我國二氧化碳排放量的研究-展示頁
2025-07-07 18:38本頁面
【正文】 來自中國統(tǒng)計年鑒的碳排放數(shù)據(jù)真實(shí)可靠；各影響因素之間相互獨(dú)立；各個影響因素遵循其發(fā)展規(guī)律。二、具體問題：收集中國歷年碳排放及其影響因素數(shù)據(jù)，建立至少3種定量預(yù)測模型（其中GM（1,1）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型必需，其它可考慮微分方程、多元回歸分析等）對未來中國碳排放進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)2004 年《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報》顯示，%。所以，通過時間序列研究我國排放量及其各影響因素，對我國實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路有非常重要的意義。關(guān)鍵詞：最小二乘法；多元回歸；GM（1,1）灰色預(yù)測；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；能源消費(fèi)排放量1 問題重述一、問題的提出：目前，全世界許多國家已經(jīng)提出了自己的“低碳經(jīng)濟(jì)”戰(zhàn)略，試圖尋找低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑。結(jié)果表明: 能源消費(fèi)CO2排放量的主要影響因素是工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)，在經(jīng)濟(jì)規(guī)?？偭吭龃蟮挠绊懏?dāng)中，工業(yè)規(guī)模的快速增長是能源消費(fèi)排放量增加的主要貢獻(xiàn)因素，%；%居二。. . . .. .數(shù)學(xué)建模論文論文題目：碳排放問題的研究隊長 ： 黃傳禎 學(xué)號：1031040111 學(xué)院： 理學(xué)院隊員1： 陸芬芳 學(xué)號：1031040215 學(xué)院： 理學(xué)院隊員2： 江秋燕 學(xué)號：1031040121 學(xué)院：理學(xué)院2012 年 8 月 2 日碳排放問題的研究摘 要 在定量計算中國19922011年各部門終端化石燃料燃燒的排放量及其變化軌跡基礎(chǔ)上，利用最小二乘法、多元回歸分析、GM（1,1）灰色預(yù)測和BP網(wǎng)絡(luò)模型對未來我國能源消費(fèi)排放量進(jìn)行預(yù)測，得到結(jié)果如下表：年份最小二乘法多元回歸分析ＧＭ(１,１)灰色預(yù)測ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2011201220132014將能源消費(fèi)排放量分解為下面六個因素: 農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)，工業(yè)，建筑業(yè)，交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)，批發(fā)、零售和住宿、餐飲業(yè)，其他行業(yè)。分別考慮這六個因素變化對中國能源消費(fèi)排放變化的影響。因此，減緩排放最有效的方法是建議工業(yè)有關(guān)部門適當(dāng)減少工業(yè)規(guī)模或轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展模式，能源機(jī)構(gòu)盡量尋求清潔能源代替化石燃料以減少交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的碳排放量。我國也在2007 年APEC 會議上明確提出發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，但如何發(fā)展，要求我們必須找出目前我國排放的主要影響因素。根據(jù)目前的碳排放研究，化石燃料類能源消費(fèi)、水泥生產(chǎn)和土地利用是被認(rèn)為是主要的三大排放源，而化石能源消費(fèi)是最主要的排放源，其每年產(chǎn)生約60 ～ 65 億噸，約占碳排放總量的70%。因此，能源消費(fèi)產(chǎn)生的排放是我國主要的碳排放源，研究能源消費(fèi)引起的中國排放對我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)有重要意義。結(jié)合若干性能評價指標(biāo)對模型進(jìn)行分析比較，指出影響碳排放的主要因素，向有關(guān)部門提出具體建議。3 符號說明編號符號意義說明1各個指標(biāo)值（）2 年總碳排放量3發(fā)展恢?jǐn)?shù)4內(nèi)生控制恢?jǐn)?shù) 5相對誤差4 問題分析本文要求以中國碳排放量為研究對象，收集最近至少20年的相關(guān)數(shù)據(jù)，建立多種預(yù)測模型，并結(jié)合若干性能指標(biāo)對各個模型進(jìn)行分析比較，指出影響碳排放的主要因素。其次對于碳排放的預(yù)測,我們考慮運(yùn)用比較具有科學(xué)性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、多元回歸、最小二乘法模型四種方法分別對中國碳排放量進(jìn)行了預(yù)測。多元回歸模型：本論文將以碳的排放量作為目標(biāo)函數(shù)，將它們分別于影響碳排放的6個因素建立多元線性關(guān)系，利用得出方程，然后再將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)帶入進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)而可以得出預(yù)測值，再與實(shí)際值進(jìn)行比較，得出相對誤差，最后再對模型進(jìn)行合理的分析，分析后對未來數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。若模型精準(zhǔn)度較高，可對未來幾年進(jìn)行預(yù)測，得出合理的預(yù)測結(jié)果。建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行訓(xùn)練和擬合，最終得到一個較好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,可供以后進(jìn)行預(yù)測。5模型建立與求解．?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處理 首先為弱化數(shù)據(jù)間的連帶關(guān)系提高建模精度，更好反映碳排放量水平對數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均處理。圖51(a) 未經(jīng)處理數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖圖51(b) 經(jīng)處理后數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖 由圖我們可以看出經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖比較平滑，平滑偏差較大的數(shù)據(jù)可以較準(zhǔn)確的預(yù)測未來數(shù)據(jù)。．模型Ⅲ1．GM（1,1）灰色理論模型的建立一次累加GM (1, 1)模型是最常用的一種灰色動態(tài)預(yù)測模型,該模型由一 個單變量的一階微分方程構(gòu)成,其建模過程如下: 其中，； 對原始灰色數(shù)據(jù)序列作一次累加: 其中, GM (1, 1)模型的定義型,即GM (1, 1)的灰微分方程模型為: 對應(yīng)的白化方程為: 式中， 為待估參數(shù),分別為發(fā)展恢?jǐn)?shù)和內(nèi)生控制恢?jǐn)?shù). （8）式中 ， 求方程(7)的解: 離散化并還原到原始數(shù)據(jù)即得到GM (1, 1)預(yù)測模型:2．GM（1,1）灰色預(yù)測模型的求解，每年碳排放總量的原始數(shù)列為： 其累計生成數(shù)列為： 由軟件計算得： ， 將、帶入（10）得到年碳排放量的預(yù)測模型為： GM（1,1）灰色預(yù)測及各種檢驗(yàn)指標(biāo)值年份觀測值預(yù)測值殘差相對誤差199200199326
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