2020建模赛A题论文-煤炭价格预测.docxVIP

摘要 煤炭的价格，关系到中国煤炭工业的健康发展和国计民生，具有重要的研究意义。煤炭价格既受国家相关部门的监管，又受国内煤炭市场的影响，本文，我们通过系统的分析煤炭价格的内、外影响因素，通过对国内煤炭价格形成机制和目前煤炭价格存在的主要问题进行研究。 针对问题一，需要我们通过量化分析的方法，给出影响煤炭价格的主要因素，找到相关数据，通过SPSS进行多元回归分析比较系数的大小，系数绝对值大小反映了影响因素影响力的大小，稀疏的正负反映了影响因素的正负，通过构建多元回归模型最终得出影响力排列顺序。 针对问题二，根据问题一中得出影响煤炭价格的主要因素，并结合题中所给秦皇岛港动力煤价格数据，根据它们之间的映射关系，通过神经网络模型对各个因素进行预测，并代入模型中，最终可以可以得到未来31天、35周、36个月的煤炭价格。 针对问题三，综合考虑未来各种情况引起的煤炭价格影响因素在结构性和重要性方面的变化，建立煤炭价格综合预测模型。突发事件的影响会作用在各个变量中，通过问题二的神经网络模型，我们给本部分增加了更多的考量变量，分别建立模型对煤炭供给和需求进行预测，然后重点分析煤炭价格的波动机制。在分析煤炭价格波动机制时，以线性模型作为基准模型，对煤炭价格内在波动特征和行为进行模拟刻画。为进一步提高模型精度与计算效率，本文提出采用基于Levenberg-Marquardt算法求解。 针对问题四，我们通过对前三问的研究分析，向政府部门提供相关的政策建议。 关键词：煤炭工业、多元回归分析、神经网络、Levenberg-Marquardt算法 1 问题背景 中国是一个煤炭大国，是世界上少数几个以煤炭为主体能源的国家，2010年，中国的煤炭消费量超过了32亿吨，煤炭占一次能源的70%以上。煤炭是中国工业的粮食，煤炭价格不仅关系到煤炭工业的健康发展，还关系到电厂、钢铁、建材、化工等基础工业，煤炭价格的上涨，必然引起PPI和CPI的上涨，进而影响到国计民生。以煤炭的价格为研究对象，分析中国煤炭工业存在的问题，具有重要的现实意义。 2 问题分析 2.1 问题一的分析 需要我们通过量化分析的方法，给出影响煤炭价格的主要因素，找到相关数据，通过SPSS进行多元回归分析比较系数的大小，系数绝对值大小反映了影响因素影响力的大小，稀疏的正负反映了影响因素的正负，通过构建多元回归模型最终得出影响力排列顺序。 2.2 问题二的分析 根据问题一中得出影响煤炭价格的主要因素，并结合题中所给秦皇岛港动力煤价格数据，根据它们之间的映射关系，通过神经网络模型对各个因素进行预测，并代入模型中，最终可以可以得到未来31天、35周、36个月的煤炭价格。 2.3 问题三的分析 综合考虑未来各种情况引起的煤炭价格影响因素在结构性和重要性方面的变化，建立煤炭价格综合预测模型。突发事件的影响会作用在各个变量中，通过问题二的神经网络模型，我们给本部分增加了更多的考量变量，同时采用精度更高的，基于遗传算法的神经网络模型，将整理后的数据集中，80%的数据用于模型求解，以确定变量指标的权值与阈值，将剩余的20%的数据通过残差计算用于模型精度检验。为进一步提高模型精度与计算效率，本文提出采用基于Levenberg-Marquardt算法求解。 2.4 问题四的分析 通过对前三问的研究分析，向政府部门提供相关的政策建议。 3 模型假设 （1）假设从文中所给的统计数据信息真实可靠； （2）假设各主因子之间彼此独立，不会相互影响； （3）假设在模型中，忽略变量间微小相关性； 4 符号说明 P 煤炭价格 S 煤炭销量 U 原煤产量 N 煤炭进口量 B 煤炭市场价格 R GDP贡献率 运输能力 P 权重 5 问题一模型的建立与求解 问题一主要需要我们通过量化分析的方法，给出影响煤炭价格的主要因素，找到相关数据，通过SPSS进行多元回归分析比较系数的大小，系数绝对值大小反映了影响因素影响力的大小，稀疏的正负反映了影响因素的正负，通过构建多元回归模型最终得出影响力排列顺序。 5.1 煤炭价格影响因素分析 经济学中的供求理论认为，在市场机制下，商品价格的大小及其变化方向由市场中的供给数量和需求数量决定，而价格水平及其方向的变化反过来又影响市场中供给和需求数量的调整，进一步调节市场中的资源配置。在市场机制中，当供给大于需求时，即，形成买方市场，，最终形成；在市场机制中，当需求大于供给时，即，形成卖方市场，此时，最终。因此，影响煤炭价格波动的因素主要是那些影响煤炭供给和煤炭需求的因素。 通过对国内外相关文献的整理，下面从国民经济发展、煤炭运输能力、煤炭生产量、生产成本、进出口量和国家政策六个方面对影响煤炭供给的因素进行分析。 5.2 多元回归分析 5.2.1 模型的建立 通过2003-2017年煤矿价格数据进行分析，得到如下图