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第Ⅰ篇 中国能源可持续发展建模研究3

1国内外能源研究背景3

1.1国内外研究现状3

1.1.1能源需求理论研究现状3

1.1.2能源需求分析方法研究现状4

1.2中国能源消费现状7

1.2.1中国能源的消费特点7

1.2.2中国能源消费总量及其结构8

1.3研究意义10

1.4主要内容10

2中国能源消费总量的ARIMA模型建模12

2.1 ARIMA模型概述12

2.1.1时间序列模型12

2.1.2 ARIMA模型及其基本思想12

2.1.3 ARIMA模型预测的基本步骤12

2.1.4 ARIMA模型分析软件13

2.2 ARIMA模型建模分析13

2.2.1数据选取13

2.2.2数据分析14

2.2.3模型识别16

2.2.4模型定阶17

2.2.5参数估计18

2.3 ARIMA模型预测分析19

2.3.1模型的适应性检验19

2.3.2模型的拟合19

2.3.3模型的预测20

2.4小结21

3中国能源消费总量的趋势外推模型建模23

3.1趋势外推法概述23

3.1.1趋势外推法的基本理论23

3.1.2趋势外推法的原理23

3.1.3趋势曲线模型的识别与选择23

3.1.4曲线估计及其步骤24

3.2趋势外推模型建模分析24

3.2.1二次曲线模型建模分析25

3.2.2对数曲线模型建模分析26

3.2.3三次曲线模型建模分析28

3.2.4指数曲线模型建模分析30

3.3趋势外推模型预测分析32

3.3.1趋势外推模型的检验与选择32

3.3.2三次曲线模型拟合33

3.3.3三次曲线模型预测34

3.4小结34

4中国能源消费总量的GM（1，1）模型建模36

4.1 GM（1，1）模型概述36

4.1.1 GM（1，1）模型原理36

4.1.2 GM（1，1）模型的发展36

4.1.3 GM（1，1）模型的预测步骤37

4.1.4 GM（1，1）模型的检验方法38

4.2 GM（1，1）建模分析39

4.2.1数据选取39

4.2.2新数据列和参数创建40

4.2.3模型参数计算41

4.2.4模型方程解的计算42

4.2.5预测值计算43

4.3 GM（1，1）模型预测分析43

4.3.1模型的检验43

4.3.2模型的拟合44

4.3.3模型的预测45

4.4小结45

5中国能源消费总量的组合预测模型建模47

5.1组合预测模型概述47

5.1.1组合预测模型定义47

5.1.2组合预测的基本思想47

5.1.3组合预测的优点47

5.1.4组合预测的方法48

5.2等权组合预测建模分析50

5.2.1三种单一模型组合50

5.2.2 ARIMA模型与三次曲线模型组合51

5.2.3 ARIMA模型与GM（1，1）模型组合53

5.2.4三次曲线模型与GM（1，1）模型组合54

5.3标准差法组合预测建模分析56

5.3.1三种单一模型组合56

5.3.2 ARIMA模型与三次曲线模型组合57

5.3.3 ARIMA模型与GM（1，1）模型组合58

5.3.4三次曲线模型与GM（1，1）模型组合60

5.4小结61

6中国能源可持续发展建模研究结论与建议63

参考文献65

第Ⅱ篇 内蒙古制造业能源可持续发展建模研究71

1内蒙古制造业能源消费研究背景71

1.1国内外研究概况71

1.1.1国外能源消费研究现状71

1.1.2国内能源消费研究现状72

1.1.3能源消费预测方法74

1.1.4小结77

1.2研究意义78

1.2.1中国制造业能源消费现状78

1.2.2内蒙古制造业能源消费现状79

1.2.3制造业能源消费研究意义80

1.3主要内容82

2内蒙古能源消费现状84

2.1内蒙古经济发展状况84

2.2内蒙古能源消费总量分析85

2.3内蒙古能源消费效率86

3制造业行业能源消费结构分析90

3.1制造业行业能源消费因子分析90

3.1.1因子分析基本概念90

3.1.2因子分析数学模型90

3.1.3因子分析实证研究91

3.2制造业行业能源消费聚类分析95

3.2.1聚类分析概述95

3.2.2聚类分析实证研究96

3.3小结97

4内蒙古制造业能源消费的灰色关联分析98

4.1灰色关联理论98

4.1.1不确定性系统研究方法98

4.1.2灰色关联度计算原理99

4.1.3灰色关联建模基本步骤99

4.2内蒙古制造业能源消费与环境污染的关联分析100

4.2.1数据收集100

4.2.2数据分析101

4.2.3研究结论101

4.3内蒙古制造业能源消费与经济增长的关联分析102

4.3.1数据收集102

4.3.2数据分析102

4.3.3研究结论104

4.4小结104

5内蒙古制造业能源消费预测106

5.1内蒙古制造业能源消费的时间序列预测106

5.1.1时间序列分析理论介绍106

5.1.2时间序列平稳性判断107

5.1.3模型识别与定阶108

5.1.4模型参数估计和检验109

5.1.5 ARIMA模型拟合结果111

5.2内蒙古制造业能源消费的回归分析预测111

5.2.1回归分析原理概述111

5.2.2回归方程的检验113

5.2.3内蒙古制造业能源消费回归模型的建立115

5.2.4模型修正116

5.2.5模型残差分析119

5.3内蒙古制造业能源消费的灰色系统预测120

5.3.1 GM（1，1）模型理论介绍120

5.3.2 GM（1，1）模型预测121

5.3.3灰色系统检验123

5.3.4灰色系统预测小结123

5.4内蒙古制造业能源消费的组合预测124

5.4.1组合预测理论124

5.4.2时间序列模型、对数回归模型和灰色预测模型的组合124

5.4.3时间序列模型与对数回归模型的组合126

5.4.4时间序列模型与灰色预测模型的组合127

5.4.5对数回归模型与灰色预测模型的组合128

5.5小结129

6内蒙古制造业能源可持续发展研究结论与建议132

参考文献135

第Ⅲ篇 新疆制造业能源可持续发展建模研究141

1新疆制造业能源可持续发展研究背景141

1.1国内外的研究现状141

1.1.1制造业能源问题研究142

1.1.2能源消费对经济、环境的影响研究143

1.1.3能源消费效率研究145

1.1.4能源需求预测研究146

1.1.5新疆地区能源问题研究150

1.1.6小结150

1.2研究意义151

1.2.1宏观方面151

1.2.2微观方面152

1.2.3研究意义153

1.3主要内容155

2新疆能源优势及生产消费分析156

2.1新疆能源优势156

2.2新疆周边国家能源优势156

2.3新疆能源生产和消费分析157

2.3.1新疆能源生产分析157

2.3.2新疆能源消费分析158

2.3.3新疆能源消费总量占能源生产总量的比重分析159

2.4新疆制造业能源消费及总产值分析161

2.4.1新疆制造业能源消费量与能源消费总量的关系161

2.4.2新疆制造业总产值与新疆GDP的关系162

2.4.3新疆制造业能源消费和产值变化与新疆整体能源消费和GDP变化对比分析164

2.5小结166

3新疆制造业能源消费效率研究168

3.1数据包络的基本原理168

3.2数据包络的核心概念169

3.3 C2R模型和BC2模型简介170

3.4实证研究172

3.4.1数据准备172

3.4.2全要素新疆制造业能源利用效率数据包络分析174

3.4.3单要素新疆制造业能源利用效率对比分析180

3.5小结184

4新疆制造业能源消费预测研究187

4.1灰色预测187

4.1.1灰色系统理论187

4.1.2新疆制造业能源消费的灰色预测190

4.2时间序列预测193

4.2.1时间序列理论193

4.2.2新疆制造业能源消费的时间序列预测194

4.3小结198

5新疆制造业能源消费对环境的影响研究200

5.1新疆制造业能源消费与环境污染的灰色关联分析200

5.1.1灰色关联理论200

5.1.2数据准备202

5.1.3新疆制造业能源消费与“三废”排放的关联度分析203

5.2协整-误差修正模型理论基础205

5.2.1协整206

5.2.2误差修正模型（ECM）206

5.3新疆制造业能源消费对环境影响的协整研究207

5.3.1数据的选择与处理208

5.3.2单位根检验209

5.3.3协整检验211

5.3.4误差修正模型（ECM）212

5.4小结213

6新疆制造业能源可持续发展研究结论与建议215

参考文献229

第Ⅳ篇 晋陕蒙制造业能源可持续发展建模及碳足迹研究235

1晋陕蒙制造业能源消费及碳足迹研究背景235

1.1国内外的研究概况235

1.1.1能源消费理论研究235

1.1.2能源预测方法研究237

1.1.3制造业能源的专项研究241

1.1.4晋陕蒙能源的相关研究242

1.1.5碳足迹的相关研究243

1.1.6小结245

1.2研究意义246

1.2.1研究背景246

1.2.2研究意义248

1.3主要内容249

2制造业能源消费与环境污染分析250

2.1制造业能源消费分析250

2.1.1制造业能源消费总量分析250

2.1.2制造业能源消费结构分析252

2.1.3制造业能源消费行业结构分析255

2.2环境污染分析257

2.2.1三废排放分析257

2.2.2三废综合利用产值分析258

2.3小结259

3制造业能源消费与环境、经济实证研究260

3.1制造业能源消费与环境、经济的灰色关联研究260

3.1.1灰色关联度计算原理260

3.1.2制造业能源消费与环境的灰色关联研究262

3.1.3制造业能源消费与经济增长的灰色关联研究264

3.2制造业能源消费弹性系数研究266

3.2.1能源消费弹性系数数学推导266

3.2.2制造业能源消费弹性系数实证研究266

3.3小结268

4晋陕蒙制造业能源消费预测270

4.1晋陕蒙制造业能源消费的回归预测270

4.1.1回归模型原理概述270

4.1.2回归模型修正273

4.1.3晋陕蒙制造业能源消费的回归模型建立275

4.2晋陕蒙制造业能源消费的GM（1，1）预测279

4.2.1 GM（1，1）原理概述280

4.2.2晋陕蒙制造业能源消费的GM（1，1）模型建立281

4.2.3 GM（1，1）模型检验283

4.3小结283

5晋陕蒙制造业能源消费碳足迹研究285

5.1相关原理概述285

5.1.1碳足迹的相关原理概述285

5.1.2 STIRPAT模型原理概述287

5.2晋陕蒙制造业能源消费碳足迹分析288

5.2.1晋陕蒙制造业能源消费碳排放分析288

5.2.2晋陕蒙制造业能源消费碳足迹产值分析290

5.2.3晋陕蒙制造业能源消费碳足迹生态压力分析292

5.2.4晋陕蒙制造业能源消费碳足迹的STIRPAT模型分析293

5.3小结296

6晋陕蒙制造业能源可持续发展及碳足迹研究结论与建议297

参考文献300