基于灰色粗糙集理论的能源消费量的综合评价和预测分析

安徽大学硕士学位论文

基于灰色粗糙集理论的能源消费量的综合评价和预测分析

姓名：邹斌申请学位级别：硕士专业：基础数学专业指导教师：毛军军

2010-04

摘 要

综合评价和预测在经济领域和日常生活中具有重要地位，国内外的学者也已经提出了很多种综合评价方法和预测方法。本文在粗糙集和灰色系统特点和优点的基础上,介绍了粗糙集理论和灰色系统理论的概念和理论基础，并在理解、综合现有综合评价中权重的确定方法和预测模型的相关文献的基础上，较系统地介绍了基于粗糙集理论和灰色系统理论的权重确定方法、原理及应用特点以及预测模型。

本文主要研究利用灰色系统和粗糙集理论来对平均每人生活能源消费量和华东地区六省一市的能源消费量进行分析与预测。具体的研究工作如下：

1.提出了基于粗糙集属性约简的灰色关联分析模型，该方法通过属性约简对数据进行了筛选，剔除冗余信息，减少了计算的工作量；

2.又提出了基于灰色系统和粗糙集理论的综合评价模型，该方法通过灰色关联度和属性重要度先分别确定一种权重，然后根据组合优化模型将两种权重融合在一起确定了一种新的属性权重，为华东地区六省一市的能源消费量的综合评价提供了更为合理的权重系数；

3.最后分别用灰色预测模型和线性模型对下一年的平均每人生活能源消费量进行了预测，并进行了比较。

关键词：能源消费；灰色系统； 粗糙集；灰色关联分析；灰色GM(1,1)模型； 属

性约简；线性模型

I

安徽大学硕士学位论文 基于灰色粗糙集理论的能源消费量的综合评价和预测分析

Abstract

Comprehensive evaluation and prediction play important roles in the economic field and in daily life; lots of comprehensive evaluation methods and prediction methods have been putting forward by domestic and foreign scholars. The concepts and theoretical bases of rough set theory and gray system theory are introduced based on their features and benefits, then the method and principle for determining the weight, application characteristics as well as prediction model are introduction systematicly based on the relevant literatures about the existing method for determining the weight and the prediction model.

Comprehensive evaluation and forecast methods based on gray rough sets are applying in annual per capita energy consumption of households and energy consumption of six provinces and one city in east China. The concrete research works are as follows:

1 Gray correlation analysis model based on attribute reduction is proposed. The method chooses data by attribute reduction at first and removes redundant information, which reduces the work and calculation time.

2 Comprehensive evaluation model based on gray system and rough set is proposed, the gray correlation grade in the theory of gray system and attribute importance in the theory of rough sets are introduced to definite the weight respectively, and then the two kinds of weights are integrated by portfolio optimization model, which determines a new kind of attribute weights for energy consumption comprehensive evaluation, providing a more reasonable weight coefficient.

3 Finally, gray prediction model and linear model are applied to the next year’s annual per capita energy consumption of households respectively, whose forecasting results are carried on the analysis and comparison.

Key word: energy consumption; gray system; Rough set; gray relative analysis method; gray

GM(1,1) model; attribute reduction; linear model

II

安徽大学硕士学位论文 复杂条件下多险种风险模型的改进及非线性动力特征分析

2

第一章 绪论

第一章 绪论

1.1选题背景和研究意义

1.1.1选题背景

近年来，主要能源的价格世界范围内大幅度上涨，中国经济实力的强劲上升，使得中国的能源消费问题成为全世界关注的焦点[1]。“中国能源安全威胁论”虽然是某些西方国家对中国的不实认识，但是也给我们敲了一个警钟。能源是我们得以生存和发展的物质基础，中国经济在快速发展的同时，也面临着一些能源安全问题[2]。国内煤炭、天然气涨价、电力紧缺，能源的安全问题，提倡构建节约型社会，这些令人瞩目的事件促使我们不断思考这样一个问题：中国的能源消费现状是怎样的，发展趋势又如何？

能源资源是能源发展的物质基础。1949年以来，我国不断加强能源资源勘查力度，多次组织开展了资源评价。结合中国能源资源的特点[3]，分析各种能源消费量之间的关系，及对各种能源消费量进行预测，有利于优化能源结构。

1.1.2研究能源消费问题的意义

能源紧缺与安全问题已经引起人们的广泛关注。开源节流，能源多元化，各国在能源领域加强合作，实现能源的可持续发展。有报告指出[4,5]：20世纪的世界能源系统以石油、煤炭和天然气等化石燃料为主体，在21世纪将形成一种新的世界能源系统，转换成以可再生能源为主体。分析能源消费总量与当今几种主要燃料的关系和变化趋势，对即时正确掌握世界能源系统的重要组成成分，平衡能源结构有重要意义；能源安全是指能源能够满足和保障经济与社会发展所需的一种供求协调状态[2]，对能源消费总量进行预测，有利于及时应对可能出现的能源安全问题。

1.2国内外灰色系统理 …… 此处隐藏：8818字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……