中国能源预警模型研究PDF电子书下载

第1章　引言 1

1.1 问题的提出 1

1.2　开展中国能源预警模型研究的意义 2

1.3　国内外相关研究综述 3

1.3.1　经济预警研究进展 3

1.3.2　能源预测模型研究进展 6

1.3.3　能源预警研究进展 9

1.3.4　国内外相关研究小结 10

1.4　本书的研究思路和逻辑结构 10

第2章　对能源安全的再认识和国内外能源形势分析 13

2.1　对能源安全的再认识 13

2.1.1　能源的定义和属性 13

2.1.2　能源安全的新内涵 14

2.1.3　能源安全的六要素 18

2.2　全球能源格局分析 19

2.2.1　全球能源供需走势 19

2.2.2　石油安全面临的主要挑战 28

2.2.3　与能源有关的二氧化碳排放 36

2.2.4　大国能源博弈 39

2.3 中国能源面临的挑战分析 42

2.3.1 中国能源供需状况和对未来需求的预测 42

2.3.2　中国能源安全面临的突出问题 49

2.4　小结 58

第3章　中国能源预警指标体系 59

3.1　影响能源安全的因素 59

3.2　能源预警对象 60

3.3　选取能源预警指标的原则 60

3.4　能源预警指标矩阵 61

3.5　各预警指标的含义和计算公式 63

3.5.1　煤炭子系统 63

3.5.2　石油天然气子系统 67

3.5.3　电力子系统 76

3.5.4　综合子系统 80

3.6　指标赋值 84

3.7　小结 85

第4章　中国能源预警模型 86

4.1　预警方法的选择 86

4.1.1　各种预警方法的比较 86

4.1.2　选择能源预警方法的主要考虑 88

4.2　基于主成分分析和自回归方法（PCA-AR）的能源子系统预警 89

4.2.1　基本原理 89

4.2.2　主要步骤 90

4.2.3　子系统PCA-AR预警模型 91

4.3　基于人工神经网络（ANN）的能源子系统预警 98

4.3.1　基本原理 98

4.3.2　基本步骤 100

4.3.3　子系统ANN预警模型 101

4.4　PCA-AR方法与ANN方法的比较 118

4.5 中国能源预警指数的提出 119

4.5.1　定义 119

4.5.2　计算方法 119

4.5.3　预警界限值的确定 120

4.6　预警信号输出 122

4.7　小结 123

第5章　2007年中国能源预警分析 124

5.1　模型运算 124

5.1.1　2007年各子系统安全度 124

5.1.2　2007年中国能源预警指数 124

5.1.3　数据标准化 124

5.1.4　输出预警结果 125

5.2　2007年中国能源预警分析报告 125

5.2.1　煤炭子系统 126

5.2.2　石油天然气子系统 126

5.2.3　电力子系统 126

5.2.4　综合子系统 126

5.3　小结 127

第6章　政策建议 128

6.1　完善能源财税、价格和金融政策 128

6.1.1　财税政策 128

6.1.2　价格政策 131

6.1.3　金融政策 132

6.2　建立健全能源应急管理制度 133

6.2.1　加快制定完备的能源应急预案 133

6.2.2　建立和完善石油储备体系 134

6.2.3　组建强有力的应急指挥机构 135

6.3　改革和完善能源统计制度 136

6.3.1　完善能源指标体系 136

6.3.2　改进能源统计办法 136

6.3.3　加强能源信息分析 136

6.4　小结 136

第7章　结论 137

主要参考文献 139

附录1　预警方法回顾与比较 141

附录2　国际能源署（IEA）及其应急管理机制 153

图1-1　研究思路示意图 11

图2-1 1978～2006年中国能源对外依存度 15

图2-2　2005年世界主要国家按汇率法计算的单位GDP能耗、油耗水平 17

图2-3　1965～2005年世界一次能源消费量 20

图2-4　世界一次能源需求量预测（IEA,EIA,ERI） 20

图2-5　世界一次能源需求品结构（IEA） 21

图2-6　世界一次能源需求地区分布 22

图2-7　世界一次能源新增需求行业分布（2004～2030） 22

图2-8　2005年世界化石能源探明储量及构成 23

图2-9　2005年末世界原油剩余探明储量国家分布 24

图2-10　2005年末世界天然气剩余探明储量国家分布 25

图2-11　2005年末世界煤炭剩余探明储量国家分布 26

图2-12　1981～2005年世界一次能源生产量 26

图2-13 1900～2006年国际石油价格变化情况 33

图2-14 1860～2005年全球二氧化碳排放量与气候变化 36

图2-15　与能源有关的二氧化碳排放（分能源种类） 37

图2-16　与能源有关的二氧化碳排放（分行业） 38

图2-17　与能源有关的二氧化碳排放（分地区） 39

图2-18 1978～2006年中国GDP和能源消费量变化趋势 42

图2-19　1978～2006年中国人均能耗变化情况 44

图2-20　1978～2006年中国人均油耗变化情况 44

图2-21　2005年中国化石能源资源基础储量及构成 45

图2-22　2005年中国煤炭基础储量和分布 45

图2-23　2005年中国石油基础储量和分布 45

图2-24　2005年中国天然气基础储量和分布 46

图2-25 中国能源生产总量变化趋势 47

图2-26　2006～2030年中国能源需求预测 47

图2-27　未来中国能源需求量与生产量比较（IEA预测） 49

图2-28　未来中国能源需求量与生产量比较（EIA预测） 49

图2-29　1980～2005年中国选煤厂能力及原煤入洗量 52

图2-30　我国主要海上石油运输通道 56

图4-1　煤炭子系统安全度ACF图 93

图4-2　三层前向神经网络 99

图4-3　煤炭子系统训练误差曲线 104

图4-4　煤炭子系统训练样本仿真输出与实际输出 104

图4-5　煤炭子系统仿真输出与实际输出线性回归 105

图4-6　煤炭子系统验证样本仿真输出与实际输出 105

图4-7　石油天然气子系统训练误差曲线 108

图4-8　石油天然气子系统训练样本仿真输出与实际输出 109

图4-9　石油天然气子系统仿真输出与实际输出线性回归 109

图4-10　石油天然气子系统验证样本仿真输出与实际输出 110

图4-11 电力子系统训练误差曲线 112

图4-12 电力子系统训练样本仿真输出与实际输出 113

图4-13 电力子系统仿真输出与实际输出线性回归 113

图4-14　电力子系统验证样本仿真输出与实际输出 114

图4-15　综合子系统训练误差曲线 116

图4-16　综合子系统训练样本仿真输出与实际输出 117

图4-17　综合子系统仿真输出与实际输出线性回归 117

图4-18　综合子系统验证样本仿真输出与实际输出 118

图4-19　K均值聚类方法示意图 122

图4-20　中国能源预警指数走势图（1995～2006年） 122

图5-1 1995～2007年中国能源预警指数及各子系统安全度走势图 125

表2-1　2005年部分国家的能源自给率 15

表2-2　未来各个净进口地区对进口石油的依存度 16

表2-3　不同阶段中国经济增长与能源消费之间的关系 16

表2-4　2000～2005年中国主要高耗能产品单耗及与国际先进水平的比较 17

表2-5　可再生能源目前使用和长期潜力的预测 24

表2-6　2005年世界能源储量与消费量分布 25

表2-7　世界主要国家石油供应量变化预测 27

表2-8　里海输油气管道路线方案 30

表2-9　世界石油供应中断情况 31

表2-10　世界战略性海运通道的石油和液化气（LNG）的运输量 35

表2-11　未来二氧化碳排放量预测 37

表2-12　中国能源消费结构 42

表2-13　2005年中国可再生能源资源量 46

表2-14　中国未来能源安全评估一览表 50

表2-15　2000～2006年全国空气污染物排放量 51

表2-16　2010～2030年中国石油天然气对外依存度预测 52

表2-17 中国原油净进口量及消耗外汇额 54

表2-18 国际石油价格对中国2007年部分行业增加值增长率的影响 54

表3-1 中国能源预警指标矩阵 62

表4-1　主要预警方法的优缺点比较 87

表4-2　标准化预处理后的煤炭子系统预警指标数据 91

表4-3　相关系数矩阵 92

表4-4　煤炭子系统加权特征向量 92

表4-5　煤炭子系统安全度 93

表4-6　标准化预处理后的石油天然气子系统预警指标数据 94

表4-7　石油天然气子系统加权特征向量 95

表4-8　石油天然气子系统安全度 95

表4-9　标准化预处理后的电力子系统预警指标数据 96

表4-10　电力子系统加权特征向量 96

表4-11 电力子系统安全度 97

表4-12　标准化预处理后的综合子系统预警指标数据 97

表4-13　综合子系统加权特征向量 98

表4-14　综合子系统安全度 98

表4-15　1995～2006年煤炭子系统安全度 102

表4-16　煤炭子系统预处理上、下限 102

表4-17　煤炭子系统指标归一化后数据 102

表4-18　1995～2006年石油天然气子系统安全度 106

表4-19　石油天然气子系统预处理上、下限 106

表4-20　石油天然气子系统指标归一化后数据 107

表4-21　1995～2006年电力子系统安全度 110

表4-22　电力子系统预处理上、下限 110

表4-23　电力子系统归一化数据 111

表4-24　1995～2006年综合子系统安全度 114

表4-25　综合子系统预处理上、下限 115

表4-26　综合子系统归一化数据 115

表4-27　4个子系统两两判断矩阵 120

表4-28　1995～2006年中国能源预警指数 120

表4-29　中国能源预警指数及各子系统安全度标准化数值 121

表4-30　中国能源预警信号（1995～2006年） 122

表5-1　2007年中国能源预警指数及各子系统安全度标准化数值 124

表5-2　2007年中国能源预警信号表 125

表6-1 消费税中与能源相关的税种 129

表6-2　资源税税目及税额标准幅度 130

表6-3　机动车船税税额表 130

表6-4　中国汽油平均价格与新加坡、鹿特丹、纽约汽油价格水平比较 132