基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭價格分析預(yù)測模型

蘭智偉　黃江雙　羅照千　趙志勇　張軼倫

摘??要：本文主要針對國際市場煤炭進(jìn)出口量以及煤炭價格的研究。煤炭屬于大宗商品，煤炭的價格變動既要受國家相關(guān)部門的監(jiān)管，又要受國內(nèi)外煤炭市場需求的影響。我們結(jié)合秦皇島港動力煤價格的歷史數(shù)據(jù)以及中煤炭價格主要影響因素，建立煤炭價格預(yù)測模型，以天、周、月為單位，對未來某段時間內(nèi)煤炭價格進(jìn)行預(yù)測。以天為單位的多元線性預(yù)測是通過第一問建立的多元回歸分析所得出影響煤炭價格因素的關(guān)系函數(shù)，在通過檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用多元線性回歸模型對未來?31?天的煤炭價格進(jìn)行預(yù)測。通過“正向計(jì)算輸出—反向傳播誤差”的過程重復(fù)進(jìn)行，首先將誤差降低至可接受范圍。其次根據(jù)上述各影響因素的原始數(shù)據(jù)，對各因素數(shù)據(jù)建立時間序列自回歸滑動平均混合模型?ARMA?進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測，最后得出各因素預(yù)測數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：BP?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型;多元回歸分析;ADF?檢驗(yàn);ARMA?模型;煤炭價格

引言

煤炭是我國的主體能源和重要原料，煤炭行業(yè)的健康發(fā)展既關(guān)系到?400?萬直接從業(yè)人員的生活保障。又關(guān)系到與之密切相關(guān)的煤電，鋼鐵，建材和化工等若干下游行業(yè)，更關(guān)系到國家能源安全，煤炭價格無疑是反應(yīng)煤炭行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)。并且，中國一次能源總消費(fèi)中?70%?為煤炭的結(jié)構(gòu)體系決定了中國的主要經(jīng)濟(jì)增長主要是由煤炭來驅(qū)動。廈門大學(xué)經(jīng)濟(jì)能源研究中心最近一項(xiàng)研究表明，煤炭價格浮動對中國經(jīng)濟(jì)影響程度排名首位。煤炭價格既受國家相關(guān)部門的監(jiān)督，又受國內(nèi)煤炭市場的影響。近年來，煤炭市場端容量及格局發(fā)生變化。我國許多地區(qū)煤炭消費(fèi)的環(huán)境容量已經(jīng)超限或飽和，煤炭消費(fèi)撤離至基數(shù)較低，尚有一定環(huán)境容量的地區(qū)，煤炭生產(chǎn)端生產(chǎn)產(chǎn)量格局也發(fā)生了變化，產(chǎn)量與產(chǎn)能分布調(diào)整。

1、問題分析

煤炭屬于大宗商品，煤炭價格既受國家相關(guān)部門的監(jiān)管，又受國內(nèi)煤炭市場的影響。除此之外，氣候變化、出行方式、能源消耗方式、國際煤炭市場等其他因素也會影響煤炭價格。煤炭行業(yè)的健康發(fā)展既關(guān)系到我國眾多人口的生活保障，又關(guān)系到與之密切相關(guān)的煤電，鋼鐵，建材和化工等若干下游行業(yè)的發(fā)展，甚至關(guān)系到國家能源安全。煤炭價格所反映出的短期能源價格策略問題是一個能源戰(zhàn)略政策問題，也是中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展問題。因此，研究我國煤炭市場需求狀況，煤炭的需求因素，煤炭價格的影響因素和預(yù)測問題，對于完善價格形成機(jī)制，調(diào)節(jié)煤炭供給和有效利用，有著重要的意義?；谏鲜銮闆r，本次題目以秦皇島港動力煤價格為例進(jìn)行討論研究。

2、模型的建立

近期國家大力治理污染，大力發(fā)展非化石能源的供應(yīng)，也會直接的影響煤炭的價格。把臨界值和已經(jīng)得出的?ADF?值進(jìn)行比較，如果?ADF?值大于事先所設(shè)定的臨界值，則說明不拒絕原假設(shè)，表明時間序列中包含單位根，該數(shù)列為非平穩(wěn)數(shù)列。若得出的ADF?值小于臨界值，則拒絕原假設(shè)，表明該時間序列不包含單位根，是一個平穩(wěn)的序列。將?5%水平下的臨界值作為標(biāo)準(zhǔn)，對非平穩(wěn)序列進(jìn)行一階差分或二階差分處理，使之成為平穩(wěn)序列。

首先根據(jù)自身需要來定義符合條件的?P?值或者?T?值，P?值一般表達(dá)為拒絕零假設(shè)的犯錯概率，P?值越小，所得出的結(jié)果就越可信，一般當(dāng)?P?值小于?0.05?時是可以讓大家信服的結(jié)果。其次，根據(jù)每一次回歸結(jié)果的?P?值大小來決定需要淘汰的變量，每一次淘汰一個?P?值最大的變量，直至所有變量結(jié)果都符合?P<0.05?這個假定。

3、模型的求解

近幾年我國越來越注重生態(tài)保護(hù)，煤炭，石油等化石燃料的使用受到大幅度削減，國家政府提倡使用清潔能源。而且由于新冠狀病毒引發(fā)的疫情影響，可能未來很長一段時間，煤炭市場都不會很穩(wěn)定。所以，我們建立的多元回歸方程必定也會受到影響，假設(shè)其他因素對煤炭的價格的影響不變，煤炭進(jìn)出口也不會影響到其他因素。

煤炭交易市場得以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)是交易商，因此，如何能夠較好吸引交易商來市場進(jìn)行交易，是解決交易中心存在問題的重要途徑。對于交易商而言，參與交易的最大動力就是在安全、方便、快捷、高效的前提下，能夠獲得更大的交易利益，為此，交易市場需要從以下幾個方面努力。努力推動煤炭的標(biāo)準(zhǔn)化，保證煤炭質(zhì)量。目前我國煤炭市場總體上是賣方市場，一定程度上交易中容易產(chǎn)生煤炭質(zhì)量糾紛等問題。交易市場要想活躍市場交易，需要對煤炭質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理，保證買賣雙方的利益。為此，交易市場可以參照糧食等大宗商品的標(biāo)準(zhǔn)化辦法，努力推動煤炭的標(biāo)準(zhǔn)化，即在煤炭主要質(zhì)量指標(biāo)方面進(jìn)行明確的界定，包括水分、灰分、揮發(fā)分、燃燒值、硫分等。同時在交易過程中以及合同生成后的貨物交割環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把控煤炭質(zhì)量。

交易市場要通過自身以及與專業(yè)服務(wù)提供商合作為交易商提供全方位的服務(wù)，扮演好第三方服務(wù)者的角色。為交易提供有效的制度保障。

結(jié)論

我國大部分大宗生產(chǎn)資料商品已實(shí)現(xiàn)市場化，這就推動國家加快出臺大宗商品交易市場的法律法規(guī)，制度的權(quán)威性和涉及的范圍將會更加廣泛。除政府性的法律法規(guī)外，相關(guān)行業(yè)制度規(guī)范以及交易市場自行制定的交易制度也將更加健全。煤炭交易市場首先要根據(jù)國家和行業(yè)的法律法規(guī)完善交易制度，其次要對涉及交易的各方面活動和細(xì)節(jié)進(jìn)行制度化、規(guī)范化，包括交易商管理、入市規(guī)則、商品管理、倉儲物流管理、各種交易方式管理細(xì)則、合同糾紛處理辦法、資金管理等。煤炭交易市場還必須建立制度的修改完善機(jī)制，即能夠根據(jù)市場情況的變化，及時修訂完善現(xiàn)有制度。

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