电力与经济发展关系研究 ——方法、实证与预测

论文摘要

电是现代工业文明的标志,是生产的基本投入品和人民生活的必需品,随着经济的发展,电力行业在国民经济中扮演着越来越重要的角色。在经济发展水平跨越1000美元的新阶段和电力市场环境下,电力的安全供应问题无疑具有了更为迫切的意义。因此电力需求与国民经济发展的关系研究具有重要的理论与政策意义。本文以中国电力需求与经济发展的关系研究为背景,从理论方法、实证分析和预测三个角度进行了深入研究。主要研究内容和研究成果如下:运用协整理论检验了中国电力消费与经济发展在时域上的因果关系,表明电力消费与经济增长间存在协整关系,并且存在电力对经济的单向格兰杰因。运用频域格兰杰因检验理论检验了中国电力消费的波动与经济周期之间的关系,表明存在从电力波动到经济波动的单向格兰杰关系,且二者在频域上的联系与经济周期波动有关。两方面相结合,中国电力消费与经济发展存在着“共同趋势、共同波动”的特征,这一结论对电力在经济发展中的作用具有政策意义。研究了电力需求增长与经济发展阶段的关系,表明电力需求的增长具有阶段性特征。提出了工业用电增长与工业化进程关系的定性判别准则,并进行了电力单耗的计量分析,为把握其变化趋势提供分析工具。基于协整关系研究了电力需求模型。提出了一种新的基于序列间格兰杰因关系的单整序列动态预测模型。将向量误差修正模型（VECM）的两方面拓展（一是考虑共同周期,二是考虑结构变迁）应用于电力需求预测,并进行了算例研究。将基于粗糙集的决策规则发掘应用于电力需求分析,并进行了算例研究。对电力需求与经济发展关系的研究思路进行了理论描述:（1）从方法论角度对其理论基础----智能工程,基于模型论进行了阐述,并初步定义了智能空间的子空间运算算子。（2）基于计量模型设计的领域知识和专家经验,在经济模型自动识别算法（PcGets）的基础上,研究了电力需求计量模型的选择过程,将基于计量分析的模型发掘与基于逻辑计算的粗糙知识发掘有机结合;并运用智能工程对本文电力需求与经济发展关系的研究思路进行了理论表述。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 电力经济关系研究综述
• 1.2.1 电力需求与负荷预测方法研究综述
• 1.2.2 电力经济相关性分析研究综述
• 1.2.3 电力（能源）经济模型研究综述
• 1.3 复杂系统问题研究方法进展
• 1.4 课题研究内容与篇章安排
• 1.4.1 课题研究内容
• 1.4.2 论文篇章安排
• 1.5 课题研究的主要创新
• 第二章 基于时域协整的电力消费与经济发展关系研究
• 2.1 引言
• 2.2 协整理论
• 2.2.1 单整与单位根检验
• 2.2.2 协整检验
• 2.3 误差修正模型与格兰杰表述定理
• 2.3.1 误差修正模型
• 2.3.2 格兰杰表述定理
• 2.3.3 格兰杰因关系检验
• 2.4 1978-2004 年中国电力消费与经济发展关系的实证研究
• 2.4.1 电力消费与GDP的协整关系检验
• 2.4.2 电力经济格兰杰关系的验证
• 2.5 H-P滤波后的电力经济关系协整分析
• 2.5.1 H-P滤波
• 2.5.2 H-P滤波序列的电力经济协整分析
• 2.5.3 滤波序列的格兰杰关系检验
• 2.6 政策含义分析
• 2.7 本章小结
• 第三章 电力消费与经济增长的周期关系研究
• 3.1 引言
• 3.2 协整VAR模型的因果关系度量
• 3.2.1 平稳VAR过程的因果关系度量
• 3.2.2 非平稳VAR过程的因果关系度量
• 3.2.3 协整VAR过程的格兰杰因检验
• 3.2.4 电力消费与经济增长的频域格兰杰因关系检验
• 3.3 基于小波分析的协整系统频域格兰杰因检验方法
• 3.3.1 基于小波分析的时间序列时域-频域特征估计方法
• 3.3.2 基于小波分析的协整系统格兰杰因关系检验
• 3.4 电力消费与经济增长主周期识别
• 3.4.1 功率谱估计方法
• 3.4.2 电力消费与经济增长序列的主周期识别
• 3.4.3 电力消费与经济增长周期关系的政策含义
• 3.5 本章小结
• 第四章 工业化、结构变迁与用电增长
• 4.1 引言
• 4.2 工业用电需求的指标分解分析
• 4.2.1 引言
• 4.2.2 指标分解方法
• 4.2.3 数据来源与处理说明
• 4.2.4 分析结果
• 4.3 生产用电单耗的指标分析
• 4.3.1 指标分解方法
• 4.3.2 1986 年-2004 年中国全行业用电单耗的指标分析
• 4.4 第二产业用电单耗的计量分析
• 4.4.1 第二产业用电单耗的影响因素分析
• 4.4.2 第二产业用电单耗的计量分析
• 4.5 GDP用电单耗与经济发展和工业化过程的关系研究
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于协整的动态模型及其在电力需求预测中的应用
• 5.1 引言
• 5.2 三个基本的预测模型
• 5.2.1 向量自回归模型与误差修正模型
• 5.2.2 多元回归模型
• 5.2.3 自回归分布滞后模型
• 5.3 基于格兰杰因信息的单整序列动态预测
• 5.3.1 设计思路
• 5.3.2 算例
• 5.4 本章小结
• 第六章 计及共同周期的VECM模型及其在电力需求预测中的应用..
• 6.1 引言
• 6.2 计及短期共同周期的VECM模型
• 6.2.1 共同周期
• 6.2.2 共同波动
• 6.3 趋势-波动分解
• 6.4 统计检验程序与方法
• 6.4.1 两步法检验程序
• 6.4.2 序贯似然检验算法
• 6.4.3 模型识别过程
• 6.5 算例:计及共同周期的电力需求VECM模型
• 6.5.1 协整与共同波动分析
• 6.5.2 模型拟合精度分析
• 6.6 本章小结
• 第七章 马尔可夫变结构模型及其在电力需求预测中的应用
• 7.1 引言
• 7.2 MS-VAR模型及其预测
• 7.2.1 MS-VAR模型
• 7.2.2 最优预测
• 7.2.3 马尔可夫链的预测
• 7.2.4 MS-VAR模型的预测
• 7.3 MS-VECM模型
• 7.3.1 MS-VECM模型及其预测
• 7.3.2 MS-VECM模型的识别
• 7.4 算例:基于MS-VECM的电力需求预测
• 7.4.1 协整分析
• 7.4.2 MSIH-VECM模型及其识别
• 7.4.3 MSIH-VECM模型拟合效果及预测精度
• 7.5 本章小结
• 第八章 基于粗糙集的电力需求分析决策支持方法研究
• 8.1 引言
• 8.2 粗糙集理论
• 8.2.1 等价关系与知识
• 8.2.2 粗糙集的定义
• 8.2.3 知识约简
• 8.2.4 约简算法
• 8.3 不协调决策信息系统的变精度模型
• 8.3.1 不协调决策信息系统
• 8.3.2 变精度粗糙集模型
• 8.4 协调近似表示空间
• 8.4.1 基本概念
• 8.4.2 协调近似表示空间上的约简方法与属性特征
• 8.4.3 协调近似表示空间上的规则融合
• 8.5 算例:基于粗糙集的电力经济决策规则挖掘
• 8.5.1 算例1:基于基本粗糙集的电力发展速度决策规则挖掘.
• 8.5.2 算例2:基于不协调信息系统的单耗变化决策规则挖掘.
• 8.6 本章小结
• 第九章 智能工程及其模型论阐述
• 9.1 引言
• 9.2 智能工程及其拓展
• 9.2.1 智能工程简介
• 9.2.2 智能工程的拓展
• 9.2.3 智能工程的模型论阐述
• 9.2.4 数据检验与处理
• 9.3 基于实用化PcGets算法的计量模型选择及其智能工程阐述
• 9.3.1 小序
• 9.3.2 PcGets算法
• 9.3.3 PcGets的实用化改进及其智能工程阐述
• 9.4 基于计量模型与粗糙集的电力需求分析及其智能工程阐述
• 9.5 本章小结
• 第十章 结论
• 10.1 论文主要研究成果
• 10.2 论文研究的不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 攻读博士学位期间参加的科研工作