周婷

摘 要：能源消費量在社會持續(xù)發(fā)展中起著極其重要的作用，本文基于1995-2013年陜西省能源消費總量建立時間序列模型ARIMA（2，2，1），并且對未來的能源消費總量進(jìn)行了預(yù)測，得出相關(guān)結(jié)論。結(jié)果表明，陜西省能源消費將持續(xù)增長，也為未來的經(jīng)濟決策提供參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：ARIMA模型；能源消費；陜西省

能源消費是指生產(chǎn)和生活所消耗的能源，目前，減少由于能源消費所引起的碳排放已經(jīng)成為溫室氣體排放控制的重點。本研究選擇陜西省1995-2013年能源消費總量的歷史數(shù)據(jù)為樣本，應(yīng)用ARIMA模型對未來一年陜西省能源消費進(jìn)行預(yù)測。

一、ARIMA模型

ARIMA模型又稱自回歸移動平均模型。ARIMA模型將預(yù)測指標(biāo)隨時間推移而形成的數(shù)據(jù)序列看作是一個隨機序列，這組隨機變量所具有的依存關(guān)系體現(xiàn)著原始數(shù)據(jù)在時間上的延續(xù)性，它既受外部因素的影響，又有自身變動規(guī)律。ARIMA模型由3個過程組成，分別是自回歸模型AR（p），單整I（d），移動平均過程MA（q）。

數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：yt=∑pi=1aiyt-1+∑qj=1δjεt-j

二、陜西省能源消費ARIMA模型構(gòu)建

（一）數(shù)據(jù)來源

本文選取陜西省1995-2013年的能源消費總量，相關(guān)數(shù)據(jù)來自于《陜西省統(tǒng)計年鑒》，見表1。

（二）模型的建立

首先檢驗時間序列是否為平穩(wěn)序列，通過圖1可得陜西省能源消費總量時間序列具有顯著的非平穩(wěn)性，且序列存在明顯的指數(shù)遞增趨勢，先對其進(jìn)行對數(shù)變換，再進(jìn)行一階差分，檢驗為非平穩(wěn)，再對其進(jìn)行二階差分，運用Eviews軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗，知序列通過ADF檢驗，即是平穩(wěn)的。觀察序列的自相關(guān)偏自相關(guān)圖2看出，差分后序列的自相關(guān)和偏自相關(guān)系數(shù)均是拖尾的，于是初步判斷選擇ARIMA（p，d，q）模型。為獲得較優(yōu)擬合模型 ，嘗試建立不同的ARIMA（p，d，q）模型進(jìn)行參數(shù)估計， 具體見表2，ARMA（2，2，1）是最優(yōu)模型，AIC、SC值為1355973272、1375578292，均小于其他模型，且R-squared數(shù)值最大，此外擬合優(yōu)度也是最大的，最終確定p=2，q=1，建立ARIMA（2，2，1）模型。

最后對模型進(jìn)行殘差檢驗，檢驗結(jié)果表明殘差序列為白噪聲序列，并且對殘差序列做自相關(guān)和偏自相關(guān)分析，充分驗證了殘差序列是平穩(wěn)的，說明模型已經(jīng)提取了有規(guī)律的信息，模型擬合的比較好。模型表達(dá)式為：

Yt=e2lnYt-1-LnYt-2+6454.700+2.046411Δ2LnYt-1-1.072608Δ2LnYt-2+μt-0.997472μt-1

（三）模型預(yù)測與分析

由表3可得，2008-2014年之間的預(yù)測誤差均在5%之內(nèi)，并且2009—2013年預(yù)測誤差保持在1%之內(nèi)，預(yù)測精確度較高，可用于短期預(yù)測，選擇ARIMA（2，2，1）是合適的，此外還預(yù)測出了2014年陜西省能源總量是1257574萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

三、結(jié)論

通過研究1995-2013年陜西省能源消費總量建立的ARIMA（2，2，1）模型，預(yù)測效果良好，根據(jù)預(yù)測的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)未來幾年陜西省能源消費量繼續(xù)持上升趨勢，2014年能達(dá)到12575萬噸 標(biāo)準(zhǔn)煤。隨著能源消費的增長，我們還需要采取新型的能源發(fā)展戰(zhàn)略，要更加注重節(jié)約能源，把節(jié)能放在最優(yōu)先的地位，這不僅要求政府把節(jié)約能源作為首要工作，且要求企業(yè)提高節(jié)能率，將節(jié)能措施落實到日常工作中。除此之外，還應(yīng)該優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，改變當(dāng)前能源消費中煤炭比重過大，可加大再生能源的利用，例如風(fēng)能、太陽能，政府還應(yīng)鼓勵企業(yè)開發(fā)清潔新能源，鼓勵當(dāng)?shù)厝嗣褚虻刂埔耸褂眯滦湍茉矗赃_(dá)到經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王喜平，婁淑軍.基于ARIMA模型的河北省能源消費預(yù)測[J].區(qū)域經(jīng)濟，2012

[2] 胡廣闊，王克振.基于ARIMA模型的甘肅省能源消費預(yù)測[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2009

[3] 趙建春，孫文娜.ARIMA模型在能源消費總量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代商業(yè)，2013

[4] 劉勇，汪旭暉.ARIMA模型在我國能源消費預(yù)測中的應(yīng)用[J]，經(jīng)濟經(jīng)緯，2007

[8] 易丹輝.數(shù)據(jù)分析與Eviews應(yīng)用[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2002