五一数学建模 能源总量控制问题
20页1、2014 年年第第十一十一届届五一五一数学建模联赛数学建模联赛 承承诺诺书书 我们仔细阅读了五一数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、 网 上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的 资料(包括网上查到的资料) ,必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参 考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规 则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们授权五一数学建模联赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包 括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等) 。 我们参赛选择的题号为(从 A/B/C 中选择一项填写) :B 我们的参赛报名号为:2680 参赛组别(研究生或本科或专科) :本科 所属学校(请填写完整的全名)中国矿业大学(徐州) 参赛队员(打印并签名) :1.蔡翔 2.高正 3.黄冰潇 日期:2014年5月3日 获奖证书邮寄地址:江苏省徐
2、州市中国矿业大学南湖校区桃苑 2 号楼 A409 邮政编码221116 2014 年年第第十一十一届届五一五一数学建模联赛数学建模联赛 编编 号号 专专 用用 页页 竞赛评阅编号(由竞赛评委会评阅前进行编号): 评阅记录 评 阅 人 评 分 备 注 裁剪线裁剪线裁剪线 竞赛评阅编号(由竞赛评委会评阅前进行编号): 参赛队伍的参赛号码:(请各参赛队提前填写好):2680 2014 年年第第十一十一届届五一五一数学建模联赛数学建模联赛 题 目能源总量控制问题能源总量控制问题 摘要 能源消费总量的控制是走可持续发展道路必须解决的问题, 本文对影响能源消费的 几个主要因素进行了数据分析,并对各省能源消费的合理分配建立了数学模型,建模过 程如下: 对于问题一,本文用能源强度作为指标分析,利用能源强度值将我国 30 个省的能 源消费划分为高能耗型、过渡型、发展型三大类,其中高耗能型有 9 个省,过渡型有 16 个省,发展型有 5 个省。 对于问题二,本文引进了时间序列的协整检验,并用 Eviews 软件做了 ADF 检验, 确定了能源消费结构、产业结构、经济发展水平、资源禀赋、城市化水平五个因素与
3、能 源消费总量的协整模型,并通过协整模型确立了其相关影响系数。 对于问题三,本文建立了关于各省能源分配的数学模型,通过分析能源强度与节能 潜力之间的关系确立出模型的能源分配系数,并运用 GM(1,1)灰色预测模型对未来五 年内的能源消费总量进行了预分配,再用洛伦兹曲线验证各省能源分配的合理性,从而 得出 30 个省的能源分配值。 对于问题四、五,本文将能源消费分为产业与生活能源消费,分季度、分产业对能 源消费进行实地抽样调查, 并结合模型对能源消费监督进行目标分解, 落实到各个部门, 并充分运用互联网进行数据交换,调整能源消费需求。 本文最大的亮点在于对问题的求解采用了多种方法求解,思维灵活。 【关键字】能源强度协整检测GM(1,1)模型洛伦兹曲线目标分解 1 一、问题的背景一、问题的背景 能源是推动经济社会发展必要的物质动力,经济发展离不开能源的可靠供应。但经 济发展速度不能过快也不能过慢,必须保持在一个相对合理的水平。过快的经济增速会 使能源过度消耗,最终导致整个国家的经济发展不可持续。因此,合理控制各地经济发 展速度很重要。且合理控制各地经济发展速度的手段之一就是合理控制各地能源
4、消费 量。当全国总的能源消费量在某个给定水平时,管理部门需要制定一个相对合理的方案 将这有限的资源配置给各个地区,使得各地在合理均衡发展的基础上,充分利用有限资 源提升发展质量。 二、问题的提出二、问题的提出 请用建模的思维和方法分析解决以下问题: 1、产业结构是影响能源消费的重要因素之一,不同的产业结构具有不同的能源消 费特征,请分析不同产业的能量消耗特征,建立评价产业结构能源消耗特征的指标, 并 依据各省份的产业结构对各省份能源消费特征进行分类。 2、除了产业结构外,能源消费总量控制还与很多因素密切相关,例如:资源禀赋、 能源消费结构(即能源消费构成,如煤、油、气、电) 、经济发展水平等因素,请分析 能源消费总量与上述因素(也可提出其他重要因素)之间的关系。 3、基于上述分析,针对不同省份产业结构、资源禀赋、经济发展水平等因素,选 用可以反映这些因素的典型经济指标建立数学模型,以 2010 年为基准,提出下一发展 周期(如五年)我国能源消费总量按省份的分配或者分解的一种方案,注意分解方案要 考虑实际执行过程中的可操作性和合理性。 4、在现实中,及时监督各省份能源消费总量控制目标的完
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