能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多尺度分析和反演.pdf

1、對(duì)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的判斷是制定和實(shí)施能源政策的重要依據(jù),進(jìn)而關(guān)系到宏觀經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行,因此具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。
　　 本文利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法和反演建模等方法對(duì)不同國(guó)家和地區(qū)、不同產(chǎn)業(yè)類(lèi)型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)關(guān)系進(jìn)行分析,研究結(jié)果表明:
　　 (1)中國(guó)GDP分解后得到的IMF分量蘊(yùn)含著5.44年的準(zhǔn)波動(dòng)周期,能源消費(fèi)量分解后得到兩個(gè)IMF分量,分別蘊(yùn)含5.10年和11.75年兩個(gè)準(zhǔn)波動(dòng)周期。通過(guò)對(duì)比波

2、動(dòng)周期和方差貢獻(xiàn)律,發(fā)現(xiàn)二者具有波動(dòng)性、階段性和非對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)。對(duì)GDP和能源消費(fèi)量進(jìn)行反演,通過(guò)系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)二者呈非線性關(guān)系。
　　 (2)對(duì)50多年來(lái)中國(guó)煤炭、石油、天然氣、電力消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解分析,煤炭消費(fèi)量分解后的IMF分量顯示4.64年和11.75年兩個(gè)準(zhǔn)波動(dòng)周期；石油消費(fèi)量分解后的IMF分量顯示石油消費(fèi)存在5.26年的準(zhǔn)波動(dòng)周期；天然氣消費(fèi)量分解后得到三個(gè)IMF分量,分別蘊(yùn)含著3.06年、9.40年、21.50年準(zhǔn)波

3、動(dòng)周期；電力消費(fèi)量分解后得到一個(gè)IMF分量,蘊(yùn)含著6.53年準(zhǔn)波動(dòng)周期。通過(guò)對(duì)比GDP與各能源類(lèi)型的波動(dòng)周期和方差貢獻(xiàn)率,發(fā)現(xiàn)它們均具有波動(dòng)性、階段性和非對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)。分別對(duì)GDP和不同能源類(lèi)型進(jìn)行反演,發(fā)現(xiàn)GDP與各能源類(lèi)型也是呈非線性關(guān)系。
　　 (3)對(duì)三次產(chǎn)業(yè)GDP和能源消費(fèi)量進(jìn)行分解分析,結(jié)果顯示第一產(chǎn)業(yè)GDP蘊(yùn)含3.47年的準(zhǔn)波動(dòng)周期,第一產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)蘊(yùn)含2.71年和7.50年兩個(gè)準(zhǔn)波動(dòng)周期；第二產(chǎn)業(yè)GDP蘊(yùn)含一個(gè)4

4、.16年準(zhǔn)波動(dòng)周期,第二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)蘊(yùn)含一個(gè)7.20年準(zhǔn)波動(dòng)周期；第三產(chǎn)業(yè)GDP蘊(yùn)含一個(gè)4.00年準(zhǔn)波動(dòng)周期,第三產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)蘊(yùn)含一個(gè)3.64年準(zhǔn)波動(dòng)周期。通過(guò)對(duì)比各產(chǎn)業(yè)GDP與能源消費(fèi)量的波動(dòng)周期和方差貢獻(xiàn)率,發(fā)現(xiàn)均具有波動(dòng)性、階段性和非對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)。分別對(duì)各產(chǎn)業(yè)GDP與能源消費(fèi)量進(jìn)行反演分析,發(fā)現(xiàn)各產(chǎn)業(yè)GDP與能源消費(fèi)量都呈非線性關(guān)系。
　　 (4)運(yùn)用EMD方法對(duì)遼寧省、新疆維吾爾自治區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)總量及不同能源類(lèi)型

5、進(jìn)行多尺度分析,通過(guò)對(duì)比IMF分量相應(yīng)的波動(dòng)周期和方差貢獻(xiàn)率,結(jié)果顯示兩省GDP和能源消費(fèi)總量、各能源類(lèi)型均具有波動(dòng)性、非對(duì)稱(chēng)性、階段性特征。分別對(duì)GDP和能源消費(fèi)總量及不同類(lèi)型能源消費(fèi)量進(jìn)行反演分析,發(fā)現(xiàn)它們均是非線性關(guān)系。
　　 (5)通過(guò)對(duì)美國(guó)、日本和英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)進(jìn)行EMD分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)項(xiàng)方差貢獻(xiàn)率都比較大,說(shuō)明發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)都具有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。能源消費(fèi)的趨勢(shì)項(xiàng)方差貢獻(xiàn)率則存在較大差異。結(jié)果顯

6、示發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)量之間是波動(dòng)性、階段性、非對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)。同樣對(duì)印度和巴西進(jìn)行分解分析,發(fā)現(xiàn)印度和巴西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)也具有波動(dòng)性、階段性、非對(duì)稱(chēng)性的特征。采用反演程序?qū)σ悦绹?guó)、日本和英國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家和以印度、巴西為代表的發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)量進(jìn)行反演,結(jié)果顯示不同發(fā)展水平的國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)量之間都是非線性的。
　　 (6)根據(jù)數(shù)據(jù)的EMD分解圖像和方差貢獻(xiàn)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)動(dòng)力建模,提出長(zhǎng)時(shí)間序列建模、

7、短時(shí)間序列建模、指數(shù)型增長(zhǎng)建模三種預(yù)測(cè)模型。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),如果時(shí)間序列后期增長(zhǎng)率變化不大,長(zhǎng)時(shí)間序列建模效果較好。如果后期增長(zhǎng)率變化較大,則后兩種形式建模較好。如果趨勢(shì)項(xiàng)方差貢獻(xiàn)率相對(duì)較低,而且IMF分量波動(dòng)幅度較大的話,后兩種形式建模誤差值往往高于5％,模擬精度較低,只能采取長(zhǎng)時(shí)間序列建模的形式。另外,短時(shí)間序列建模、指數(shù)型增長(zhǎng)建模的模擬結(jié)果和預(yù)測(cè)值基本相似,短期內(nèi)的預(yù)測(cè)建立指數(shù)型增長(zhǎng)模型是相對(duì)簡(jiǎn)潔易行的。
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