【正文】 961997199881181999200020012002200320042005200620072008200923709201025774注：表中各類能源數(shù)據(jù)均折合成標(biāo)準(zhǔn)煤，其中1t原煤=，1t原油=，1m3天然氣=。做出圖43: 由此可以分析出自95年后江蘇省能源消耗逐年遞增，尤其是煤炭的消耗量占了主導(dǎo)地位。為了使資源的平衡利用，應(yīng)該使用天然氣代替部分煤炭資源，天然氣既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，是清潔的綠色能源，值得推廣。 年的第一、二、三產(chǎn)業(yè)的GDP及總GDP增長見表44：表44. 江蘇省三次產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)率產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)率年份GDP增長率第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)1995199671997121998111999200020012002200302004200592006920072008200920107做出圖44： 由上折線圖可知GDP的增長率緊密的受第一和第二產(chǎn)業(yè)的影響，在03年至07年是該地區(qū)第一二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高峰期，GDP增長率增長的也最快，06年提出節(jié)能減排之后我國的粗放型生產(chǎn)有所改善，該地區(qū)也有所響應(yīng)07年之后GDP增長率有所降低。綜上所述：影響江蘇省煤炭消費(fèi)總量及第一、二、能源三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量的指標(biāo)有人均地區(qū)生產(chǎn)總值、能源、人口數(shù)量、煤炭調(diào)入量、第一生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量、第二生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量、第三生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量、GDP增長率?；疑P(guān)聯(lián)度分析具體步驟如下：（1） 由表一知，確定的因素有m個(gè)，所選數(shù)據(jù)有n個(gè)，參考數(shù)列為，比較數(shù)列為 。（2） 對數(shù)據(jù)初始化，（3） 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)：為比較數(shù)列對參考數(shù)列 在第k個(gè)指標(biāo)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)，其中為分辨系數(shù)。其中，稱分別為兩級最小差及兩級最大差。一般來講，分辨系數(shù)越大，分辨率越大。越小，分辨率越小。（4） 計(jì)算灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度。灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為： ,其中：為第i個(gè)評價(jià)對象對理想對象的灰色關(guān)聯(lián)度。（5） 評價(jià)分析。根據(jù)灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度的大小，對各評價(jià)對象進(jìn)行排序，可建立評價(jià)對象的關(guān)聯(lián)序，關(guān)聯(lián)度越大，其影響程度越大。江蘇省煤炭消耗量與各因素的相關(guān)度主要因素煤炭調(diào)入量（萬t）第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)人均地區(qū)生產(chǎn)總值（元）GDP增長率能源人口數(shù)量煤炭消耗量第一生產(chǎn)煤炭消耗量第二生產(chǎn)煤炭消耗量第三生產(chǎn)煤炭消耗量所以：各指標(biāo)對煤炭消費(fèi)量的影響依次是：煤炭調(diào)入量人口數(shù)量第二產(chǎn)業(yè)人均地區(qū)生產(chǎn)總值第三產(chǎn)業(yè)第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率各指標(biāo)對第一生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量的影響依次是：GDP增長率第一產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)人口數(shù)量第二產(chǎn)業(yè)煤炭調(diào)入量能源人均地區(qū)生產(chǎn)總值各指標(biāo)對第二生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量的影響依次是：能源煤炭調(diào)入量人口數(shù)量第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)人均地區(qū)生產(chǎn)總值第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率各指標(biāo)對第三生產(chǎn)煤炭消費(fèi)量的影響依次是：GDP增長率第一產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)人口數(shù)量第二產(chǎn)業(yè)煤炭調(diào)入量能源人均地區(qū)生產(chǎn)總值 對問題2的分析與求解： 建模思路 我們分析題目所給的數(shù)據(jù)，要預(yù)測未來十年的煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量，可以根據(jù)已有情況來進(jìn)行預(yù)測，為了精確預(yù)測，我們選取20002010年的數(shù)據(jù)，運(yùn)用灰色預(yù)測的方法來求所需得到的數(shù)據(jù)。 灰色預(yù)測是指利用 GM 模型對系統(tǒng)行為特征的發(fā)展變化規(guī)律進(jìn)行估計(jì)預(yù)測，同時(shí)也可以對行為特征的異常情況發(fā)生的時(shí)刻進(jìn)行估計(jì)計(jì)算，以及對在特定時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)生事件的未來時(shí)間分布情況做出研究等等。這些工作實(shí)質(zhì)上是將“隨機(jī)過程”當(dāng)作“灰色過程”，“隨機(jī)變量”當(dāng)作“灰變量”，并主要以灰色系統(tǒng)理論中的GM(1,1)模型來進(jìn)行處理灰色預(yù)測在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，以及環(huán)境、社會和軍事等領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。特別是依據(jù)目前已有的數(shù)據(jù)對未來的發(fā)展趨勢做出預(yù)測分析。 預(yù)測模型建立與求解（ 模型） 由已知數(shù)據(jù)，對于20002010 年某項(xiàng)指標(biāo)記為 ② 其中序列數(shù)據(jù)累加生成。 對進(jìn)行累加生成獲得1 次累加生成序列： ③ 緊鄰均值生成。 對緊鄰均值生成獲得緊鄰均值生成序 ④ 參數(shù)求解。 若為參數(shù)列, 且 ⑤則GM (1 , 1) 模型的最小二乘估計(jì)參數(shù)列滿足： ⑥求灰色微分倒數(shù) ⑦求解, 從而獲得時(shí)間響應(yīng)函數(shù)： ⑧獲取時(shí)間響應(yīng)序列為： ⑨ 模型的求解根據(jù)題目要求將江蘇省主要能源消費(fèi)量匯總到同一張表中，并取2000年到2010年的數(shù)據(jù)，見表51 表51 江蘇省主要能源（煤炭、石油、天然氣等）的消費(fèi)量年份煤炭消費(fèi)量石油消費(fèi)量天然氣消費(fèi)量12345678910煤炭消費(fèi)量 根據(jù)表51中煤炭消費(fèi)量的數(shù)據(jù)，依次累加得到取代入④得到 運(yùn)用最小二乘法⑥得 =[], a=。b=19174石油消費(fèi)量 根據(jù)表51中石油消費(fèi)量的數(shù)據(jù)，依次累加得到 取代入④得到 運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=,b=天然氣消費(fèi)量根據(jù)表51中天然氣消費(fèi)量的數(shù)據(jù)，依次累加得到取代入④得到 運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=。b= 江蘇省2011～2020 年能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測年份能源石油天然氣2011201220132014201520162017201820192020 二次規(guī)劃優(yōu)化模型的求解：利用lingo軟件進(jìn)行求解二次規(guī)劃, 得到一次轉(zhuǎn)移概率矩陣：由于二次規(guī)劃優(yōu)化模型是建立在碳排放無約束的條件下，且不考慮節(jié)能目標(biāo)和江蘇省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)模型的條件下優(yōu)化模型，故得到的結(jié)果不能準(zhǔn)確地對主要能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。所以為了得到更精確的優(yōu)化方案，合理地安排能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，我們采用了分層多目標(biāo)優(yōu)化模型，以下是分層多目標(biāo)優(yōu)化模型的模型：利用單純形法及運(yùn)籌學(xué)中的其它知識，可得出：表53 江蘇省2011～2020 年綜合指標(biāo)下能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測年份能源石油天然氣2011201220132014201520162017201820192020預(yù)計(jì)到2015 年, 江蘇省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中, 煤炭、原油、天然氣和其他可再生能源比例將由2010年的165:: ::0。 對問題3的分析與求解 與第二小問一樣，我們采用灰色預(yù)測GM（1,1）對未來十年江蘇省煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測，并用模型對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)和驗(yàn)證，求出誤差，找出模型的靈敏度。 根據(jù)題目要求將江蘇省煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量匯總到同一張表中，并取2000年到2010年的數(shù)據(jù)，見表54表54 江蘇省煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量年份能源第一產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量第二產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量第三產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量123460567638923709631025774能源根據(jù)表21中能源的數(shù)據(jù)，依次累加得到取代入④得到 運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=。b=26101第一產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量根據(jù)表51中第一產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量的數(shù)據(jù)，依次累加得到取代入④得運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=。b=第二產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量根據(jù)表21中第二產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量的數(shù)據(jù)，一次累加得到取代入④得到運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=。b=21634第三產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量根據(jù)表21中第三產(chǎn)業(yè)煤炭消耗量的數(shù)據(jù)，一次累加得到取代入④得到運(yùn)用最小二乘法⑥得=[],a=。b= 見表55：表55 江蘇省2011～2020 年能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測年份第一產(chǎn)業(yè)耗煤量第二產(chǎn)業(yè)耗煤量第三產(chǎn)業(yè)耗煤量2011201220132014201520162017201820192020 對問題4的分析與求解對于如何使江蘇省的經(jīng)濟(jì)可以綠色、可持續(xù)發(fā)展，我們結(jié)合上述結(jié)論提出以下幾點(diǎn)建議：1　 優(yōu)化江蘇省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)根據(jù)江蘇省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消耗的折線圖，我們得出第二產(chǎn)業(yè)即工業(yè)所占的比重非常大，工業(yè)的能源耗費(fèi)量與GDP的比值都大大超出農(nóng)業(yè)與服務(wù)業(yè)。而農(nóng)業(yè)雖然耗能很低，但是農(nóng)業(yè)的GDP增長也非常的緩慢，相比之下作為新興發(fā)展的服務(wù)業(yè)即第三產(chǎn)業(yè)，其GDP增長率會一步一步的上升，但是卻不會消耗更多的能源，所以江蘇省為了拉動(dòng)GDP的增長同時(shí)也想能源消耗不會太高，所以應(yīng)該降低第一第二產(chǎn)業(yè)的比重，加大對第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而達(dá)到節(jié)能、減排的目的。2　 能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整目前，江蘇省利用的主要能源是煤炭，造成成本高、能源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重的不符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局面。所以調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是江蘇省在未來幾年中需要重視的一項(xiàng)工作。逐步減小煤炭能源的比重，大幅增加其他能源（如石油、天然氣、風(fēng)能，水能、非化石能源等）的比重，從理論上講，這樣既可以保證經(jīng)濟(jì)增長，又可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，達(dá)到約束條件。但是，由上述結(jié)果所得到的數(shù)據(jù)分析得，單獨(dú)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)來達(dá)到約束條