第35卷第1期管理评论Vol.35,No.12023年1月ManagementReviewJan.,2023基于Logistic改进模型的中国天然气产量预测涂闯1,2穆献中2胡广文2陈健2(1.燕山大学经济管理学院,秦皇岛066004;2.北京工业大学材料与制造学部循环经济研究院,北京100124)摘要:Logistic预测模型在能源预测领域有广泛的应用,但Logistic原模型的能源产量、储量等预测结果与实际值差异较大。其原因是在大多研究中将Logistic原模型中的“环境容量”和“种群内禀增长率”两个参数假设为常量,而实际上这两个参数是随时间变化的。本文通过将这两个常量参数函数化以改进模型。基于奇异摄动相关理论,使用匹配展开法设计了模型参数求解方法。以中国天然气历年的可采储量和产量数据进行实证研究,并与几种常用预测模型对比,验证改进模型的预测能力。结果表明,相较于Logistic原模型,改进后的模型明显地提高了预测精确度。最后运用改进的Logistic模型预测了我国2019—2036年的天然气产量,在2028年天然气产量达到峰值为3311.3亿立方米。关键词:Logistic模型改进;奇异摄动;匹配展开法;天然气;产量预测收稿日期:2020-09-01基金项目:国家自然科学基金面上项目(71673017)。作者简介:涂闯,燕山大学经济管理学院讲师,北京工业大学材料与制造学部循环经济研究院,博士;穆献中(通讯作者),北京工业大学材料与制造学部循环经济研究院教授,博士生导师,博士;胡广文,北京工业大学材料与制造学部循环经济研究院助理研究员,博士;陈健,北京工业大学材料与制造学部循环经济研究院博士研究生。引言在当前中国全面部署生态文明建设的背景下,能源结构向低碳清洁型转变是不可逆的趋势[1]。对于化石能源而言,天然气无疑是最佳的选择。中国在2007年成为天然气净进口国家,此后供需缺口逐年扩大。据预测,中国天然气对外依存度将从2015年的30%升至2040年的40%以上[2]。由于天然气进口贸易一般采用长期合约,所以预测我国天然气中长期产量,对于确定未来进口量乃至于保障能源安全都是至关重要的。特别是在全球疫情的爆发和世界经济不稳定的影响背景下,为确保我国能源供给安全,精准的天然气中长期产量预测尤为重要。近年国内外学者尝试多种方法探究天然气供需预测[3]。典型的有计量经济学模型[4,5]、系统动力学模型[6]、神经网络模型[7]、自回归滑动平均模型(ARMA)[8]和Logistic模型[9]等。回归模型和系统动力学模型需要探究各种社会经济变量及层级关系,对于天然气产量而言其决定性因素主要是技术可采储量和产能。由于油气开采技术...
