王璟宇 吳浩宇 李云 范舒靖 郁晉雄

摘 要：本文介紹了北京市電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了影響其推廣的可能因素，進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研以明確消費(fèi)者對(duì)其的態(tài)度，并利用BP模型定量分析了各因素對(duì)電動(dòng)汽車(chē)推廣的影響大小并預(yù)測(cè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，從而根據(jù)調(diào)研結(jié)果和模型分析提出合理建議。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē) 影響因素 模型 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F713.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2017）06（b）-003-04

近年來(lái)，北京市霧霾和交通等問(wèn)題愈演愈烈，社會(huì)各方面對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)注度很高。2017年，北京市電動(dòng)汽車(chē)保有量突破十萬(wàn)輛[1]，居全國(guó)第一。展望未來(lái)幾年北京市汽車(chē)市場(chǎng)，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)占有率會(huì)發(fā)生怎樣的變化？消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)持有何種看法？是什么因素阻礙了電動(dòng)汽車(chē)在北京的發(fā)展？基于此，本文針對(duì)以上問(wèn)題作出研究，并建立了BP模型以分析各因素對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的影響程度。

1 北京市電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)北京市科委負(fù)責(zé)人表示，2014年北京市電動(dòng)汽車(chē)的推廣數(shù)量已經(jīng)達(dá)到8050輛，其中超過(guò)7成來(lái)自私人用戶。為促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展，2014年國(guó)家共出臺(tái)了16項(xiàng)電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)政策。北京作為首都也在全國(guó)率先推出了一系列地方政策和管理辦法，包括《北京市示范應(yīng)用新能源小客車(chē)管理辦法》、《北京市示范應(yīng)用新能源小客車(chē)財(cái)政補(bǔ)助資金管理細(xì)則》等具有可行性和較為細(xì)致的政策，形成了國(guó)內(nèi)最為完善的政策體系。

技術(shù)方面，2001年起，國(guó)家在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的投資達(dá)到100億元人民幣，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)實(shí)施4年來(lái)，經(jīng)過(guò)200多家企業(yè)、高校和科研院所的技術(shù)骨干的努力，目前已取得了重大進(jìn)展。

目前電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)主要車(chē)型基本情況如表1所示。

2 影響電動(dòng)汽車(chē)推廣的因素分析

影響電動(dòng)車(chē)推廣的原因在于通常是與燃油車(chē)相比有資深的不足：其續(xù)航里程短；目前多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程只有200公里；電動(dòng)汽車(chē)不利于高速巡航，高速巡航的頂風(fēng)阻力會(huì)大幅度消耗電池的能量；電池安全也是難題，相對(duì)傳統(tǒng)燃料汽車(chē)，電池組易燃易爆的特性使電動(dòng)汽車(chē)較為“脆弱”。綜上分析，電動(dòng)汽車(chē)仍無(wú)法完全取代汽柴油車(chē)輛[3]。

影響電動(dòng)汽車(chē)推廣的宏觀因素包括國(guó)家補(bǔ)貼政策，交通配套政策，充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃及充電電價(jià)等；例如按照《北京示范應(yīng)用新能源小客車(chē)管理辦法》，在北京購(gòu)買(mǎi)新能源車(chē)的補(bǔ)貼與國(guó)家相一致（兩級(jí)補(bǔ)貼不超過(guò)市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格的60%），且根據(jù)續(xù)航里程的不同，2015年地方補(bǔ)貼數(shù)額在3.15萬(wàn)～5.4萬(wàn)之間。

為分析各因素對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)動(dòng)機(jī)和購(gòu)買(mǎi)行為的影響，我們對(duì)北京市消費(fèi)者進(jìn)行了線上市場(chǎng)調(diào)研。

3 調(diào)研內(nèi)容及結(jié)果分析

3.1 價(jià)格因素

經(jīng)過(guò)搜集對(duì)比各大品牌電動(dòng)汽車(chē)基本情況（圖1），我們發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上除特斯拉外，其余電動(dòng)汽車(chē)品牌定價(jià)基本在30萬(wàn)元之內(nèi)。結(jié)合調(diào)研結(jié)果（圖2）說(shuō)明，價(jià)格不是推廣電動(dòng)汽車(chē)的最大阻力，電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)價(jià)格基本符合消費(fèi)者心理預(yù)期。但仍有11.36%的消費(fèi)者有對(duì)高端電動(dòng)汽車(chē)的需求，高端電動(dòng)汽車(chē)有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2 續(xù)航里程

從圖2可以看出，大部分人對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程要求不高。從圖1中可以看出，大部分電動(dòng)汽車(chē)可以滿足150km甚至更高的續(xù)航里程。所以，續(xù)航里程的大小也不是阻礙市民選擇電動(dòng)汽車(chē)的主要原因。

3.3 充電樁分布

截至2016年年底，北京市電動(dòng)汽車(chē)保有量約9萬(wàn)輛，充電樁6.7萬(wàn)個(gè)，其中個(gè)人比例接近70%。目前，北京有5400個(gè)小區(qū)完成了建樁。

根據(jù)兩會(huì)消息，到2017年城市將建成每5公里一個(gè)充電樁。到2020年，北京將基本建成互聯(lián)互通、智能高效的充電設(shè)施服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可保障60萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的充電需求，重點(diǎn)區(qū)域的充電服務(wù)半徑小于0.9公里。

圖3說(shuō)明，被調(diào)查者中有65.22%的人都不認(rèn)為自己所居住地區(qū)周邊充電樁的分布便于充電。然而事實(shí)上，現(xiàn)如今充電樁的分布密度并不低，只是沒(méi)有明確的位置標(biāo)識(shí)，知曉度很低。所以在北京，充電樁主要的問(wèn)題為是否進(jìn)行了有效的充電樁分布管理。盡量減少資源限制，增加資源共享[2]。

3.4 充電時(shí)間

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，近一半的調(diào)查者希望電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間能在四小時(shí)以下，而根據(jù)對(duì)各品牌電動(dòng)汽車(chē)的調(diào)查，快速充電功能完全可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者訴求。

3.5 其他因素

在本次調(diào)研中，我們?cè)O(shè)置了因素比重分配問(wèn)題，欲了解各因素對(duì)消費(fèi)者影響的大小。

從圖5中可以看出，消費(fèi)者最關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)性能，其次是價(jià)格和續(xù)航里程。而所占比重最低的是國(guó)家的補(bǔ)貼政策。不難看出，人們關(guān)心的主要還是電動(dòng)汽車(chē)本身的性能和價(jià)格是否可以滿足需求。另外消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)充電問(wèn)題和電池問(wèn)題也給予了一定關(guān)注。補(bǔ)貼政策的及時(shí)落實(shí)也會(huì)為電動(dòng)汽車(chē)的推廣助力。

3.6 人們購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)機(jī)

這是一項(xiàng)多項(xiàng)選擇題，由圖6可知，選擇節(jié)能環(huán)保作為自己購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)因素之一的人占到被調(diào)查人數(shù)的73.91%，其次為電價(jià)相比于油價(jià)的優(yōu)勢(shì)以及政策優(yōu)惠。電價(jià)方面，2016年6月起，北京市充電樁充電價(jià)格調(diào)整為峰時(shí)（1.8044元/度）、平時(shí)（1.4950元/度）、谷時(shí)（1.1946元/度）三類。然而在我們的調(diào)查中，有高達(dá)92.75%的人都不了解充電價(jià)格。

4 模型分析

建模以定量分析各因素對(duì)電動(dòng)汽車(chē)推廣影響的程度和未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

Back Propagation，意為“向后傳播的錯(cuò)誤”，是一種常見(jiàn)的訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。該方法計(jì)算損失函數(shù)相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中所有權(quán)重的梯度。梯度被提供給優(yōu)化方法，其又使用它來(lái)更新權(quán)重，以試圖使損失函數(shù)最小化。

步驟1：數(shù)據(jù)預(yù)處理當(dāng)我們將變量放入BP模型時(shí)，通常找到具有不同維度的變量，因此我們需要提前處理標(biāo)準(zhǔn)化。正規(guī)化的具體公式為：

在該公式中，Ymax=1，Ymin=-1，X是數(shù)據(jù)集應(yīng)該被歸一化。此外，Matlab中的相應(yīng)函數(shù)是“mapminmax”。

步驟2：構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱層和輸出層組成。因?yàn)橛?個(gè)預(yù)設(shè)的影響因素，網(wǎng)絡(luò)在輸入層應(yīng)該有9個(gè)神經(jīng)節(jié)點(diǎn)。此外，我們選擇電動(dòng)車(chē)未來(lái)發(fā)展?jié)摿χ笜?biāo)WSI作為網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，因此輸出層中只有一個(gè)神經(jīng)節(jié)點(diǎn)。 WSI是指電動(dòng)車(chē)能否在社會(huì)中普及開(kāi)來(lái)，以及是否可以替代汽油車(chē)的可行性。WSI值的取值區(qū)間為0～1，取值越高，表明電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展?jié)摿υ礁?，反之則越低。

根據(jù)用于設(shè)計(jì)BP網(wǎng)絡(luò)的原理，從輸入層到隱藏層的傳遞函數(shù)是S形函數(shù)f（Y）。（N：輸出層的節(jié)點(diǎn)號(hào)）：

隱層節(jié)點(diǎn)的數(shù)量對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)精度有顯著影響。如果節(jié)點(diǎn)數(shù)量太小，網(wǎng)絡(luò)研究得不好；而節(jié)點(diǎn)數(shù)量太大，網(wǎng)絡(luò)將隨著訓(xùn)練時(shí)間的增加而過(guò)度配合。因此，我們參考以下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定隱藏層節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)數(shù)量。（L：輸入層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，M：隱藏層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，N：輸出層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，a：0到10之間的任意常數(shù)）。

在實(shí)際問(wèn)題中，隱層的節(jié)點(diǎn)數(shù)應(yīng)首先服從公式。然后在可能的范圍內(nèi)，可以通過(guò)試驗(yàn)確定最佳節(jié)點(diǎn)數(shù)。在BP網(wǎng)絡(luò)工作中，我們最終選擇M=6。學(xué)習(xí)速度也占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)中的重要地位。如果學(xué)習(xí)速度太小，程序運(yùn)行緩慢；同時(shí)學(xué)習(xí)速度過(guò)大，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)自行約束，導(dǎo)致精度低。因此，我們最終將傾斜率設(shè)為0.05，運(yùn)行次數(shù)為50000，訓(xùn)練精度為10-5。在建模中，北京地區(qū)的100個(gè)特征數(shù)據(jù)及其WSI將作為學(xué)習(xí)樣本輸入。畢竟，我們將得到一個(gè)評(píng)估模型來(lái)估計(jì)中國(guó)的WSI，其量化各影響電動(dòng)車(chē)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)因素之間的權(quán)重關(guān)系。

BP網(wǎng)絡(luò)最終結(jié)構(gòu)如圖7所示。

步驟3：輸出結(jié)果。運(yùn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只能輸出歸一化的數(shù)據(jù)，為獲得真實(shí)數(shù)據(jù)，必須重新歸一化數(shù)據(jù)。函數(shù)“mapminmax”可以在Matlab中執(zhí)行這個(gè)過(guò)程。

結(jié)論：最后得到的WSI指數(shù)為0.6821，標(biāo)準(zhǔn)差為0.09。從數(shù)據(jù)看出，若保持現(xiàn)在的政策和居民消費(fèi)習(xí)慣，電動(dòng)車(chē)在未來(lái)會(huì)有所發(fā)展，但發(fā)展?jié)摿Σ皇呛艽?。但從各?xiàng)指標(biāo)權(quán)重來(lái)看，政策和科技技術(shù)這兩方面影響因素的權(quán)重較大，在未來(lái)也會(huì)對(duì)電動(dòng)車(chē)的發(fā)展有重要影響。

5 結(jié)論及建議

結(jié)合調(diào)研和建模結(jié)果來(lái)看，消費(fèi)者較關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)的性能和國(guó)家政策。要想完全打開(kāi)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，不能本末倒置，最應(yīng)提升的是電動(dòng)汽車(chē)性能，這就要求關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。其次國(guó)家補(bǔ)貼政策不能忽視，充電管理，商業(yè)模式的發(fā)展及對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的宣傳工作也應(yīng)跟進(jìn)。

5.1 關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)制造企業(yè)，要加大科技資源開(kāi)放共享和服務(wù)能力，加強(qiáng)與各高校的交流合作。對(duì)政府而言，應(yīng)加大對(duì)高?？蒲薪逃Χ?，支持并建立良好的溝通機(jī)制，大力扶持和培育中小型科技企業(yè)。

5.2 政策補(bǔ)貼

對(duì)電池等相關(guān)產(chǎn)業(yè)與充電站等配套服務(wù)設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)貼。政府應(yīng)牽頭組織和鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，要把電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和布點(diǎn)規(guī)劃都?xì)w到政府的城市總體規(guī)劃中。

對(duì)購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行補(bǔ)貼，選擇合理的購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼方式，建立可持續(xù)的補(bǔ)貼融資機(jī)制和有效的補(bǔ)貼監(jiān)管體系。

電動(dòng)汽車(chē)的補(bǔ)貼政策應(yīng)有保障且長(zhǎng)期穩(wěn)定。與此同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展需要與交通、電力、稅務(wù)等相關(guān)部門(mén)密切配合，只要與各相關(guān)部門(mén)溝通配合好，使其能夠和電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼政策相互進(jìn)行補(bǔ)充，完整的政策框架才能夠形成。

5.3 充電管理

電網(wǎng)需要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能能力的利用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并由此建立起更加完善的電力市場(chǎng)環(huán)境。一方面要積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)，并且開(kāi)展充電設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究。另一方面要加強(qiáng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理，對(duì)于動(dòng)力電池回收利用企業(yè)，要嚴(yán)格設(shè)定準(zhǔn)入條件，督促有關(guān)企業(yè)提升技術(shù)水準(zhǔn)，加強(qiáng)監(jiān)督和管理，各種環(huán)保規(guī)定要嚴(yán)格落實(shí)，防止重金屬的污染。

5.4 發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)租賃市場(chǎng)

鼓勵(lì)商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)租賃市場(chǎng)，擴(kuò)大租賃范圍，增加試點(diǎn)，及時(shí)了解消費(fèi)者反饋。

最后我們除了在政策上加大支持力度，給予更多的補(bǔ)貼之外，還需要加大宣傳力度，提高消費(fèi)者的節(jié)能意識(shí)，讓更多的人認(rèn)識(shí)到高能耗所要付出的巨大環(huán)境成本，以及對(duì)國(guó)家能源戰(zhàn)略的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 數(shù)據(jù)來(lái)源于市經(jīng)信委[Z].

[2] 搜狐網(wǎng).牛近明：北京新增5.5萬(wàn)輛新能源車(chē)，保有量達(dá)9.1萬(wàn)[EB/OL].http：//auto.sohu.com/20161221/n476513041. shtml.

[3] EBB.影響電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展因素[EB/OL].http：//www.qqddc. com/html/directseed/dirc_8187.html，2014-08-21.