喜文飛， 魯彥舉， 陳青， 吳蕓蕓

(1.云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明，650500;2.云南導(dǎo)視地理信息系統(tǒng)工程有限公司，云南 昆明 650224;3.江蘇中梁建設(shè)工程有限公司，江蘇 無錫 214026;4.星子縣國土資源局，江西 九江 332800;5.星子縣建設(shè)規(guī)劃局，江西 九江 332800)

?

基于動態(tài)GM(1，1)模型預(yù)測我國石油需求量的研究*

喜文飛1，2， 魯彥舉3， 陳青4， 吳蕓蕓5

(1.云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明，650500;2.云南導(dǎo)視地理信息系統(tǒng)工程有限公司，云南 昆明 650224;3.江蘇中梁建設(shè)工程有限公司，江蘇 無錫 214026;4.星子縣國土資源局，江西 九江 332800;5.星子縣建設(shè)規(guī)劃局，江西 九江 332800)

對傳統(tǒng)的灰色理論模型進(jìn)行修改，實時加入最新的信息進(jìn)行預(yù)測，并結(jié)合石油需求量的數(shù)據(jù)來進(jìn)行驗證.結(jié)果表明，新模型預(yù)測的結(jié)果精度更高，與歷史需求值較為吻合.

灰色理論模型；預(yù)測；石油；需求量

引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，石油的消費(fèi)也越來越多，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計：2001-2004年我國石油消費(fèi)的年均增長達(dá)到了17%，2020年需求量將在4．5億～6．1億噸之間，石油已成為我國的戰(zhàn)略物資之一，關(guān)系到國計民生，因此對石油需求量的預(yù)測顯得格外重要.文獻(xiàn)[1-2]中，采用GM(1，1)模型對煤炭需求進(jìn)行預(yù)測，取得了很好的預(yù)測效果.陳海濤[3]采用GM(1，1)模型預(yù)測石油需求量，取得了不錯的結(jié)果；但是該文章采用1991-2004的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，而現(xiàn)實中進(jìn)行預(yù)測的可用數(shù)據(jù)通常較少，研究在陳海濤的基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)的灰色模型進(jìn)行改進(jìn)，采用較少的數(shù)據(jù)結(jié)合動態(tài)的灰色模型來預(yù)測我國石油的消費(fèi)情況.

1 GM(1,1)模型的建立[4]

第三：構(gòu)造系數(shù)向量矩陣Y與矩陣B，求解模型X(0)(k)+aZ(1)(k)=b中的參數(shù)a、b.參數(shù)a反映了系統(tǒng)發(fā)展的態(tài)勢.b反映了數(shù)據(jù)變化的關(guān)系.將數(shù)據(jù)代入GM(1,1)模型中，得：

X(0)(2)+aZ(1)(2)=b

X(0)(3)+aZ(1)(3)=b

?

X(0)(N)+aZ(1)(N)=b

(1)

(2)

通過上面的方程組可以求得：

(3)

(4)

(5)

2 模型預(yù)測精度的檢驗[5]

常采用后驗方差法對灰色模型進(jìn)行檢驗，檢驗的步驟如下：

對于一個模型的好壞，可以將精度分為四個等級[6]，如表1所示：

表1 GM(1,1)模型精度檢驗

3 動態(tài)灰色模型的建立

4 GM(1，1)模型預(yù)測我國石油需求量

從1991年到2004年，我國的石油消費(fèi)量見表2.

表2 1991-2004年我國石油消費(fèi)量及傳統(tǒng)GM(1,1)模型和動態(tài)GM(1,1)模型對我國石油消費(fèi)量的預(yù)測對比

資料來源：1981-2006年《中國統(tǒng)計年鑒》，單位：萬噸.

利用傳統(tǒng)的GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測，首先選取1991-1995年的五個數(shù)據(jù)進(jìn)行建模.用MATLAB編寫灰色預(yù)測程序,在matlab軟件中計算得到模型參數(shù)a=-0.06，b=124 85.21,C=0.108 849,p=100%.利用灰色模型預(yù)測1996-2004年的數(shù)值，預(yù)測結(jié)果如表2.

圖3 殘差對比Fig.3 Comparison of the residuals

從圖1中可以看出，GM(1,1)模型的預(yù)測值與實際值偏離的比較大，不能反映觀測目標(biāo)的變化趨勢.由圖2可以看出，動態(tài)灰色模型的預(yù)測值與實際值基本吻合，能反應(yīng)石油實際值的變化趨勢，預(yù)測值與實際值的曲線基本吻合，由圖3可以看出，動態(tài)灰色模型的殘差值偏離0軸的程度較小，另外波動幅度也較小，說明動態(tài)灰色模型預(yù)測的效果較好.

5 結(jié) 論

對灰色模型進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，結(jié)合石油需求的數(shù)據(jù)，將傳統(tǒng)的灰色模型和動態(tài)的灰色模型進(jìn)行對比，取1991-1995的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測.結(jié)果顯示，在數(shù)據(jù)較少的情況下，動態(tài)的灰色模型預(yù)測的精度較高，預(yù)測的結(jié)果與歷史需求值較為吻合.

致謝：本論文受到云南師范大學(xué)十二五學(xué)科建設(shè)的支持.

[1] 魏同，張先塵，王玉浚．中國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略研究[M]．太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社，1995．

[2] 王立杰，孫繼湖．基于灰色系統(tǒng)理論的煤炭需求預(yù)測模型[J]．煤炭學(xué)報，2002，27(3)：333-336．

[3] 陳海濤.GM(1，1)模型預(yù)測我國石油需求量[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2014，30(2):127-130.

[4] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基本方法[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1987.

[5] 劉思峰,郭天榜,黨耀國,等.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].2版.北京:科學(xué)出版社,1999.

[6] 李日云，王利，張雙成.灰色預(yù)測模型在高層建筑物沉降預(yù)測中的應(yīng)用研究[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2005，27(1):84-87.

[7] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)論文集[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1989.

Forecast of China's Oil Demand Based on the Dynamic Gm(1,1) Model

XI Wen-fei1,2， LU Yan-ju3,CHEN Qing4, WU Yun-yun5

(1.College of Tourism and Geographic Sciences,Yunnan Normal University，Kunming 650500,China;2.The Geographic Information System Engineering Co.Yunnan,Kunming 650224,China;3.Construction Engineering Company Limited of Jiangsu,Wuxi 214026,China;4.Xingzi County Land Resources Bureau， Jiujiang 332800,China;5.Xingzi County Construction Planning Bureau，Jiujiang 332800,China)

The grey theory model is a common prediction model.The model uses the less date to predict,but with the forecast time increasing,the precision of the model will decrease.This paper studies the feature is continuously introducing new observation values in the forecast process,establishing dynamic grey model.Experimental results show that the proposed new algorithm has high accuracy and efficiency on settlement observation for a slope.

Gray system model; Forecast; Oil; Demand

2015-04-30

云南省社會發(fā)展科技計劃資助項目(05400206040216002).

喜文飛(1984-)，男，河南舞鋼人，碩士，講師，主要從事模型預(yù)測方面研究.

喜文飛.

F224

A

1007-9793(2015)04-0041-05