇 吳剛 等，

35、中國能源報告 （ 2006）戰(zhàn)略與政策研究，科學(xué)，2006 年；2 史丹 等，中國能源工業(yè)市場化改革研究報告， ：經(jīng)濟管理， 2006 年；3 金城 梅長林，數(shù)據(jù)分析，：科學(xué)， 2002年；4 國際統(tǒng)計局，中國能源統(tǒng)計年鑒 2006，：中國統(tǒng)計， 2006 年；5 袁桂秋 玲丹，我國煤炭價格的影響因素分析， 價格分析， 2009（2）:45-47,2009 年；6 中庚，數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用，高等教育， 20097 金星，優(yōu)化建模與 LINDO/LINGO軟件，清華大學(xué)，20078 志林，數(shù)學(xué)建模及典型案例分析，化學(xué)工業(yè)， 20069 鄧維斌， spss19 統(tǒng)計分析實用教程，電子工業(yè)， 20

36、12八、附錄附錄時間動力用煤價格煉焦用煤價格化工用煤價格2005年9月3805106302005年12月3905306302006年3月3905356302006年6月3905306302006年9月3855506502006年12月4105506502007年3月4405506502007年6月3755006502007年9月3255306502007年12月2756206802008年3月4007006802008年6月6509006802008年9月110012206802008年12月7008906802009年3月4508806802009年6月4108506502009年9月600

37、8456802009年12月6808506102010年3月7008307002010年6月7508509102010年9月6758509202010年12月7409209102011年3月76510709102011年6月83510809102011年9月82510809002011年12月81010809302012年3月77011009102012年6月68512509002012年9月64013359102012年12月63012559202013年3月61012637902013年6月58511707502013年9月52511507402013年12月61011657402014年

38、3月55011206902014年6月5101120690表8 2005-2014各類煤炭價格統(tǒng)計表表9 2005-2014全國綜合煤價統(tǒng)計表附錄二時間2005200620072008200920102011201220132014煤價415426395740584743850767673617附錄三2005-2014價格、產(chǎn)量、需求量三維函數(shù)程序：t=0:1:100;x=22.73,24.68,26.15,27.48,30.5,32.4,35.2,36.6,37.1,17.3;y=19.97,22.5,20.39,20.99,22.82,25.43,27.51,29.82,36.1,37.2

39、;z=41.5,42.6,39.5,74,58.4,74.3,85,76.7,67.3,61.7;plot3(x,y,z);grid價格擬合函數(shù)程序：z=41.5 42.6 39.5 74 58.4 74.3 85 76.7 67.3 17.31'>> x=22.73 19.9724.68 22.526.15 20.3927.48 20.9930.5 22.8232.4 25.4335.2 27.5136.6 29.8237.1 36.117.31 37.2;>> inm odel=1:2;>> stepwise(x,z,i nm odel);附錄四表10 1996-2012全國發(fā)電量、煤炭產(chǎn)量、固定資產(chǎn)投資、煤炭價格統(tǒng)計表年份發(fā)電量煤炭固定資產(chǎn)投資煤炭價格1996,0,764.30144,734.40 :216.54r 160199711,284.40139,248.00266.03155199811,598.43129,492.20182.011501999