基于灰色理论的云南原煤消费总量的预测
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作者: 张超 朱克西
摘要：文章利用灰色分析方法结合excel对云南省各主要行业原煤消费量进行预测并做出评价，分析认为随着经济的发展，对能源的需求将进一步提升，在提倡低碳经济、科技经济的今天，积极开发利用新能源与可再生能源是云南经济可持续发展的必经之路。
关键词：灰色分析；EXCEL；低碳经济
一、引言
改革开放以来，云南省经济快速增长，在各领域都取得了惊人的成就，同时也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展和资源环境的矛盾日趋尖锐，在提倡低碳经济的今天，优化经济结构、转变增长方式已成为了当务之急。“云南省十一五规划纲要”中提到：在大力推进支柱产业建设中，强化能源节约和高效利用的政策导向，加大节能力度。在严格产业布局、市场准入条件、环境保护标准的条件下，有序发展高耗能产业。突出抓好有色、化工、钢铁、电力、煤炭、建材等行业和年耗能万吨标煤以上企业的节能工作。本文以《云南省统计年鉴2000-2006》各主要行业原煤消费总量为基础，通过灰色分析的方法对未来3年原煤消费总量进行预测，由于微分解法计算量较大，本文采用Microsoft公司的office2003软件中的Excel进行灰色预测模型GM（1，1）的预测、评价。
二、灰色预测模型
（一）灰色系统理论
灰色系统理论作为现代系统科学理论的一个分支，由邓聚龙教授于20世纪80年代创立，是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法，其特点在于对样本量及概率分布没有严格的要求（样本量可以是4，概率分布可以是典型，也可以是非典型，甚至未知分布），广泛运用于经济、环境、农业、能源等领域。
（二）灰色预测模型GM（1，1）
GM（1，1）通过对系统因素之间的关联度分析，对原始数据进行累加和累减的处理生成具备较强规律性的数据序列，进而建立相应的微分方程模型，从而预测未来的发展趋势。其建模过程如下：
1、设原始观测数据序列为：
x(0)(k)={x(0)(1),x(0)(2),x(0)(3)…x(0)(n)}
x(1)(k)={x(1)(1),x(1)(2),x(1)(3)…x(1)(n)}
2、构造数据矩阵B、数据向量Y、参数向量u。
3、确定参数a，b。
还原值为：ｘ＾（0）（k+1）＝ｘ＾（1）（k+1）-ｘ＾（1）（k)，k=1，2，…，n
5、模型精度检验。灰色模型的精度检验包括残差大小检验，后验差比值、小误差概率检验等。
三、Excel中进行模型分析
本文所用数据是云南统计年鉴2000-2006年云南省主要行业原煤消费总量，如表1所示。
常用的精度等级如表2所示，可供检验模型参考。
第一，将表1数据输入Excel，创建电子表格3，如表3所示。
第二，输入excel程序，excel中的具体定位为：年份为A2，右至L2为K，下至A12为2009，依此类推。
1、计算x0（k）的1-AGO序列x1（k）：点击D3→输入：=IF（B3=1，C3，ROUND（（D2+C3），2））→确定→下拉至D9。
2、计算紧邻均值生成序列z（k）：点击E3→输入：=IF（B3=1，0，（D2+D3）/2）→确定→下拉至E9。
3、计算z（k）2：点击F3→输入：=POWER（E3，2）→确定→下拉至F9。
4、计算x（0）（k）*z（k）：点击G3→输入：=C3*E3→确定→下拉至G9。
5、计算S1：点击C16→输入：=ROUND（STDEVP（$C$4：C9），4）→确定。
6、计算D：点击D16→输入：=ROUND（（6*F14-POWER（E14，2）），4）→确定。
7、计算a：点击E16→输入：=ROUND（（C14*E14-6*G14）/D16，4）→确定。
8、计算b：点击F16→输入：=ROUND（（F14*C14-E14*G14）/D16，4）→确定。
9、计算X1（k）：点击H3→输入：=ROUND（（$C$3-$F$16/$E$16）*EXP（-$E$16*（B3-1））+$F$16/$E$16，2）→确定→下拉至H12。
10、计算X0（k）：点击I4→输入：=H4-H3→确定→下拉至I12。
11、计算ε：点击J4→输入：=ROUND（（C4-I4），4）→确定→下拉至J9。
12、计算（ε）：点击J12→输入：=SUM（J4：J9）/6→确定。
13、计算|ε-（ε）|：点击K4→输入：=ROUND（ABS（J4-$J$12），2）→确定→下拉至K9。
14、计算S2：点击J14→输入：=ROUND（STDEVP（$J$4：J9），4）→确定。
15、计算0.6745S1：点击K14→输入：=ROUND（0.6745*C16，4）→确定。
16、计算K：点击L4→输入：=IF（K<$K$14，1，0）→确定→下拉至L9。
17、计算误差概率P：点击K16→输入：=ROUND（（$L$14/6），4）→确定。
18、计算等级：点击L16→输入：=IF（AND（K16>0.95，J16<0.35），“优秀”，IF（AND（K16>0.8，J16<0.5），“合格”，IF（AND（K16>0.7，J16<0.65），“基本合格”，“不合格”）））→确定。
第三，由Excel分析得到未来三年原煤消费总量，如表4所示，以2000-2006年的数据建立的预测模型精度达到了优秀标准，可以使用。
四、结束语
本文通过灰色系统的模型结合Excel预测表明：随着云南省经济的发展，对原煤的需求也将持续增加，在提倡低碳经济的今天，如果不优化产业结构，转变经济增长模式，积极开发利用诸如水能、太阳能等一系列可再生能源，云南经济势必陷入能源需求的困境，同时伴随经济增长而来的环境污染也必将进一步严重化。云南省各行业应当积极响应云南省十一五规划号召，节能减排，加大科技投入，为云南省经济可持续发展作出努力。
（作者单位：云南农业大学经济管理学院。其中朱克西为通讯作者）
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