成品油價格與家庭汽車 (1)(共16頁)

1、 成品油價格(jig)與家庭汽車計算(j sun)一班 31100316 張環(huán)宇(hun y)計算一班 31100315 宋開文計算一班 31100304 潘琦祎摘要： 汽車作為現(xiàn)代化的交通工具，給人們的出行帶來極大方便和快捷。然而節(jié)節(jié)攀升的油價給人們的消費帶來了負面影響。本文重在收集整理影響家庭汽車消費的因素和成品油價格的諸多因素，并深入挖掘其影響因素的深層關(guān)系，找出其共同作用因素。并結(jié)合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，并大膽提根據(jù)所建立的模型，給國家發(fā)改委提出中國成品油定價機制的建議。 （1）影響家庭汽車數(shù)量研究家庭汽車和GDP，公路里程數(shù)人均可支配資金

2、數(shù)關(guān)系，忽略社會心主要受消費者經(jīng)濟狀況，國家政GDP和城鎮(zhèn)交通狀況。通過一元線性回歸分析得出各影響因素與家庭汽車數(shù)量具有一定的相關(guān)性，并運用灰色預(yù)測法預(yù)測家庭汽車數(shù)量出合理預(yù)測。（2）成品油價格的受多重影響因素共同控制。主要影響因素有：國際原油價格，進出口成品油數(shù)量，年人均GDP產(chǎn)值，石油的年平均產(chǎn)量和消費量， 國內(nèi)原油市場的競爭。 同樣通過一元線性回歸分析得出各影響因素與國內(nèi)年平均成品油價格具有一定的相關(guān)性，然后采用多元線性規(guī)劃的方式得出各影響因素對目標(biāo)函數(shù)成品油油價的影響權(quán)重，最終得出成品油油價與各主要影響因素的總關(guān)系，并與當(dāng)前油價比較，作出合理評價 模型二通過做散點圖，選擇合理的函數(shù)模型

3、描述各變量與時間的關(guān)系，并通過建立各影響因素與時間的函數(shù)關(guān)系，并利用評價模型對成品油油價作出合理預(yù)測。（3）找出影響家庭汽車和原油價格共同控制因素和相關(guān)性，研究成品油價格對家庭汽車增長的影響.結(jié)合國外處理經(jīng)驗提出合理化建議。2.問題的重述隨著汽車行業(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帶來了負面影響。就某個城市，搜集家庭汽車、影響成品油價格因素等實際數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型并回答下列問題：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

4、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)所建立的模型，給國家發(fā)改委提出中國成品油定價機制的建議。3.問題(wnt)的分析3.1 問題(wnt)背景： 近年來，我國的成品油價格不斷地在調(diào)整。成品油（汽油，柴油，煤油等）與國家的經(jīng)濟發(fā)展，人民(rnmn)的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。油價的上漲會引起廣大消費者的抱怨，也容易對我國現(xiàn)行的成品油定價機制產(chǎn)生質(zhì)疑。現(xiàn)在全國整體意見傾向于成品油價格機制改革，但始終只聞其聲，未見其人。因此，成品油的合理定價對國家經(jīng)濟發(fā)展及社會和諧穩(wěn)定具有重要的意義。3.2 問題一：分析影響中國成品油價格的因素，建立數(shù)學(xué)模型，并對油價

5、情況進行預(yù)測成品油價格不是以價格為基礎(chǔ)的，而是受多種因素的影響。首先，在影響中國國內(nèi)成品油價格的因素中，主要從國際因素、經(jīng)濟因素、產(chǎn)業(yè)因素和政治因素4方面著手考慮。其次，在國際因素中選取了主要的影響因素國際原油價格、加入世界貿(mào)易組織和進出口量；而經(jīng)濟因素主要考慮人均國民收入和原有價格兩方面；產(chǎn)業(yè)因素中則選取了國內(nèi)成品油市場供求關(guān)系和國內(nèi)煉油企業(yè)競爭關(guān)系作為主要因素；在對一國來說相對重要的政治因素中，主要把成品油定價機制、我國石油儲備制度、成品油環(huán)保及消費等政策、代替能源及發(fā)展戰(zhàn)略和燃油稅作為考慮對象。所以，本文采用層次分析法建立模型。層次分析法，是把復(fù)雜問題中的各因素劃分成相關(guān)聯(lián)的有序?qū)哟危?/p>

6、之條理化的多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的決策方法,而且將定量分析與定性分析有效結(jié)合。通過AHP軟件建立了以上因素的遞階層次結(jié)構(gòu)，并計算每個因素的相應(yīng)權(quán)重，得到了影響因素的一個相對重要性的排序得出結(jié)論。根據(jù)這個結(jié)論，利用SAS軟件建立國內(nèi)成品油價的線性回歸模型作預(yù)測。3.3 問題二：對家庭汽車數(shù)量的增長建模，并預(yù)測家庭汽車的發(fā)展前景，分析成品油價格對家庭汽車增長的影響現(xiàn)在，汽車已經(jīng)幾乎成為百姓生活的必需品，節(jié)節(jié)攀升的油價必然會給人們的生活消費帶來影響。因此，以北京市為例，收集得到北京市78-10年的家庭汽車數(shù)量數(shù)據(jù)，利用SAS軟件建立ARIMA時間序列模型，來模擬家庭汽車數(shù)量增長情況，并預(yù)測它將來的走勢。以此

7、，說明成品油價格對家庭汽車增長的影響。3.4 問題三：分析國外成品油價格的定價因素，給出我國的成品油定價模型 實現(xiàn)國內(nèi)成品油價格與國際市場接軌，是我國的成品油定價機制改革的方向。因此，分析國外成品油定價因素是有必要的。以比利時為例，在分析中發(fā)現(xiàn)我國國內(nèi)成品油定價與原油相關(guān)性不高，現(xiàn)行成品油價格機制存在時滯效應(yīng)等缺陷?；?jy)問題一，應(yīng)用MATLAB軟件對國內(nèi)成品油價格建立多元線性回歸(hugu)模型，利用EXCEL將模型估計值與實際值比較，來檢驗(jinyn)模型的有效性。最后確定定價模型。3.5 問題四：根據(jù)所建立的成品油定價模型，向國家發(fā)改委提出價格機制改革建議基于問題三，模型的合理性

8、向發(fā)改委提出適當(dāng)建議。4.模型假設(shè)與符號的說明1.假設(shè)主要因素對成品油油價的影響占足夠大的比重，且這些因素與成品油油價之間的關(guān)系均為線性關(guān)系。2.假設(shè)全國成品油油價受主要影響因素的影響程度與各地區(qū)相同，即根據(jù)全國成品油平均油價所建模型適用于各地區(qū)。3政府干預(yù)沒有對成品油油價造成影響；4. 經(jīng)濟危機國際政治因素等極特殊因素年也可能產(chǎn)生一定影響，因此，有時為使模型準(zhǔn)確度更高，我們將這些異常數(shù)據(jù)未考慮；因此假設(shè)全球及全國的經(jīng)濟保持穩(wěn)定，不受大的自然和地質(zhì)災(zāi)害影響，5忽略國內(nèi)投機行為對國內(nèi)成品油油價的影響。6.假設(shè)所搜集到的數(shù)據(jù)基本上真實有效。7假設(shè)該市家庭汽車具有普遍性代表性可代表全國，忽略各地區(qū)經(jīng)

9、濟發(fā)展不平恒帶來的差異。8.假設(shè)主要因素對成品油油價的影響占足夠大的比重，且這些因素與家庭汽之間的關(guān)系均為線性關(guān)系建立各影響因素與時間的函數(shù)關(guān)系進行推算時， 9. 國家對于購車的稅收政策在未來五年內(nèi)保持相對穩(wěn)定，不發(fā)生突發(fā)性事件使得政府突然調(diào)整購車稅收導(dǎo)致汽車銷量的變化。10. 未來五年內(nèi)，我國人口增長基本穩(wěn)定，消費人口結(jié)構(gòu)基本維持不變。公共乘用車與人口增長保持相對穩(wěn)定。汽車行業(yè)不發(fā)生劇烈變化 表示第個影響成品油價因素的值； 表示第個回歸方程所對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)；.表示第個因素影響下的全國年平均成品油油價； 表示 年份； 表示全國年平均成品油價格表示北京市93號汽油油價； 表示北京市0號柴油油價Y

10、 表示汽車銷量xI表示(biosh)GDP ， . x2 路里程(lchng)數(shù)為x2X3人均支配(zhpi)金額為x35.模型的分析 影響家庭汽車因素遠不止如此石油價格上漲，銀行存款利率等都會對汽車銷量有影響。并且這些因素也是相互影響的。我們通過汽車銷量能夠得到的到家庭汽車數(shù)量直觀快速的反應(yīng)。這里為了簡單考慮我們把每一個因素單獨列出來 通過線性回歸得到的方程卻還不夠，因為線性方程故事汽車銷量需要知道汽車產(chǎn)量、公路長度、GDP這樣一些數(shù)據(jù)，但我們不知到以后的汽車產(chǎn)量、公路長度、GDP。這里嗎有許多不確定因素所以我們采用灰色預(yù)測的方法來預(yù)測汽車銷量。從中發(fā)現(xiàn)相互影響因素并結(jié)合國外提出合理化建議6

11、.模型建立與求解 模型1.探究各主要影響因素與各年度成品油油價關(guān)系國際石油價格對國內(nèi)成品油油價的影響因素很多如：石油儲量逐漸減少，國際市場的競爭因素。匯率因素影響油價的實際高低，由于國際原油交易主要以美元為標(biāo)價，因此美元匯率也是影響原油價格的主要因素價格將上漲，忽略突發(fā)事件與氣候狀況對油價的影響。因此我們?nèi)「饕蛩氐木C合影響因素國際國內(nèi)成品油油價的影響。 年份200320042005200620072008200920102011國際年平均油價（美元/桶）28.5533.4546.5255.7963.2572.2497.561.6679.03 104.39國內(nèi)年平均成品油價格（美元/桶）29.8

12、0 30.11 41.05 70.12 77.79 77.79 104.8265.22 82.70 用matlab做線性回歸分析（以下所涉及具體程序及回歸殘差分析圖詳見附錄），圖為：相關(guān)系數(shù)：=0.9743 人均年GDP產(chǎn)值與成品油平均價格關(guān)系我國人均GDP產(chǎn)值對人均能源消費有著重要影響。能源消費增長與GDP增長基本是同向增長，能源消費是經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長的重要推動力，為經(jīng)濟發(fā)展提供(tgng)了物質(zhì)保證，經(jīng)濟發(fā)展又反過來刺激能源消費。因此石油資源作為我國能源的重要組成部分，與人均GDP產(chǎn)值有密切的關(guān)系。 各年度(nind)GDP產(chǎn)值及其增長率 年份GDPGDP增長率人均GDP人均GDP人均GD

13、P HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 (本幣) HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 (美元) HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%

14、80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 (%) HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 (本幣) HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 (美元) HYPERLINK /wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9

15、B%BD%E5%86%85%E7%94%9F%E4%BA%A7%E6%80%BB%E5%80%BC%E6%A0%B8%E7%AE%97 增長率(%)201139798315587906310.329,7484,394(N)200103409028149905269.225,6053,7488.620093140454345218279.623,7083,4149.1200826581031349566414.220,1692,65213.6200721631443271349512.716,5002,07012200618493737225761911.314,1851,73210.72005

16、15987834193164410.112,3361,4909.420041358227616409661010,5421,2749.320031203326914538209.19,3981,1358.420021096551713248188.38,6221,0427.52001992145511984758.47,8589497.6用matlab做線性回歸(hugu)分析，擬合圖為：相關(guān)系數(shù)：0.6263 全國能源消費總量與成品油價格的關(guān)系能源消費總量控制將對我國經(jīng)濟社會產(chǎn)生重大影響，將影響GDP增長速度、能源結(jié)構(gòu)、能源價格、GDP產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，乃至耗能產(chǎn)業(yè)遷移。目前，國際原油價格已經(jīng)飆升超

17、過100美元一桶，不斷升高的國際油價，不僅阻礙了全球的經(jīng)濟復(fù)蘇，也增加了我國能源進口的成本。此外，近幾年異常天氣和能源生產(chǎn)安全事故對能源行業(yè)的影響也越來越大，能源的平穩(wěn)運行和持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)將面臨挑戰(zhàn)。一旦實施能源供應(yīng)總量控制，能源供求關(guān)系可能失衡，能源價格可能上漲。因此能源消費總量的均衡與成品油油價有密切關(guān)系。（數(shù)據(jù)見附錄）由此可見：石油占總消費量的比重大致穩(wěn)定在20%左右(zuyu)，即石油消費量與總消費量的變化基本一致。用matlab做線性回歸分析(fnx)，擬合圖為0.8134 年平均石油產(chǎn)量(chnling)與成品油油價之間的關(guān)系年平均石油消費量與成品油油價之間的關(guān)系國內(nèi)石油產(chǎn)量與消費量

18、可通過供求關(guān)系影響成品油價格，間接地通過影響石油的出口量、進口量影響成品油價格。為了滿足供需平衡，應(yīng)使國內(nèi)石油產(chǎn)量+進口量=石油消費量+出口量。因此，年平均石油產(chǎn)量和消費量客觀上反映了這個關(guān)系。費量+出口量。因此，年平均石油產(chǎn)量和消費量客觀上反映了這個關(guān)系。國內(nèi)年平均石油產(chǎn)量年份200020012002200320042005200620072008200920102011產(chǎn)量(萬噸)161871647517000170751747018175185001859618900189402030120364用matlab做線性回歸分析，擬合圖為 相關(guān)系數(shù)：0.7445 國內(nèi)年平均石油消費量年份20

19、012002200320042005200620072008200920102011消費量（百萬噸）200.0 241.0 231.9 245.7 275.2 291.8 317.0 346.5 365.7 389.6 391.8 用matlab做線性回歸分析(fnx)，擬合圖為相關(guān)系數(shù): 0.7982 各影響(yngxing)因素對成品油價格的綜合影響 年份 2002200320042005200620072008200920102011全國年平均石油價格（美元/桶）29.830.1141.0558.470.1277.79104.8265.2282.7100.79國際年平均石油價格（美元/桶

20、）28.5533.4546.5255.7963.2572.7497.561.6679.03104.39全國能源消費總量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）151796.59174990203227224682246270265583265000306647296916 331267年人均產(chǎn)值（元）113512741490173220702652341437484394 4677年平均石油產(chǎn)量（萬噸）17000170751747018175185001859618900189402030120364年平均石油消費量（萬噸）245.7275.2291.8317346.5365.7389.6391.8412.3 436.

21、5用matlab實現(xiàn)(shxin)多元線性回歸分析，擬合圖為 相關(guān)系數(shù)0.999534成品油平均價格影響因素一元（多元）回歸方程相關(guān)系數(shù)國際年平均石油價格與成品油價格關(guān)系0.9743年人均GDP產(chǎn)值成品油價格關(guān)系0.6263全國能源消費總量成品油價格關(guān)系0.8134石油年平均產(chǎn)量成品油價格關(guān)系0.7445 石油年平均消費量成品油價格關(guān)系0.7982綜合因素與成品油價格關(guān)系 對模型結(jié)果(ji gu)的評估。年份200320042005200620072008200920102011實際年平均石油價格（美元/桶）29.80 30.11 41.05 70.12 77.79 77.79 104.82

22、65.22 82.70 由圖表觀察，實際年平均平均成品油價格與通過建立模型計算所得成品油價格非常接近，因此所建立模型基本合理，我們可以利用此模型對未知年份的油價進行(jnxng)合理推測。 成品油油價預(yù)測(yc)與合理定價 成品油油價的主要影響因素與時間的關(guān)系 影響因素一元（多元）回歸方程國際年平均石油價格與時間關(guān)系年人均GDP產(chǎn)值與時間關(guān)系全國能源消費總量與時間關(guān)系石油年平均產(chǎn)量與時間關(guān)系 石油年平均消費量成品油與時間關(guān)系以93號汽油和0號柴油(chiyu)為例，通過線性回歸，得到 相關(guān)系數(shù)=0.8173 相關(guān)系數(shù)=0.8321利用(lyng)所建模型預(yù)測2015年北京市93號汽油和0號柴油

23、定價 即當(dāng)t=2015時 =127.3756 =1.0740e+004 =3.2770e+005 =2.1570e+004 =538=15.4348=15.4703 模型2. 研究家庭汽車和GDP，公路里程數(shù)，人均支配資金數(shù)關(guān)系，忽略社會心理個人理念(l nin)和國家政策等其他因素關(guān)影響。汽車銷量數(shù)研究家庭(jitng)汽車銷量與GDP關(guān)系年份20042005200620072008200920102011GDP(百億)135.8228159.8783184.9374216.3144265.8103314.04543340.9028307.9832GDP增長率9.30%9.40%10.70%

24、12.00%13.60%9.10%8.60%8.12%GDP（百億）135.8228159.8783184.9374216.3144265.8103314.04543340.9028汽車銷量50757672287993813641806公路(gngl)里程和汽車銷量關(guān)系 年份2005200620072008200920102011公路里程187.07334.52345.7358.37373.02386.08395汽車銷量50757672287993813641806人均(rn jn)年收入與汽車銷量關(guān)系年份2005200620072008200920102011人均年收9421.6104931

25、1759.513785.815780.817174.719109.4汽車銷量50757672287993813641806總體(zngt)因素相關(guān)性年份200620072008200920102011GDP(百億)159.8784184.9374216.3144265.8103314.0454340.90281公路里程334.52345.7358.37373.02386.08395汽車銷量57672287993813641806 由以上的圖表可以看出，汽車(qch)的增長量和GDP增長成指數(shù)相關(guān)，和公路里程數(shù)指數(shù)性相切合，和人均支配資金數(shù)成指數(shù)關(guān)系，所以我們假設(shè)： 車輛銷量為Y,GDP為x1，

26、公路里程數(shù)為x2,人均支配金額為x3.存在Y=a+b*Inx1+c*Inx2+d*Inx3由mathmatic軟件運行可知：In1:=A=Log184.9374,Log104.93,Log334.52,Log265.8103,Log137.858,Log358.37,Log340.9028,Log171.747,Log386.08Out1:=5.22002,4.65329,5.8127,5.58278,4.92622,5.88157,5.8316,5.14602,5.95604In2:=b=576,879,1364Out2:=576,879,1364In3:=LinearSolveA,bOut

27、3:=-6598.29,10476.3,-2362.1及得到公式Y(jié)=10476.3*Inx2-6598.29*x1-2362.1*x3灰色預(yù)測法預(yù)測汽車銷量（1）.選取的數(shù)據(jù)(shj)時從04年至12年的汽車銷量,時間序列初始值為：設(shè)原始(yunsh)數(shù)列為=507,577,722,879,934,1364,1807（2）.生成(shn chn)累加序列把數(shù)列各項（時刻）數(shù)據(jù)依次累加的過程稱為累加生成過程。令稱所得到的新數(shù)列為數(shù)列的1次累加生成數(shù)列。有 =507,1064,1786,2665,3599,4963,6670（3）.計算級比級比：=0.477 =0.596 =0.670=0.740

28、=0.725=0.744如果所有的級比都落在可容覆蓋區(qū)間內(nèi)，則數(shù)據(jù)列可以建立GM(1,1)模型且可以進行灰色預(yù)測。(4).建立GM（1.1）模型解為建立(jinl)模型Y=a+b*Inx1+c*Inx2+d*Inx3（見附錄(fl)）GDP（百億元）184.9374216.3144265.8103314.0454340.90281307.9832人均(百)104.93117.595137.858157.808171.747191.094公路里程334.52345.7358.37373.02386.08395車輛數(shù)57672287993813641806由mathmatic軟件(run jin)運行可知：In1:=A=Log184.9374,Log104.93,Log334.52,Log265.8103,Log137.858,Log358.37,Log340.9028,Log171.747,Log38