成品油價格與家庭汽車的關(guān)系研究

1、成品油價格與家庭汽車的關(guān)系研究摘要本文要求建立合理的評價及預(yù)測模型，對影響我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展因素進(jìn)行評價，以及對我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展做出預(yù)測。第一問，針對2015年中國成品油價格情況的預(yù)測，首先從眾多指標(biāo)中選取了進(jìn)出口量、原油消費(fèi)量、石油生產(chǎn)量、對外依存度和國際原油價格六種指標(biāo)作為影響成品油價格的主要因素。在多指標(biāo)綜合評價中,采用了基于灰色關(guān)聯(lián)度的權(quán)重賦值法對指標(biāo)進(jìn)行排序，說明各指標(biāo)因素對因變量的影響，得出各因素的灰色關(guān)聯(lián)度分別為：0.8178，0.7725，0.7657，0.7637，0.9583，0.8835在2015年中國成品油價格情況預(yù)測中，對六種影響因素和因變量進(jìn)行了多元統(tǒng)計(jì)分析，擬合出了

2、多元線性回歸方程。 方法年份國內(nèi)成品油價格（美元/桶）灰色預(yù)測多元回歸殘差均值2013118.70121.73-3.03120.222014135.10132.352.75133.722015153.70143.779.93148.73再利用灰色預(yù)測得出各因素未來六年的數(shù)據(jù)，將2015年的各因素指標(biāo)帶入回歸方程，最后將結(jié)果與灰色預(yù)測模型得出的我國成品油價格作對比，分析殘差值并取均值得出最終結(jié)果。第二問，針對要求建立的家庭汽車數(shù)量增長模型，預(yù)測2020年家庭汽車的發(fā)展前景，從西安信息網(wǎng)查詢到了2000年到2012年的西安家庭汽車的擁有量，由西安市家庭汽車與年份顯著的線性關(guān)系建立了時間序列模型，并

3、對家庭汽車擁有量進(jìn)行了預(yù)測。同樣利用時間序列模型對國內(nèi)成品油價格也做了相應(yīng)預(yù)測。最后采用一元多次回歸擬合模型，由擬合圖像的斜率說明了國內(nèi)成品油價格的增長對家庭汽車擁有量增長率具有阻滯作用。 第三問，針對國外成品油定價因素，選取了與中國國情相符的幾項(xiàng)指標(biāo)，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型，利用我國前十年的因素指標(biāo)數(shù)據(jù)和對應(yīng)的國內(nèi)成品油定價對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練得出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即可用來進(jìn)行非線性多元回歸分析，這個基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型即為我國的成品油定價模型。 第四問，通過以上模型的建立與求解可以了解到，我國成品油價格受到來自內(nèi)外的不同因素的影響，通過學(xué)習(xí)分析國外先進(jìn)定價機(jī)制，結(jié)合

4、以上模型的分析結(jié)果同我國現(xiàn)階段石油產(chǎn)業(yè)狀況以及國家相關(guān)規(guī)劃，擬寫了對于中國成品油定價機(jī)制的建議。關(guān)鍵詞： 灰色關(guān)聯(lián)度 灰色預(yù)測 多元線性回歸 時間序列 一元多次回歸 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 非線性多元回歸模型1、問題重述1.1 問題背景 隨著石油行業(yè)改革的深化，我國成品油零售市場和批發(fā)市場將逐漸放開，成品油定價機(jī)制正處于向市場指導(dǎo)價轉(zhuǎn)變的改革階段。改革石油價格形成機(jī)制有利于促進(jìn)石油企業(yè)加快建立現(xiàn)代企業(yè)制度，提高參與國際市場競爭能力。近兩年的這幾次成品油價格上調(diào)就是為了與國際市場接軌作努力，實(shí)際上反映了我國石油行業(yè)正逐步由計(jì)劃走向市場，將對國內(nèi)的石油企業(yè)產(chǎn)生重要影響。成品油價格受多方面因素影響，這些因素既

5、有宏觀的也有微觀的，既有定性也有定量的。如國際市場原油與成品油價格，國家成品油的儲備政策，石化企業(yè)成品油生產(chǎn)數(shù)量等。這些因素之間的關(guān)系也錯綜復(fù)雜，有些相互交叉，互為關(guān)聯(lián)。找出影響成品油價格的重要因素，分析它們之間的關(guān)系，才能確定出科學(xué)合理的、具有競爭力的成品油價格，企業(yè)才能健康穩(wěn)定地發(fā)展。從影響因素是否可以量化，可以把影響成品油因素分為兩大類：定性因素和定量因素.定性因素主要包括國際政策性因素和國家政策性因素。隨著汽車行業(yè)的興起，汽車越來越成為百姓生活必需品，然而節(jié)節(jié)攀升的油價給人們的生活消費(fèi)帶來了負(fù)面影響。請你就某個城市，搜集家庭汽車、影響成品油價格因素等實(shí)際數(shù)據(jù)（標(biāo)出來源），對以下問題建立

6、數(shù)學(xué)模型，并回答問題。1.2 需要解決的問題1、分析影響中國成品油價格的因素，建立數(shù)學(xué)模型，并預(yù)測到2015年中國成品油價格情況。2、對家庭汽車數(shù)量的增長給出數(shù)學(xué)模型，并預(yù)測到2020年家庭汽車的發(fā)展前景，說明成品油價格對家庭汽車增長的影響。3、分析國外成品油價格的定價因素，給出一份適合中國國情的成品油定價模型。4、根據(jù)你所建立的模型，給國家發(fā)改委提出中國成品油定價機(jī)制的建議。2、模型假設(shè)及名詞解釋2.1 模型假設(shè)1、假設(shè)不考慮對成品油影響較小的因素，如成品油走私、替代能源；2、假設(shè)未來三年稅率穩(wěn)定；3、假設(shè)成品油價格是全國統(tǒng)一價；4、假設(shè)國際油價波動不大；5、假設(shè)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)市場穩(wěn)健增長。3、符

7、號說明：初始值：數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化：相關(guān)系數(shù)：關(guān)聯(lián)度：回歸方程：主要指標(biāo)：隱含層激活值：隱含層輸入值：輸出層激活值：輸出層輸出值：偏差：輸出層權(quán)值：輸入層權(quán)值注：其余符號已在文中說明4、問題一模型分析、建立與求解4.1 問題一模型的分析此問要求找出影響中國成品油價格的因素，并建立合適的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測2015年中國成品油價格情況。成品油價格受多方面因素影響，這些因素既有宏觀的也有微觀的，既有定性也有定量的。為更好的從定量角度對問題進(jìn)行分析，從眾多指標(biāo)中選取了進(jìn)出口量、原油消費(fèi)量、石油生產(chǎn)量、對外依存度和國際原油價格六種指標(biāo)作為影響成品油價格的主要因素。在多指標(biāo)綜合評價中, 確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要有主觀

8、賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法主觀上對各指標(biāo)的重視程度來決定權(quán)重的方法; 客觀賦權(quán)法根據(jù)各指標(biāo)的聯(lián)系程度或各指標(biāo)所提供的信息量來決定指標(biāo)的權(quán)重。為了避免主觀賦權(quán)法對指標(biāo)影響的臆斷性，問題一中首先采用了客觀賦值方法中的基于灰色關(guān)聯(lián)度的權(quán)重賦值法對指標(biāo)進(jìn)行排序，說明各指標(biāo)因素對因變量的影響。為更好的預(yù)測2015年中國成品油價格情況，對六種影響因素和因變量進(jìn)行了多元統(tǒng)計(jì)分析，擬合出了多元線性回歸方程。再利用灰色預(yù)測得出各因素未來六年的數(shù)據(jù)，最后將2015年的各因素指標(biāo)帶入回歸方程，即可得出2015年中國成品油價格情況，與灰色預(yù)測 模型得出的我國成品油總產(chǎn)量作對比，得出殘差值并用平均值作為最終結(jié)果。4

9、.2問題一模型的準(zhǔn)備從影響中國成品油價格多重因素入手，確立了六個代表性的定量指標(biāo)：進(jìn)出口量、原油消費(fèi)量、石油生產(chǎn)量、對外依存度和國際原油價格，因變量利用國內(nèi)各種成品油歷年價格均值來代替。在中國2012年統(tǒng)計(jì)年鑒中提取了2000年到2012年的六種因素作為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，原始數(shù)據(jù)表格如附表一所示。4.3問題一模型的建立基于灰色關(guān)聯(lián)度的權(quán)重賦值模型建立1、灰色關(guān)聯(lián)度分析方法基本原理基本上灰色關(guān)聯(lián)度分析是依據(jù)各因素?cái)?shù)列曲線形狀的接近程度做發(fā)展態(tài)勢的分析?；疑P(guān)聯(lián)度分析的意義是指在系統(tǒng)發(fā)展過程中，如果兩個因素變化的態(tài)勢是一致的，即同步變化程度較高，則可以認(rèn)為兩者關(guān)聯(lián)較大；反之，則兩者關(guān)聯(lián)度較小。

10、因此，灰色關(guān)聯(lián)度分析對于一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢提供了量化的度量，非常適合動態(tài)(Dynamic)的歷程分析。2、 灰色關(guān)聯(lián)度分析方法的步驟灰色系統(tǒng)理論提出了灰色關(guān)聯(lián)度的概念，它是提系統(tǒng)中兩個因素關(guān)聯(lián)性大小的量度，關(guān)聯(lián)度的大小直接反映系統(tǒng)中的各因素對目標(biāo)值的影響程度。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行因素分析的一般步驟為：(1) 建立參考數(shù)列和比較數(shù)列參考數(shù)列 ： 比較數(shù)列記為：(2) 對各類列進(jìn)行處置化處理 (3) 求相關(guān)系數(shù) 式中：為分辨系數(shù)，一般取0.5。繼比較數(shù)列的第個元素與參考數(shù)列的第個元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)。(4) 求解關(guān)聯(lián)度 為比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度。(5) 相關(guān)聯(lián)序就是依據(jù)關(guān)聯(lián)度排出個因素對目標(biāo)值的

11、影響大小順序。 4.3.2基于灰色模型的建立1、根據(jù)六項(xiàng)原始指標(biāo)的十三年數(shù)據(jù)，建立時間序列 （4.1） 2、通過將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一次累加生成新序列： （4.2）3、建立模型相應(yīng)的微分方程為： （4.3）其中： 稱為發(fā)展灰數(shù)； 稱為內(nèi)生控制灰數(shù)。設(shè)為待估參數(shù)向量， 可利用最小二乘法求解。解得： （4.4）求解微分方程，即可得預(yù)測模型： （4.5）設(shè)原始序列為嚴(yán)格的指數(shù)序列，即 （4.6）則該序列進(jìn)行一次累加生成序列為： （4.7）由傳統(tǒng)模型建模方法可得：經(jīng)過以上矩陣推導(dǎo)可得： （4.8）此處利用公式（4.8）可得： （4.9）無偏模型最終擬合預(yù)測方程為： （4.0） 基于多元線性回歸模型的建立1、

12、多元線性回歸模型基本原理一元線性回歸是一個主要影響因素作為自變量來解釋因變量的變化，在現(xiàn)實(shí)問題研究中，因變量的變化往往受幾個重要因素的影響，此時就需要用兩個或兩個以上的影響因素作為自變量來解釋因變量的變化，這就是多元回歸亦稱多重回歸。當(dāng)多個自變量與因變量之間是線性關(guān)系時，所進(jìn)行的回歸分析就是多元性回歸。 設(shè)國內(nèi)成品油價格為因變量，為自變量，并且自變量與因變量之間為線性關(guān)系時，則多元線性回歸模型為：建立多元性回歸模型時，為了保證回歸模型具有優(yōu)良的解釋能力和預(yù)測效果，應(yīng)首先注意自變量的選擇，其準(zhǔn)則是：(1)自變量對因變量必須有顯著的影響，并呈密切的線性相關(guān)；(2)自變量與因變量之間的線性相關(guān)必須是

13、真實(shí)的，而不是形式上的；(3)自變量之彰應(yīng)具有一定的互斥性，即自變量之間的相關(guān)程度不應(yīng)高于自變量與因變量之因的相關(guān)程度；(4)自變量應(yīng)具有完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其預(yù)測值容易確定。2、多元線性回歸模型求解步驟(1)對變量進(jìn)行相關(guān)性分析，保留相關(guān)性較大的指標(biāo)；(2)利用SPSS對每項(xiàng)作物年產(chǎn)量和以上指標(biāo)進(jìn)行線性擬合；(3)根據(jù)相關(guān)參數(shù)列出多元線性回歸方程；4.4問題一模型的求解基于灰色關(guān)聯(lián)度的權(quán)重賦值模型求解將六列指標(biāo)數(shù)列與參考數(shù)列即我國成品油價格數(shù)列做灰色關(guān)聯(lián)度分析，得出相關(guān)系數(shù)后，再求解灰色關(guān)聯(lián)度如下所示： 0.8178，0.7725，0.7657，0.7637，0.9583，0.8835 再依據(jù)各

14、因素關(guān)聯(lián)度進(jìn)行權(quán)重賦值，繪制灰色關(guān)聯(lián)度排名表如表4-1所示。表4-1 灰色關(guān)聯(lián)度權(quán)重賦值排名表 方法因素灰色關(guān)聯(lián)度權(quán)重排名進(jìn)口量0.81783出口量0.77254原油消費(fèi)量0.76575石油生產(chǎn)量0.76376對外依存度0.95831國際原油價0.88352由上表可知，各因素指標(biāo)同我國成品油價格灰色關(guān)聯(lián)度相關(guān)性較好，從灰色關(guān)聯(lián)度的大小可知，我國的對外依存度在成品油價格的波動中起有著最大影響，其次影響較大的是國際原油價格，再次是我國石油進(jìn)口量。在日常生活中，對外依存度的大小直接決定了我國是石油進(jìn)口費(fèi)用占自產(chǎn)費(fèi)用的比重，而往往石油進(jìn)口費(fèi)用都是較高的，所以可見對外依存度對我國成品油價格影響之大，從另

15、一方面說明了因素權(quán)重排名的合理性。4.4.2基于灰色模型的求解 對于六種指標(biāo)因素和因變量利用灰色預(yù)測軟件中的灰色預(yù)測方法進(jìn)行2013年到2015年三年數(shù)據(jù)的預(yù)測。預(yù)測結(jié)果如表4-2所示。表4-2 六種因素指標(biāo)同因變量的三年預(yù)測數(shù)據(jù)年份進(jìn)口量出口量原油消耗量石油生產(chǎn)量對外依存度國際原油價格成品油價格201332502.07516.147080.620667.354.893.9118.7201436391.5504.948409.520800.855.893.9135.1201540746.5494.349775.920935.156.993.9153.7基于多元線性回歸模型的求解利用spss軟件

16、對六種因素及因變量做多元線性回歸分析，分析結(jié)果如附表三所示，可以得出六種因素同因變量關(guān)系的多元線性回歸方程： 再將表4-2第二至六列的數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸方程，得出因變量基于多元線性回歸的未來三年的數(shù)據(jù)分別是121.73,132.35,143.76美元/桶。兩種預(yù)測方法的比較 根據(jù)以上兩種預(yù)測方法，得出相應(yīng)的成品油價格如表4-3所示。表4-3兩種方法的預(yù)測值 方法年份國內(nèi)成品油價格灰色預(yù)測多元回歸殘差均值2013118.7121.732-3.03157120.21582014135.1132.3492.75128133.72442015153.7143.7689.93245148.7338 由

17、上表的殘差值可知，兩種預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果相差不大，有較大信服力，可以看出，我國成品油價格在未來三年還會保持增長。為減少預(yù)測值的誤差，采用去兩種預(yù)測方法平均值的做法，得出我國成品油未來三年預(yù)測的最終值分別為120.2158，133.7244，148.7338美元/桶。5、問題二模型分析、建立與求解5.1問題二模型的分析 此問要求建立家庭汽車數(shù)量的增長模型，預(yù)測2020年家庭汽車的發(fā)展前景，并說明成品油價格對家庭汽車增長的影響。從西安信息網(wǎng)查詢到的2000年到2012年的西安家庭汽車的擁有量，由西安市家庭汽車與年份顯著的線性關(guān)系建立了時間序列模型對家庭汽車擁有量進(jìn)行了預(yù)測。同樣利用時間序列模型對國

18、內(nèi)成品油價格也做了相應(yīng)預(yù)測，得出后八年數(shù)據(jù)。為了更好地說明成品油價格對家庭汽車的影響，采用一元多次回歸擬合模型，依據(jù)分析數(shù)據(jù)中的R指標(biāo)來判定擬合程度，從而說明國內(nèi)成品油價格對家庭汽車擁有量具有顯著影響。5.2問題二模型的建立 在2012年西安信息網(wǎng)查詢中，提取了2000年到2012年的西安家庭汽車的擁有量作為原始數(shù)據(jù)，見附表四所示?；跁r間預(yù)測模型的建立時間序列預(yù)測技術(shù)就是通過對預(yù)測目標(biāo)自身時間序列的處理，來研究其變化趨勢的。一個時間序列往往是以下幾類變化形式的疊加或耦合。(1)長期趨勢變動。它是指時間序列朝著一定的方向持續(xù)上升或下降，或停留在某一水平上的傾向，它反映了客觀事物的主要變化趨勢。

19、(2)季節(jié)變動。(3)循環(huán)變動。通常是指周期為一年以上，由非季節(jié)因素引起的漲落起伏波形相似的波動。(4)不規(guī)則變動。通常它分為突然變動和隨機(jī)變動。通常用表示長期趨勢項(xiàng)，表示季節(jié)變動趨勢項(xiàng)，表示循環(huán)變動趨勢項(xiàng)，表示隨機(jī)干擾項(xiàng)。如果在預(yù)測時間范圍以內(nèi)，無突然變動且隨機(jī)變動的方差較小，并且有理由認(rèn)為過去和現(xiàn)在的演變趨勢將繼續(xù)發(fā)展到未來時，可用一些經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行預(yù)測。一般說來歷史數(shù)據(jù)對未來值的影響是隨時間間隔的增長而遞減的。所以，更切合實(shí)際的方法應(yīng)是對各期觀測值依時間順序進(jìn)行加權(quán)平均作為預(yù)測值。指數(shù)平滑法可滿足這一要求，而且具有簡單的遞推形式。設(shè)觀測序列為，為加權(quán)系數(shù)，一次指數(shù)平滑公式為：假定歷史序列無

20、限長，則有上式表明是全部歷史數(shù)據(jù)的加權(quán)平均，加權(quán)系數(shù)分別為；顯然有 由于加權(quán)系數(shù)序列呈指數(shù)函數(shù)衰減，加權(quán)平均又能消除或減弱隨機(jī)干擾的影響，所以稱為一次指數(shù)平滑，類似地，二次指數(shù)平滑公式為：同理，三次指數(shù)平滑公式為： 一般次指數(shù)平滑公式為： 利用指數(shù)平滑公式可以建立指數(shù)平滑預(yù)測模型。原則上說，不管序列的基本趨勢多么復(fù)雜，總可以利用高次指數(shù)平滑公式建立一個逼近很好的模型，但計(jì)算量很大。因?yàn)橥ㄟ^散點(diǎn)圖得知了影響因素呈線性趨勢，為了更好的預(yù)測出2020年的國內(nèi)成品油價格以及家庭汽車擁有量，可以利用線性趨勢預(yù)測模型Brown單系數(shù)線性平滑預(yù)測（二次指數(shù)平滑預(yù)測） ，其中，5.3問題二模型的求解時間序列模

21、型的求解在此，僅以西安家庭汽車擁有量為例預(yù)測出2020年的相應(yīng)指標(biāo)過程作詳細(xì)闡述。1、利用spss軟件對2000年到2012年西安家庭汽車擁有量的模型進(jìn)行擬合檢驗(yàn)，所建立的模型為三階差分模型，具有較好平穩(wěn)性，所得擬合度數(shù)值如表5-1所示。表5-1 模型擬合度檢驗(yàn)擬合統(tǒng)計(jì)量均值SE最小值最大值百分位5102550759095平穩(wěn)的 R 方.8020.802.802.802.802.802.802.802.802.802R 方.9940.994.994.994.994.994.994.994.994.994正態(tài)化的 BIC2.31802.3182.3182.3182.3182.3182.3182.

22、3182.3182.318由表5-1可知，該擬合模型的R方較大且正態(tài)化的BIC數(shù)值較小，說明該模型的擬合度較小。2、利用時間序列預(yù)測出2013年至2020年的西安私人轎車擁有量如表5-2所示。表5-2 2013年至2020年的西安私人轎車擁有量年份20132014201520162017201820192020西安私人轎車擁有量（萬輛）103.4 125.1 150.6 179.2 211.8 248.2 288.9 333.9同時我們可以得到先轎車擁有量的自相關(guān)系數(shù)的圖形（ACF）和偏自相關(guān)系數(shù)（PACF），如圖5-3所示。圖5-3自相關(guān)系數(shù)（ACF）和偏自相關(guān)系數(shù)（PACF）的圖形由ACF

23、圖可以看出，該時間序列的自相關(guān)系數(shù)呈負(fù)指數(shù)收斂到零，其衰減速的較快是平穩(wěn)時間序列。由PACF圖該時間序列的偏相關(guān)系數(shù)在各滯后期均處于置信區(qū)間之內(nèi)，說明該時間序列不具有周期性，是平穩(wěn)時間序列。同理，可以得到成品油價格未來八年的數(shù)據(jù)表5-4所示。表5-4 2013年至2020年的國內(nèi)成品油價格年份20132014201520162017201820192020成品油價格（美元/桶）105.2 108.1 111.8 114.6 117.1 119.2 120.8 122.0 由上表可以看出，油價的波動較為平穩(wěn)，預(yù)測結(jié)果較為合理。一元多次回歸模型的求解將2013年到2020年國內(nèi)成品油價格作為自變量

24、，西安私有家庭汽車數(shù)量作為因變量，利用spss軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行一元多次擬合，擬合結(jié)果如表5-5所示。表5-5 一元多次回歸擬合系數(shù)階數(shù)未標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)tSig.B標(biāo)準(zhǔn)誤差Beta12.8784.0612.2363.1710.006-0.4630.424-1.821-1.0930.2900.0060.0130.5080.4960.626常數(shù)-1.99610.5600-0.1890.852由上表可以得到因變量與自變量的一元多次回歸擬合方程:依據(jù)擬合模型方程，繪制一元多次擬合曲線如下： 由圖像可知一元三次模型擬合度最佳，但該圖像的斜率有明顯減小趨勢，因此可以推斷成品油價格的增長會使家庭汽車的增長

25、率有所下降，但家庭汽車的總體數(shù)量是呈上升趨勢的。6、問題三模型分析、建立與求解6.1 問題三模型的分析問題三要求針對國外成品油定價因素，給出一份適合中國國情的成品油定價模型。從國外定價模型的眾多定價因素中選取了與相符中國國情的五項(xiàng)指標(biāo)：原油消費(fèi)量、石油生產(chǎn)量、對外依存度、國際原油價格、CPI（消費(fèi)價格指數(shù)），建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型，首先利用我國2000年到2010年的因素指標(biāo)數(shù)據(jù)和對應(yīng)的國內(nèi)成品油定價對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，通過多次訓(xùn)練，使所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)重?cái)?shù)值穩(wěn)定下來，訓(xùn)練得出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即可用來進(jìn)行非線性多元回歸分析。當(dāng)需要對我國成品油價格進(jìn)行定價的時候，只需要首先獲取當(dāng)年

26、這五項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，將指標(biāo)數(shù)據(jù)帶入之前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型即可得出定價。這個基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型即為我國的成品油定價模型。6.2問題三模型的建立 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型的建立BP 算法屬于算法, 是一種監(jiān)督式的學(xué)習(xí)算法。其主要思想是: 對于M 個輸入學(xué)習(xí)樣本, 已知與其對應(yīng)的輸出樣本。學(xué)習(xí)的目的是用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出與目標(biāo)量之間的誤差來修改其權(quán)值, 使實(shí)際與期望盡可能地接近, 即使網(wǎng)絡(luò)輸出層的誤差平方和達(dá)到最小, 他是通過連續(xù)不斷地在相對于誤差函數(shù)斜率下降的方向上計(jì)算網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和偏差的變化而逐漸逼近目標(biāo)的。每一次權(quán)值和偏差的變化都與網(wǎng)絡(luò)誤差的影響成正比, 并以反向傳播的方式傳遞到每一

27、層。圖6-1 三層網(wǎng)絡(luò)模型BP 算法由2 部分組成: 信息的正向傳遞與誤差的反向傳播。在正向傳遞過程中輸入信息從輸入層經(jīng)隱含層逐層計(jì)算傳向輸出層, 每一層神經(jīng)元的輸出作用于下一層神經(jīng)元的輸入。如果輸出層沒有得到期望的輸出, 則計(jì)算輸出層的誤差變化值, 然后轉(zhuǎn)向反向傳播, 通過網(wǎng)絡(luò)將誤差信號沿原來的連接通路反傳回來修改各層的權(quán)值直至達(dá)到期望目標(biāo)。(1)輸入模式正向傳播隱含層各個神經(jīng)元的激活值為： (6.1)隱含層各神經(jīng)元的輸出值: (6.2)同理輸出層各神經(jīng)元的激活值: (6.3)輸出層各神經(jīng)元的實(shí)際輸出值: (6.4)(2)輸出誤差的反向傳播網(wǎng)絡(luò)的希望輸出與實(shí)際輸出的偏差為: (6.5)采用平

28、方和誤差進(jìn)行計(jì)算: (6.6)輸出層各神經(jīng)元的輸出誤差: (6.7) 隱含層各神經(jīng)元的輸出誤差: (6.8)修正權(quán)值: (6.9)6.3問題三模型的求解基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性多元回歸模型 我國2000年到2010年的因素指標(biāo)數(shù)據(jù)求解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的matlab相關(guān)程序見附表五所示。7、問題四的分析 通過以上模型的建立與求解可以了解到，我國成品油價格受到來自內(nèi)外的不同因素的影響，結(jié)合以上模型的分析結(jié)果同我國現(xiàn)階段石油產(chǎn)業(yè)狀況以及國家相關(guān)規(guī)劃，擬寫了對于中國成品油定價機(jī)制的建議： 對于中國成品油定價機(jī)制的建議尊敬的國家發(fā)改委各位領(lǐng)導(dǎo)：國內(nèi)成品油定價機(jī)制是當(dāng)前人們關(guān)注的社會話題之一。事關(guān)國計(jì)民生，我國的

29、成品油定價機(jī)制改革不斷地深化，1998年6月開始，我國的成品油定價機(jī)制改革開始嘗試與國際有限接軌，但由于沒有真正實(shí)行市場化，成品油價格一直由國家調(diào)控的局面沒有根本改變。認(rèn)真研究成品油定價機(jī)制改革的基本原則，對于順利推進(jìn)成品油定價機(jī)制改革，具有重要的經(jīng)濟(jì)社會意義。一、防止利潤流失要提高成品油市場的定價效率，在成品油價格機(jī)制改革中，要堅(jiān)持防止利潤流失的原則。由于國際成品油價格劇烈波動，現(xiàn)行的國內(nèi)成品油價格形成機(jī)制具有顯著的時滯性，這必然導(dǎo)致國際油價向國內(nèi)價格的傳導(dǎo)效應(yīng)滯后，使得國內(nèi)外成品油價格水平出現(xiàn)了時間差；國內(nèi)成品油價格與國際成品油價格掛鉤聯(lián)動過于簡單透明，再加上顯著的滯后效應(yīng)，為市場投機(jī)提供

30、了可乘之機(jī)，造成煉油行業(yè)的利潤減少及成本增加。二、借鑒國際油價市場化經(jīng)驗(yàn)成品油價格形成機(jī)制改革，要從我國實(shí)際情況出發(fā)，認(rèn)真借鑒其他國家成品油定價機(jī)制和市場化改革的經(jīng)驗(yàn)，由政府管制價格有步驟的轉(zhuǎn)向市場化定價機(jī)制，建設(shè)我國的石油儲備體系和石油期貨市場。三、定價機(jī)制改革應(yīng)循序漸進(jìn)成品油價格的市場化，并不是可以一蹴而就的，這需要一個相當(dāng)長的過程。我國是石油生產(chǎn)大國，而且國內(nèi)對石油的需求增長強(qiáng)勁，需要大量石油資源補(bǔ)充。2006-2010年，我國原油表觀消費(fèi)量年均增幅高達(dá)8，比十一五計(jì)劃時期平均增幅擴(kuò)大了1.7個百分點(diǎn)。 石油消費(fèi)量首破突破4億噸，達(dá)到439億噸，我國原油表觀消費(fèi)量則達(dá)到4.9億噸，我國己

31、成為國際第二大石油消費(fèi)國和進(jìn)口國。因此，成品油定價機(jī)制的市場化改革要考慮國家利益、市場穩(wěn)定、居民的承受力以及保護(hù)和發(fā)展我國石油產(chǎn)業(yè)等多重因素。只有建立一個成熟穩(wěn)定的成品油市場，成品油的市場績效才可以得到健康穩(wěn)定的提高。四、協(xié)調(diào)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展要提高成品油市場的效率，在成品油定價機(jī)制改革中，要協(xié)調(diào)各個能源行業(yè)的發(fā)展，統(tǒng)一考慮各個能源行業(yè)的市場化改革進(jìn)程，在價格機(jī)制、產(chǎn)業(yè)組織、資源配置等方面形成相互促進(jìn)、相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。五、增加中國成品油定價機(jī)制在國際市場上話語權(quán)由于我國石油期貨市場尚不完善，無法將國內(nèi)石油市場的變化通過價格信號傳遞到國際市場，參與影響國際油價的形成過程，只能被動接受國際油價的波動。

32、成品油定價機(jī)制改革要考慮逐步增加我國在國際市場上話語權(quán)的原則，國有石油公司應(yīng)力爭在國際石油市場的采購價格和采購規(guī)模上取得更大的主動權(quán)和發(fā)言權(quán)。六、加強(qiáng)企業(yè)管理，降本增效為提高成品油的市場效率，應(yīng)該發(fā)揮國有企業(yè)和民營企業(yè)的自身調(diào)節(jié)機(jī)制，推動技術(shù)進(jìn)步，降本增效，減支增收。隨著跨國石油巨頭加緊進(jìn)入中國石油領(lǐng)域，中外石油企業(yè)的競爭日益激烈，這將給中國的國有石油企業(yè)、民營石油企業(yè)帶來競爭的壓力，有助于提高國有企業(yè)、民營企業(yè)的自身管理水平和對外的服務(wù)水平，有利于成品油市場效率的提高。中國國有企業(yè)和民營企業(yè)應(yīng)該在這場日益激烈的競爭中采取各種措施，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理，降本增效。在非石油生產(chǎn)方面，國有石油企業(yè)可以

33、考慮與其他行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行合資合作。要選擇管理水平高、競爭力強(qiáng)的企業(yè)作為合作對象，合作模式可以是石油國企出資本、出人力、出場地、出房屋，對方出管理人才、技術(shù)人才和管理經(jīng)驗(yàn)。七、合理配置各種資源我國作為石油消費(fèi)的大國，在成品油批發(fā)市場開放后，多種渠道的石油資源都進(jìn)入市場，通過市場機(jī)制合理配置資源。成品油定價機(jī)制改革不僅要參照國際上的成品油價格，而且要體現(xiàn)國內(nèi)消費(fèi)結(jié)構(gòu)和國內(nèi)市場供求關(guān)系。要通過各種石油主體的經(jīng)營業(yè)務(wù)，以及國內(nèi)和國際期貨市場的有機(jī)結(jié)合，合理配置資源，把國內(nèi)市場上的價格風(fēng)險盡可能多地釋放到國際市場中，以達(dá)到提高成品油市場效率的目的。八、促進(jìn)企業(yè)競爭合作在成品油定價機(jī)制市場化的過程中，要注

34、意一個原則，即改革應(yīng)該促進(jìn)企業(yè)問的競爭與合作。所謂合作競爭或者合作戰(zhàn)略，是指一個企業(yè)為對抗某個或某些比自身強(qiáng)大的競爭對手，憑借自身的競爭優(yōu)勢，與一些同類企業(yè)及相關(guān)企業(yè)合作起來以增強(qiáng)競爭力而采取的一種競爭戰(zhàn)略。合作競爭可以分為三種，一是與同類企業(yè)合作，即與部分競爭對手合作，合作對抗其他競爭對手；二是與相關(guān)企業(yè)合作，共同對抗競爭對手；三是與不相關(guān)企業(yè)的合作。隨著我國加入WTO，國有企業(yè)面臨國外石化產(chǎn)品的越來越大的沖擊。為了迎接挑戰(zhàn)，國有企業(yè)必須努力提高產(chǎn)品競爭力，而提高產(chǎn)品競爭力的核心就是降低產(chǎn)品價格。實(shí)施合作競爭，首先要看一看國有企業(yè)的競爭優(yōu)勢是什么?國有企業(yè)的優(yōu)勢是國有企業(yè)的壟斷市場優(yōu)勢，國有

35、企業(yè)應(yīng)該在國有企業(yè)的壟斷市場優(yōu)勢上做文章，以這種優(yōu)勢為資本謀求對外合作競爭。若干年后，這種壟斷市場優(yōu)勢可能會受到削弱，甚至是比較嚴(yán)重地削弱。國有企業(yè)的市場可能要被國外的競爭對手奪取一部分，國有企業(yè)僅僅靠自身的力量難以保住其市場份額，因此，國有企業(yè)可以考慮采取合作發(fā)展戰(zhàn)略。利用國有企業(yè)現(xiàn)有的市場優(yōu)勢，選擇一個或幾個合作對象進(jìn)行合作，共同保衛(wèi)這個市場，共同分享這個市場。由于壟斷市場優(yōu)勢不會長久，因此，憑借這種優(yōu)勢去合作是有時間性的。利用國有企業(yè)的市場優(yōu)勢，以及跨國公司進(jìn)入中國成品油市場的壁壘，國有企業(yè)應(yīng)主動尋求合作。石油企業(yè)通過與跨國公司的合作，可以獲得政府政策上的優(yōu)惠，比如，政府給予合作企業(yè)成品

36、油價格的更大浮動權(quán)限。可以提高資源的利用效率，改善成品油市場的定價效率。因此，石油企業(yè)通過與同類或相關(guān)企業(yè)的聯(lián)合發(fā)展與競爭，可以降低成本，增加企業(yè)競爭力，提高成品油行業(yè)的市場定價效率。九、注重公平和效率在成品油定價機(jī)制改革中，要注意公平原則。政府在進(jìn)行成品油定價機(jī)制改革的過程中，要制定石油綜合配套調(diào)價政策，要有相應(yīng)的綜合配套調(diào)價措施，兼顧公平。在成品油價格慈寧宮成績之改革過程中，還應(yīng)關(guān)注市場運(yùn)行效率。我國石油市場現(xiàn)已形成國有企業(yè)、跨國公司、民營企業(yè)三足鼎立的競爭格局，這將有利于提高成品油市場的運(yùn)作效率。但是，由于成品油批發(fā)渠道被中石化、中石油壟斷，跨國企業(yè)不得不采取合資的方式進(jìn)行銷售。這就需要

37、在改制過程中，進(jìn)一步放開成品油的批發(fā)渠道，增加市場競爭，進(jìn)一步提高成品油市場的運(yùn)作效率，提高成品油市場的運(yùn)行效率。我國成品油定價機(jī)制改革，還要考慮兩個重要因素：一是必須考慮目前國際油價的確定機(jī)制因素。國際油價是如何形成的，主要由幾大國際產(chǎn)油區(qū)的供求來決定，我國在進(jìn)行成品油定價機(jī)制改革時要考慮國際定價機(jī)制，并與之接軌。二是要考慮石油的戰(zhàn)略地位因素。除了從經(jīng)濟(jì)方面考慮，還要從國家戰(zhàn)略安全角度，考慮定價機(jī)制的改革問題。石油問題已經(jīng)成為關(guān)乎我國經(jīng)濟(jì)社會安全的重大戰(zhàn)略問題。政府為了我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略安全，不可能放松對成品油價格的控制或監(jiān)管，因此，我國的成品油定價機(jī)制改革不可能走向完全市場化。綜上所述

38、，由于我國的成品油市場關(guān)乎國計(jì)民生和國家戰(zhàn)略利益，認(rèn)真研究我國成品油定價機(jī)制改革的基本原則，對于推進(jìn)成品油定價機(jī)制改革，具有重要的經(jīng)濟(jì)社會意義。 報告人：××× 時間：×年×月×日8、模型評價8.1 模型的優(yōu)點(diǎn)(1)模型一首先用灰色關(guān)聯(lián)求出各主要指標(biāo)與成品油價的關(guān)聯(lián)系數(shù)，然后用灰色預(yù)測模型預(yù)測出2013年到2015年的各主要指標(biāo)的預(yù)測值，利用多元線性回歸出成品油與各主要指標(biāo)的多元線性方程，得出2013年到2015年的成品油價格，再跟灰色預(yù)測的成品油價格進(jìn)行比較，得到的殘差較小，所以模型建立的比較理想；(2)模型二我們建立了非平穩(wěn)時間序

39、列模型，通過模型的預(yù)測我們得到了2013年到2020年西安市家庭汽車數(shù)量和成品油價格，然后通過一元線性多元回歸，我們擬合得到了家庭汽車數(shù)與成品油價格的關(guān)系方程并畫出了方程的擬合圖，可以得到家庭汽車與成品油成正相關(guān)；(3)模型三通過分析國外成品油定價的因素，我們通過訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到了我國的成品油定價模型，誤差較小，模型較為合理；(4)我們根據(jù)所建立的模型，得到了成品油價與各主要指標(biāo)的關(guān)系，向國家發(fā)改委寫了較為詳細(xì)的建議。8.2 模型的不足(1)本文在建立模型過程中沒有考慮到我國成品油價與國際油價的遲滯性；(2)本文沒有考慮到政治因素對成品油價的影響；參考文獻(xiàn)1 姜啟源，謝金星，葉俊，數(shù)學(xué)模型

40、（第四版），北京：高等教育出版社，2011。2 李德宜，李明，數(shù)學(xué)建模，北京：科學(xué)出版社，2009。3 吳孟達(dá)，成禮智，吳翊，毛紫陽，王丹，數(shù)學(xué)建模教程，北京：高等教育出版社，2011。4 韓中庚，數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用（第二版），北京：高等教育出版社，2009。5羅黨，劉思峰，黨耀國，灰色模型GM（1,1）優(yōu)化，南京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)2003。6 國家統(tǒng)計(jì)局年鑒2002-2012，。7 N.L鮑爾斯，等。精算數(shù)學(xué)M.上海：上?？萍汲霭嫔纾?9968全國統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)，全國統(tǒng)計(jì)年鑒-20082012，/2007/tjsj/tjsj.asp?lbbm=1，2011-9-10.附錄附表一：六項(xiàng)指標(biāo)

41、及因變量的原始數(shù)據(jù)年份進(jìn)口量（萬噸）出口量（萬噸）原油消費(fèi)量（萬噸）石油生產(chǎn)量（萬噸）對外依存度（%）國際原油價（美元/桶）成品油價格（美元/桶）200070271031.021706.8316262.0233.7626.818.3620016026755.024299.7416463.4630.7619.8419.4520026941766.026238.8116751.3932.8131.229.820039102813.327800.0317126.283632.5230.11200412272549.229259.4617587.334443.4541.05200512681806.7

42、30893.1318135.2942.961.0470.12200614517633.732977.0818476.574761.0577.792007163117389.035210.2118631.8347.296.6677.79200817888.5423.836234.7319043.0749.844.6104.82200920365.3507.339123.2218948.9651.397.6265.22201023642.4537.143245.1520301.451.991.3882.7201125139.5568.344663.4320345.4652.699.06100.79

43、201229437.7512.845728.520563.653.991.498.54附表二：灰色關(guān)聯(lián)度matlab編程clear,clcx=7027,1031,21706.830,16262.020,33.7600,26.8000; 6026,755,24299.7437200,16463.46000,30.76,19.840; 6941,766,26238.808460,16751.39,32.810,31.2; 9102,813.300,27800.03435,17126.28,36,32.520; 12272,549.200,29259.46149,17587.330,44,43.45; 12681,806.70,30893.130,18135.290,42.90,61.04; 14517,633.70,32977.080,18476.57,47,61.05; 163117,389,35210.210,18631.830,47.20,96.66; 17888.50,423.80,36234.730,19043.07,49