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1、.:.;摘 要 近年来国际油价一路攀升,我国废品油价钱变动不仅受多方面要素影响而且各要素间的关系错综复杂,需求找出一份适宜中国的废品油定价规范。经过多线性回归方程分析,预测出2021年中国废品油价钱。废品油价钱对家庭用车增长有直接的影响,运用Logistic阻滞增长模型进展分析与假设。问题一经过分析影响中国废品油价钱的多个要素,建立求其多元线性回归方程的数学模型。用Excel比较得出主要要素,最后选择了国际废品油价钱、国内废品油价钱、我国原油出口量、我国原油进口量为研讨对象。其中运用Spss,Matlab软件拟合得出所求方程,并用所求出的多元线性回归方程预测出2021年中国废品油价钱情况。问题
2、二分析家庭汽车数量增长的要素,用Logistic阻滞增长模型预测出2020年家庭汽车的开展前景,并根据所得废品油价钱的数据与深圳市家庭汽车增长的数据用Matlab拟合出图像,从而说出废品油价钱对家庭汽车增长的影响。问题三分析重要的国外废品油的定价要素,重要分析了石油产量和石油需求对其废品油的定价要素,结合中国的国情得出了适宜中国国情的废品油定价模型。问题四根据对以上三个问题的分析与处理,给发改委提出了对中国废品油定价机制的建议。关键词:多元线性回归方程 Logistic阻滞增长模型 Spss 拟合 Matlab编程系统 一 问题重述当今汽车行业的兴起,汽车越来越成为百姓生活必需品,然而节节攀升
3、的油价给人们的生活消费带来了负面影响。国内外油价的大幅度变化使家庭汽车购买量遭到影响,我们就深圳市研讨其家庭汽车和影响废品油价钱要素等实践数据对以下问题建立数学模型。经过分析影响中国废品油价钱的多个要素,建立数学模型,并预测到2021年中国废品油价钱情况。对深圳市家庭汽车数量的增长给出数学模型,并预测到2020年深圳市家庭汽车的开展前景,阐明废品油价钱对家庭汽车增长的影响。分析国外废品油价钱的多个定价要素,提取两个重要的定价要素给出一份适宜中国国情的废品油定价模型。根据他所建立的模型,给国家发改委提出中国废品油定价机制的建议。二 问题分析问题一:近年来国际油价一路攀升,我国废品油价钱变动不仅受
4、多方面要素影响,而且各要素间的关系错综复杂。经过对废品油价钱变动进展多要素分析。建立以废品油价钱为因变量,以其他可量化影响要素为自变量的多元线性回归模型,经过方差分析、回归系数分析等统计分析,找到影响废品油价的主要要素。根据历史数据分析,可以发现这些自变量与因变量之间呈线性相关。而且自变量对因变量的影响是滞后的。选择2003至2021估计数据进展分析。问题二:为汽车销售行业制定营销战略提供自创, 也为私家车消费者理性决策提供参考, 经过分析购置私家车的主要影响要素家庭要素、停车条件、交通环境、养车费用、废品油价钱与购车决策之间的相关关系, 运用SPSS 软件进展模拟运算, 建立了私家车购置lo
5、gistic回归分析模型, 运用该模型对深圳市家庭汽车数量进展了预测。问题三:油价的上涨对各个阶层的人民都会有影响,只是一个程度深与浅的问题。对于这些问题,为了给出一个合理的战略,我们在思索各种要素的情况下,经过分析各种数据,针对中国国情,查阅相关资料,搜集可靠数据,经过数学建模,提出“更为可靠的废品油定价机制。由于在我国实行的是与国际接轨油价机制,即根据国际油价的变动来调整国内油价,所以说国内油价在大范围内跟着国际价钱起升与回落,这符合中国国情,而详细一些小的浮动可根据国内的详细情况稍做变动。此时,我们由各个时间段的不同变量建立多元线性回归模型以定量出合理的油价调动政策。三 模型假设及符号阐
6、明 模型假设1 普通确定废品油价钱时,主要思索原油价钱。我们在这里主要研讨我国石油消费总量、我国废品油进口总量、国内原油价钱、国际原油价钱对国内废品油价钱的影响根据第一问的分析假设油价继续上涨,不可否认会有一些家庭放弃开车,由于养车本钱超出接受度。1假设人口增长不受环境最大接受量的限制;2将时间离散化,以一年为单位分别找出20002021年北京的家庭用车的数量3不思索生存空间等自然资源的制约,不思索不测灾难等要素对家4自然资源,环境条件等要素对车辆数的增长起着越来越大的阻滞作用3 影响废品油价钱的要素1政府干涉没有对废品油油价呵斥影响2国内进口原油占国内总原油产量的比例不变3国内开采原油的本钱
7、与进口原油油价一样4忽略国内投机行为对国内废品油油价的影响5国内工业用废品油相对稳定,对国内废品油市场影响不大6搜集的数据真实有效符号阐明y国内废品油价钱元/吨我国石油消费总量万吨-我国废品油进口总量万吨国内原油价钱元/吨国际原油价钱元/吨 为回归系数 为回归系数估计量X1为国际原油价钱X2为我国城镇居民消费指数Y为国内废品油油价为随机误差项为断定系数为检验程度Q为误差平方和 四 模型建立和求解 4.1 分析影响我国废品油价钱变动要素,并建立多元线性回归模型4.1.1 分析影响我国废品油价钱缘由 近年来国际油价一路攀升,我国废品油价钱变动不仅受多方面要素影响,而且各要素间的关系错综复杂。经过对
8、废品油价钱变动进展多要素分析。建立以废品油价钱为因变量,以其他可量化影响要素为自变量的多元线性回归模型,经过方差分析、回归系数分析等统计分析,找到影响废品油价的主要要素,为废品油经销企业提供决策根据。废品油价钱影响要素废品油价钱受多方面要素影响,这些要素既有宏观的也有微观的,既有定性也有定量的。如国际市场原油与废品油价钱,国家废品油的贮藏政策,石化企业废品油消费数量等。这些要素之间的关系也错综复杂,有些相互交叉,互为关联。找出影响废品油价钱的重要要素,分析它们之间的关系,才干确定出科学合理的、具有竞争力的废品油价钱,企业才干安康稳定地开展。 从影响要素能否可以量化,可以把影响废品油要素分为两大
9、类:定性要素和定量要素。定性要素主要包括国际政策性要素和国家政策性要素。国际政策性要素是指如国际政治风险等。国家政策性要素如废品油环境维护、石油贮藏制度、可继续开展战略和燃油税等要素。这些要素难以定量化。定量要素主要包括市场供应关系和原油价钱影响。市场供应关系详细包括原油消费量、废品油消费量、废品油市场需求量、废品油走私和市场竞争情况。原油价钱详细包括国际原油价钱和国内原油价钱。普通确定废品油价钱时,主要思索原油价钱。我们在这里主要研讨我国石油消费总量、我国废品油进口总量、国内原油价钱、国际原油价钱对国内废品油价钱的影响。本问题是一个因变量和多个自变量的多元线性关系。根据历史数据分析,可以发现
10、这些自变量与因变量之间呈线性相关。而且自变量对因变量的影响是滞后的。4.1.2 建立模型 (1)其中,y国内废品油价钱元/吨,我国石油消费总量万吨,-我国废品油进口总量万吨,国内原油价钱元/吨,国际原油价钱元/吨 经过分析年进口量,用Excle画出如以下图形 年进口量经过查找国际原油价钱从2003年到2021年的变化,绘制了如以下图形,可以清楚看出国际原油价钱的变化曲线。 国际原油价钱经过察看由2002-2021年国内原油价钱变化的数据制造出的图像,可以清楚的分析出国内原油价钱在这期间的变化情况。 国内原油价钱经过查找2003-2021的年消费量并制出Excle表格,以便清楚看出2003-20
11、21的年消费量的变化。 年消费量1 数据选择选择2003至2021估计数据进展分析。国内外原油价钱选择月度数据的理由是:日数据动摇太大,其中包含的随机要素太多;月度数据进展分析更具代表性。我国石油消费总量、我国废品油进口总量选择年度数据。我国石油消费总量、我国废品油进口总量、国内原油价钱和国际石油价钱的数据都中国石油信息资源网,93#汽油价钱新闻报道的价风格整文件。在国内油田中,大庆油田的产量和价钱可以代表国内的石油消费程度,所以国内原油价钱以大庆油田的数据进展统计的。国际原油价钱运用的是WTI价钱,在数据处置是,还需求进展单位换算,用到以下换算公式:1桶=15898升;1吨=851桶。2 利
12、用SPSS软件实现算例分析由于所选择的数据比较多,采用SPSS软件进展模型的计算,可以提高计算效率,保证计算的准确性。 回归方程平方和为7421.646,残差平方和为71.949,总平方和为7493.595,F统计量为128.940,Sig.0.05。可以以为所建立的回归方程有效。 Y=7421.646+71.949+7493.595 (2)因变量Y与自变量的线性回归方程。国内年消费量、国内年进口量、人均收入的Sig大于0.05,所以对此多元线性回归方程影响较小,所以忽略不计。国外原油价钱的Sig小于0.05所以与国内原油价钱关系亲密,而且经过Excel拟合出国际与国内价钱散点图 图1 从图1
13、可以看出国内原油价钱和国际原油价钱的相关系数到达09640,关系亲密; 图2而和我国石油消费总量的最小,只需0.8857,这阐明废品油价钱和原油的价钱的相关性最强,与消费总量相关性最弱;同时,自变量之间的相关系数分别在表1中都有结果。 4.1.3 分析结果,进展预测根据分析,可以看出:原油价钱、市场需求、国际油价与废品油价钱正相关,废品油市场供应与废品油价钱呈负相关性。最主要要素取决于:国际原油价钱、国内原油价钱;当国际原油价钱上涨1000元时,我国废品油价钱将上涨720元,国内原油价钱上涨1000元时,我国废品油价钱将上涨154元。次主要缘由取决于:全国石油消费总量、全国废品油进口总量。国际
14、和国内石油价钱拟合出线性方程,求其反函数为y预测出2021年中国废品油价钱Y(2021)=124.097476美圆/桶。4.2 对问题二的分析处置:4.2.1 私家车数量增长模型及对私家车未来开展趋势的预测为汽车销售行业制定营销战略提供自创, 也为私家车消费者理性决策提供参考, 经过分析购置私家车的主要影响要素家庭要素、停车条件、交通环境、养车费用、废品油价钱与购车决策之间的相关关系, 运用SPSS 软件进展模拟运算, 建立了私家车购置logistic回归分析模型, 运用该模型对深圳市家庭汽车数量进展了预测。1 私家车消费的主要影响要素私家车消费的主要影响要素可归纳为4个方面:1家庭要素 家庭
15、经济收入世界各国私家车的普及进程阐明, 在其初级阶段, 对城市大部分家庭而言, 家庭要素尤其是家庭收入是影响私人购车的最重要要素。日本的相关研讨阐明, 当私家车价钱相当于家庭年收入的1. 4倍时, 这个家庭就具备了购买私家车的才干。以目前市场上一辆家用经济型轿车为例, 其价钱大约是10万元, 按照2006年全国城镇居民人均可支配收入11 760元、户均人口3. 2 人计算, 城镇居民家庭年收入的1. 4 倍为52 685元, 根据1997 2006年的经济增长势头, 以9. 58% 的年均增长率来推算, 2021年全国城镇居民家庭年收入的1. 4倍即会到达10万元。从近几年来全国城市私家车实践
16、增长情况来看, 许多大城市的年均增长速度均坚持在15% 30% 。经过对深圳市汽车消费市场调查可以发现: 人均年收入越高, 小汽车拥有率越高。这应该是一种普遍规律。2 用车需求私家车作为一种代步工具, 对于家庭来说主要有以下用途: 任务需求(如上下班等)、方便代步出行、休闲文娱、外出旅游、玩车、其他。据对成都市家庭购车缘由的调查(表2 3 )可以发现: 绝大多数用于方便代步出行和任务需求; 只需较少用于休闲文娱、外出旅游, 个别用于玩车。X/万元X11X23X44X55X66X77X8Y/%6.6711.5816.0717.8321.4231.9730.9233.52 表1 深圳市居民私家车拥
17、有率与人均年收入关系调查统计3养车费用家庭购买私家车后必需面对不菲的养车费用,而大多数消费者没有或很难在购车之前对其有充分的估计。当然一些费用在购车之前也不容易被发现, 只需拥有了汽车, 全部费用才真逼真切地出现了。养车费用主要包括两大项: 固定费用和可变费用。固定费用包括车船运用税、车辆年检费、强迫保险费和住区固定停车费。可变费用包括燃油费、保险费用、维修保养费、外出暂时停车费及路桥费、洗车费、其他费用(如交通罚款)。本文对车友网上公布的数据整理后发现, 一辆价钱10万元车的固定费用和可变费用合计11588元/年, 假设再思索车辆本身折旧等无形损耗, 年总费用为2万元左右。除此之外, 还包括
18、无形本钱, 如时间本钱、环境及安康本钱、石油依赖本钱、交通堵塞本钱、道路建立和土地占用本钱等。“中国人汽车生活质量报告阐明, 在“行车尚网设计的开放式问卷中, 1315 份问卷中有1185个被调查者不约而同地表示: 买车容易养车难; 其调查结果还显示1 000元成为车主月平均养车费用的一道分水岭。 费用等级3000元/月元/月元/月元/月占比%48.440.683 表2私家车养车费用调查汇总4废品油价钱油价的一路小跑,必将影响到一些潜在的消费者。最近一次油价上涨的幅度还是比较大的,当然很多人预测这种上涨还会继续,而油价的上涨那么会直接影响到一些预备购车的车主,他们将会放慢购车脚步,大多会处于张
19、望阶段。根据第一问的分析假设油价继续上涨,不可否认会有一些家庭放弃开车,由于养车本钱超出接受度。4.2.2 建立私家车增长分析模型私家车购车决策是一个非常复杂的过程, 涉及的要素较多, 环节复杂。购车决策的结果可以用“买还是“不买来表示, 而在决策过程中所思索的各种要素经过相应机制影响购车决策结果的构成,这种影响很难准确地经过某种函数关系来描画, 可以尝试用logistic回归模型来处置。Logistic家庭汽车阻滞增长模型模型假设:1 假设人口增长不受环境最大接受量的限制2 将时间离散化,以一年为单位分别找出20002021年北京的家庭用车的数量3 不思索生存空间等自然资源的制约,不思索不测
20、灾难等要素对家庭用车数量变化的影响1 模型的预备阻滞增长模型的原理:阻滞增长模型是思索到废品油价钱等要素对家庭汽车增长的阻滞作用,对指数增长模型的根本假设进展修正后得到的。阻滞作用表达在对家庭汽车增长率的影响上,使得随着汽车数量的添加而下降。假设将表示为的函数。那么它应是减函数。于是有: 1对的一个最简单的假定是,设为的线性函数,即 2设社会条件和环境条件所能包容的最大家庭汽车数量,当时家庭汽车不再增长,即增长率,代入2式得,于是2式为 3将3代入方程1得: 4解方程4可得: 5可知道人口总数有如下规律:1 当t 时,结论是不论其初值如何,人口总数最终将趋向于极限值。2 模型的建立 家庭用车总
21、数增长是指数增长模型,当家庭用车总数非常大时,自然资源,环境条件等要素对车辆数的增长起着越来越大的阻滞作用。要预测2020年家庭汽车数量,最重要的影响要素是当前的汽车数量,今后一段时间内家庭汽车数量的增长情况和环境要素。由于随着家庭汽车数量的添加到一定程度以来汽车数量在有限的生存空间里进展竞争,家庭汽车数量的增长情况随着汽车的数量的添加而减少,而且在有限的环境空间里家庭用车数量也不能够无限的增长,所谓阻滞增长模型就是思索到这个要素。私家车购车决策是一个非常复杂的过程, 涉及的要素较多, 环节复杂。购车决策的结果可以用“买还是“不买来表示, 而在决策过程中所思索的各种要素经过相应机制影响购车决策
22、结果的构成,这种影响很难准确地经过某种函数关系来描画, 可以尝试用logistic回归模型来处置。1 logistic回归模型因变量Y服从二项分布, 其二项分布的取值为0和1, Y = 1的总体概率为P Y = 1, 那么p 个自变量 所对应的logistic回归模 型为 式中: 为自变量, 其取值范围依实践问题而定; e为常数项; 而P的数值必然在0 1之间; 是与所研讨的影响要素无关的常数项; 是( j = 1, 2, p ) 对应的偏回归系数。2 logistic回归模型样本的获取经过上述分析, 初步确定5个要素作为影响私家车购车决策的要素: X 1 表示家庭年收入(万元)、X 2 表示
23、用车需求、X 3 表示停车条件、X 4 表示交通环境、X 5 表示养车费用(万元), 并划定相应的等级。经过搜集某地域各目的相关资料(共得到235个样本), 其中37 户曾经购车, 占全部样本的15. 74% , 198户没有购车, 占全部样本的84. 26% ,以此作为模型运转的样本数据。3 模型运转结果及其解释根据上述数据资料, 经过SPSS软件运转, 其结果如表5所示。表中的C 为常数项; B 为变量及常数项的系数值; SE 为规范误差; Wald 为卡方值; d f为自在度; Sig为统计量显著性; Exp(B ) 为优势比。 BSE值Wald值df值Sig值Exp(B)值 0.337
24、0.08914.461101.4 0.4960.2125.49110.0191.643 -0.4590.2423.59810.0580.632-0.4410.2124.31210.0380.643C-2.8170.71315.611100.06 表3 方程中的变量表3中W ald 值、S ig 值均符合检验要求, 阐明X 1、X2、X 4均具有统计意义, 其中X 1非常明显; X 3接近临界值; X 5 直接与车辆实践耗费相关, 不具有统计意义, 因此不能作为模型中的参数。根据上述计算结果, 建立的私家车logistic回归分析模型为由表5中B 列模型系数可见, 用车需求、家庭收入、停车条件和
25、交通环境系数分别为0. 496、0. 337、- 0. 459和- 0. 441。用车需求、家庭收入的系数( 0. 496、0. 337)为正值, 阐明用车需求、家庭收入与购车影响呈正相关关系, 即收入越高, 需求越旺盛, 购车的概率越大。同时, 用车需求系数大于家庭收入的系数, 阐明用车需求对购车影响大于家庭收入对其影响。停车条件、交通环境的系数(- 0. 459、- 0. 441)为负值, 阐明停车条件、交通环境与购车影响呈负相关关系, 即停车条件取值越大, 即无固定停车场较方便、不太方便, 购车的概率越小。交通环境变量取值越大, 即饱和、拥堵, 购车概率越小。停车条件系数小于交通环境影响
26、系数。4.2.3 私家车增长预测1. 家庭收入预测根据城镇居民人均可支配收入1995年至2021年的数据及其平均增长率, 预测到2021年城镇居民人均可支配收入将到达2. 8万元, 家庭人口平均到达2. 9人, 据此可得2021年家庭总收入将到达11万元。2. 其他要素预测( 1)用车需求预测。随着社会经济的不断开展, 人们生活质量的不断提高和消费观念的改动, 人们的用车需求会不断添加, 特别是非必需购车需求的比重会逐渐上升, 而必需购车需求的比例会回落。预测如表6所示。用途方便代步出行任务需求休闲外出旅游玩车其他占比/%48.415.25.98.36.415.8 表4 居民家庭用车需求停车条
27、件预测。针对私家车停车难的问题, 全国各城市综合交通规划曾经提出相方案。由中国经济开展趋势分析及全国各大城市规划中停车位规划数据的变化趋势预测, 到2021年各大城市新建小区停车位规划将到达平均每100 m2 一个车位, 停车比将到达1: 1。预测结果见表5。工程固定停车场很方便比较方便不太方便占比/%14.69.733.242.5 表5 全国停车情况( 3)交通环境预测。随着机动车不断添加, 交通环境也在恶化, 各城市综合交通规划将处理交通拥堵问题列入重点规划内容。虽然城市轨道交通、公共交通设备不断完善、错时上下班尾号限行等措施都会缓解交通拥堵, 但由于机动车增长过快, 交通拥堵情况不会有明
28、显改善, 估计到2020年, 交通环境如表6所示。 表63. 私家车增长预测将以上数据及其均值代入logistic回归分析模型计算可以得到, 从概率的角度讲, 2020年家庭收入估计到达11万元, 家庭购置私家车的平均概率将到达48% 。4.2.4 阻滞增长模型中参数确实定我们前面曾经选用阻滞增长模型来预测。而前面已提到,预测深圳家庭用车数量废品油价钱,所以需用往年深圳废品油价钱数据作根据,再利用阻滞增长模型。根据5式的模型就必需求确定和r,给出深圳(与全国价钱类似)往年废品油价钱数据见附录3(5)式是非线性函数模型,但模型中参数 和 r在通常情况下是不确定的,我们可以利用知的废品油价钱数据来
29、初步确定它们。对已有数据(ti , yi ),i =1,2,3,4,5,时,其中t i为年份, y i为相应家庭汽车数,结合模型,用以确定参数 和r 。为了寻觅到最正确的参数,思索5式模型是非线性的,要对和r 做参数估计,才干找出合理的估计值。为此我们要对家庭汽车增长过程进展拟合,使数据点到曲线模型的的垂直间隔 的平方和即残差平方和是最小值,即到达最正确拟合,使误差平方和尽能够小,从而使估计的参数误差最小。也就是用所给数据点拟合5式的非线性模型,得出 和r,。我们采用非线性最小二乘法求下式的最小值: 将 对, r 分别求偏导数和,并令它们的偏导数为零,简化后,可得正规方程。由于式子对未知数和r
30、 是非线性的,Matlab 软件里有求多变量函数最小值的子程序,可直接用来求解的最小值,因此利用Matlab中的非线性最小二乘拟合语句lsqnonlin 来求解。 它的规范方式为:也即是非线性最小二乘拟合求出残差平方和的最小值。拟合基底为用Matlab 拟合废品油价钱与家庭汽车关系的图象:有饱和值4.3 分析影响外国定价要素,并建立了适宜中国国情的定价模型4.3.1 分析影响国际石油价钱的要素长期以来,影响国际原油价钱的要素主要有三种:石油产量、石油需求以及为控制石油而进展的政治争夺要素。进入21世纪以来,由于产量增长幅度有限而需求添加势头不减,再加上政治要素,使得国际石油市场出现了新的特点:
31、低油价时代将一去不复返,国际社会要顺应进入一个高油价、高本钱的年代。2003-2021石油产量石油需求量也逐年增长近一段时间, 国际市场油价继续大幅度上涨,各国都有不同的定价要素,废品油(汽油, 柴油等) 更是与国家的宏观经济开展, 人民的消费生活有着亲密的联络。国内目前的废品油定价机制是原油本钱定价取布伦特, 迪拜, 米纳斯三地原油现货价钱的加权平均值布伦特:迪拜:米纳斯=4:3:3为基准, 再加上关税, 消费税, 增值税, 运费, 炼油厂的炼油本钱和适当的利润空间等, 共同构成国内废品油零售基准价。下面就经过对大量的数据进展处置和分析。首先对迪拜的石油价钱和时间进展拟合。经过拟合结果,可以
32、看出迪拜石油价钱总体是呈上升形状的。下面对米纳斯油价进展拟合由此可以发现米纳斯的油价也处在增长形状下面对布伦特的油价进展拟合可以看出虽然布伦特油价也不断在增长,但后半部变化幅度较大,后趋于平稳。可以看出,国外的油价也不断处于增长形状,他们会根据本地的自然条件,废品油产量,废品油需求量,来制定废品油的价钱,与此对比,下面给出胜利油田的油价拟合。可以对比分析出,油价都是出于增长形状,而且,中国近几年增长较快,中国油价的制定影响了中国人民的正常生活,也和国家经济息息相关。所以为了与国际油价接轨,我们应自创国外的先进的制价原那么,并合理运用,找到适宜中国国情的最正确定价机制。4.3.2国内废品油定价模
33、型1 问题分析国内当前废品油的定价机制是原油本钱定价-以布伦特Brent、迪拜(Dubai)、米纳斯(Minas)三地原油现货价钱的加权平均值布伦特:迪拜:米纳斯=4:3:3为基准,再加上关税、消费税、增值税、运费、炼油厂的炼油本钱和适当的利润空间等,共同构成国内废品油零售基准价。利润率是参照2004年国内加工行业平均本钱利润率5%确定,当国际市场原油延续22个任务日挪动平均价钱变化超越4%时,相应调整国内废品油价钱。当国际市场原油价钱低于每桶80美圆时,按正常加工利润率计算废品油价钱。高于每桶80美圆时,开场扣减加工利润率,直至按加工零利润计算废品油价钱。高于每桶130美圆时,按照兼顾消费者
34、、消费者利益,坚持国民经济平稳运转的原那么,采取适当财税政策保证废品油消费和供应,汽、柴油价钱原那么上不提或少提。 2021年 3月20日,国家发改委发出通知,决议汽柴油价钱每吨都提高600元,价风格整后,以北京地域93号汽油为例,最高零售价初次超越8元,调至每升8.33元,正式进入8元时代,这也是今年以来第二次油价上调,创下了2021年以来第二大涨幅。 我国实行的是与国际接轨油价机制,即根据国际油价的变动来调整国内油价。近年来,我国石油进口越来越多,2004年总量达1亿吨,占我国石油消费量的约40。去年以来,国际石油价钱继续高涨,从最低的20多美圆一桶,上涨到目前的60美圆一桶,而且还有继续
35、上涨趋势。 油价上涨对社会各个层面带来的影响:乡下各种农用消费资料上涨。对快递公司与网购者的影响。油站燃油供应紧张。对企业的呵斥的影响。总之,油价的上涨对各个阶层的人民都会有影响,只是一个程度深与浅的问题。对于这些问题,为了给出一个合理的战略,我们在思索各种要素的情况下,经过分析各种数据,针对中国国情,查阅相关资料,搜集可靠数据,经过数学建模,提出“更为可靠的废品油定价机制。对于现行的废品油定价机制,其价钱的制定存在着时滞效应,而且这种滞后性能够会助长流通体制中的投机景象,从而呵斥废品油供应的供应紧张。虽然政府对油价的干涉可以保证油价的相对稳定,近期我们看到的石油价钱的调整,从供应方面来说能够
36、政治要素会多一些,比如说主要是产油国这些国家的政治局面比较动荡,这在很大程度上影响人们的心思预期。但是市场的调理作用相对来说被抑制了,适当添加市场对油价的调控作用对经济的推进也是有一定的效果的,所以,要充分思索到原油和废品油为产品链和产业链前端原料以及居民日常消费品的现实,也要思索到其价钱变动对通货膨胀的整体推进效果,在市场化改革途径与居民可支配收入两者的共同制约下选择适宜的价钱目的区间。综合各方面的影响,为了使市场的调理作业得到充分的发扬,我们决议运用线性回归模型,取国际原油价钱和居民消费指数作为自变量。2 模型假设1政府干涉没有对废品油油价呵斥影响2国内进口原油占国内总原油产量的比例不变3
37、国内开采原油的本钱与进口原油油价一样4忽略国内投机行为对国内废品油油价的影响5国内工业用废品油相对稳定,对国内废品油市场影响不大6搜集的数据真实有效模型1.一 问题分析为了简化模型的建立,我们排除国内与国际油税的区别,只从近几年的走势分析国内与国外油价的情况。由于在我国实行的是与国际接轨油价机制,即根据国际油价的变动来调整国内油价,所以说国内油价在大范围内跟着国际价钱起升与回落,这符合中国国情,而详细一些小的浮动可根据国内的详细情况稍做变动。此时,我们由各个时间段的不同变量建立多元线性回归模型以定量出合理的油价调动政策。1 分析由近几年国内汽油价和国际原油价钱对比走势图,可知:(1)2005-
38、1-1到2005-7-1之间,国际油价与国内汽油价呈负相关关系(2)2005-7-1到2006-7-1之间,国际油价与国内汽油价呈正相关关系(3)2021-1-1到2021-11-11之间,国际油价与国内汽油价钱根本成线性关系,但是2021年中出现了进口原油价钱高于国内汽油价钱的“倒挂景象(4)2021-7-1到2021-1-1之间,国际油价出现了大幅度的下跌,然而国内汽油价钱却没有太大的跌幅,甚至还坚持着相对稳定的情况(5)2021-1-1到2021-5-1之间,国际油价上升,国内油价也随之上升,但是国内汽油价钱几乎曾经是进口原油价钱的两倍62021-5-1到2021-7-1之间,国际油价趋
39、于平稳,国内油价稳步上升从这些数据可以看出,国内废品油价钱在本文中以国内汽油价钱替代只随着国际油价上升而上升,随着国际油价下跌而出现轻幅度的下跌。我国实行的是与国际接轨油价机制,即根据国际油价的变动来调整国内油价。近年来,我国石油进口越来越多,2004年总量达1亿吨,占我国石油消费量的约40%。2021年,中国共进口石油2.39亿吨,占我国石油消费量的55%,然而市场调理的作用似乎还没有到达应有的水品。 为了简化计算,可以以为:国内废品油价钱=国际原油价钱+运费+提炼加工本钱+企业利润除此之外,国内废品油价钱应该还遭到国内市场供求关系的影响。年份200520062007202120212021
40、20212021城镇居民消费程度现价(元)9644106821221145150251590716891702注:本表以城镇居民消费程度代表了国内市场供求关系的影响 综合以上要素思索,采用多元线性回归模型,为了充分发扬国际原油价钱对国内废品油价钱的调理作用,选取2005-7-1到2006-7-1之间的国际国内油价关系作为参考,建立多元线性回归模型: X153.8149.1659.8458.6564.2669.86X296449644964496441068210682Y70.2475.272.7277.5484.4188.6对本模型来说可表为: X= Y = 即 运用最小二乘法估计回归参数 选
41、取估计值,当j=时,j=0,1,2时,误差平方和到达最小。为此,令经整理化为以下正规方程组正规方程组的矩阵方式为当矩阵X列满秩时,为可逆方阵,上式的解为将上式代回原模型得到y的估计值而这组数据拟合值为,拟合误差称为残差,可作为随机误差的估计而为残差平方和,即求无偏估计的线性无偏最小方差估计。指的是是Y的线性函数;的期望等于;在的线性无偏估计中,的方差最小。服从正态分布记对残差平方和Q,EQ=n-m-1,且 本模型n=6,m=2由此得到的无偏估计是剩余方差,s称为剩余规范差对总平方和SST=进展分解,有SST=Q+U , U=其中Q是以上定义的残差平方和,反映随机误差对y的影响,U称为回归平方和
42、,反映自变量对y的影响。上面的分解中利用了正规方程组。回归模型的假设检验因变量y与自变量之间能否存在如模型所示的线性关系是需求检验的,显然,假设一切的j=1,.m都很小,y与的线性关系就不明显,所以可令原假设为当成立时由上述分解式定义的U,Q满足在显著性程度下有上分位数,假设F,接受H0;否那么回绝。接受H0只阐明y与的线性关系不明显,能够存在非线性关系,如平方关系。还有一些衡量y与相关程度的目的,如用回归平方和在总平方和中的比例值定义复断定系数R成为复相关系数,R越大,y与相关关系越亲密,通常,R大于0.8或0.9才以为相关关系成立。回归系数的假设检验和区间估计当上面的H0被回绝时,不全为零
43、,但是不排除其中假设干个等于零,所以应进一步作如下m个检验j=-,1,.,m由得, ,是中的第j,j元素,用由和知,当成立时对给定的,假设,接受,否那么回绝。上式也可用于对作区间估计j=0,1,m,在置信程度1-下,的置信区间为其中,。程序见附录 残差分布即,的置信区间是,的置信区间是-0.9885,1.3553, 的置信区间是-0.0060,0.0261R2=0.8575,F=9.0243,p=0.0538,S2=11.854察看命令rcoplot所画的残差分布上图,均包含零点,所以无异常点。以下图为2005-7-1到2006-5-1的数据拟合得到的曲线:注:红色曲线(+代表国际油价黄色曲线
44、(x代表国内废品油价蓝色曲线(o)代表拟合油价虽然R=0.9260满足要求,但是当=0.05时,回归模型的p,模型不可用。就2005-7-1到2006-5-1的数据拟合出来的曲线来说,拟合的油价与国际油价成正相关关系,而且和国内废品油价钱符合的很好。假设用该多元回归模型,将2005-3-1到2021-5-1的国际油价等数据输入进展拟合,可以得到以以下图像:注:红色曲线(+代表国际油价黄色曲线(x代表国内废品油价蓝色曲线(o)代表拟合油价有图像可以看出,拟合油价和国内废品油油价依然符合得很好,但是假设以拟合油价定价的话依然会出现“油价倒挂景象,同时也没有起到明显的调价的作用,违背了市场调理机制和
45、消费者的志愿。为了更好的满足消费者的志愿,同时保证国内油企炼油不至于亏损,决议还是选取2005-7-1到2006-7-1之间的国际国内油价关系作为参考,建立一元线性回归模型:希望以此来加强国际油价对国内废品油价的影响,与此同时,保证国内油企利润。以下图为2005-7-1到2006-5-1的数据拟合得到的曲线:注:红色曲线(+代表国际油价绿色曲线(x代表国内废品油价蓝色曲线(o) 代表拟合油价二 结论与评价用一元线性回归拟合,拟合油价与国内废品油油价出现了些许偏向,但是可以看出,这样得到的拟合曲线和国际油价的曲线的线性关系更加明显。由于此模型的建立并没有思索油税对国际与国内油价的影响,所示从拟合
46、的图中可以看出,中国的油价虽然可以随着国际油价上升和回跌,但是在大多数时间它的价钱明显高于国际,此时反响出我们思索的要素并不完善。因此,必需经过思索国内与国际油税的影响而重新建立模型。模型2.一 问题分析由模型1的拟合曲线可知,没有思索油税问题而建立的模型是不完善的。根据公式R =(FC)其中R为某时期内的燃油税税率,油税对本次建模非常重要,所以,我们再次利用线性回归建立数学模型,以给出更加合理的油价定制方案。参照国际上燃油税的普通情况,实行从量计征。思索英国燃油税税率设置的非常高,呵斥了潜在的社会不稳定要素,我国应本着不加重车主经济负担并确保原收入规模的原那么设置税率,把目前全国每年交纳的养
47、路费加总,扣除征收本钱后,再除以汽油和柴油的销售量。公式如下:R =(FC)其中,R某时期内的燃油税税率F某时期内燃油税征收规模需求,大体相当于原养路费等费用的加总Q某时期计税燃油销售量据测算有8O的柴油用户不运用公路,假设对柴油一致纳税,那么不符合“取之于车,用之于车的公平原那么,但假设对汽车用柴油和非汽车用柴油甄别征收,技术难度大,征收管理也易出现混乱。因此,要对汽油设置较高的税率,对柴油设置中等税率,对生活用和农用燃料等设置低税率。但不同燃油问的税收差别不应过大,否那么会导致大规模的造假行为。由于非道路用燃料的运用者也运用汽油、柴油,而他们对税负的提高很敏感,因此,还要对一些非车用油制定
48、相应的税收减免措施。必需思索开征燃油税以后替代运输方式的建立。大量运用汽车及燃油价钱的长期低下,又进一步导致公共运输的缺乏,汽车最终成为美国群众运输的一种手段,这使得燃油税的添加缺乏群众根底。而在许多欧洲国家,公共运输作为一种合理的替代品,使低收入家庭免于承当昂贵的汽油本钱。可见,假设一国的收入差距比较大,那么有必要加强公共交通等替代运输方式的建立,以保证燃油税的实施得到群众的拥护。 再次运用一元线性回归模型,对国际国内油价等数据输入进展拟合,可以得到以以下图像:将2005-3-1到2021-5-1整个时间段进展拟合后,可以发现此时得出的曲线是满足预期要求的,从图像可以看出拟合油价的曲线不断高
49、于国际油价,这样就保证了国内油企的利润,而且,拟合油价的变化趋势几乎和国际油价的变化趋势一样,升的上去,也降的下来,这样也在一定程度上满足了消费者的需求。综上所述,运用一元线性回归模型:,其中=31.5044,=0.7866二 结论与评价由于国内与国际的油税的不同是影响我们价钱明显高于国际油价的一个主要要素,因此,在思索油税的差价问题后,国内的油价的拟合曲线接近于国际的。所以,这是一个比较完善的模型,给出了中国油价的合理性。另外,由于还有种种小的要素的影响并没有思索在内,因此国内的拟合并没有完全和国际油价的曲线完全重合,所以说,我们还需求根据详细情况做一些小范围的调动。4.3.3 模型的评价运
50、用上述方法建立的模型虽然说从图像上既满足了消费者的需求,同时也不会导致油企的亏损,但是这只是在有限的数据提供下得出的结论,模型的准确性还有待时间的考验。根据前面的分析,油价的上涨会影响各个层面的群众,比如说农民,快递公司和消费者,私家车拥有者,加油站,运输企业等等,因此,这是一个比较复杂的产业链。根据模型的分析可知,中国油价的上涨是符合中国国情的,它是思索了诸多民众问题而进展相应的上涨与回跌。(1) 对于农民,他们的农资费用是高了,但是在他们收成的时候他们卖的农作物价钱也会相应涨价,这样,他们并没有亏损,而且还得到了相应的净利润。(2) 由上面的分析可知,油价的上涨虽然使快递公司的邮递费用添加
51、了,但由于大家生活节拍的加快,很多人并没有时间专门去超市挑选需求购买的东西,所以相比把大把的时间破费在狂超市上,他们更乐意多花点钱去网购。所以,油价的上升对快递公司和喜欢网购的市民影响不大。(3) 对于油站供油紧张这种景象,油价的上升对它的影响只是暂时性的,在高速开展的现代化的中国,当人们渐渐习惯这种价钱,很多人更情愿利用这种等待的时间去发明更多的价值。(4) 也许大家觉得这对私家车一族还是不公平的,其实他们应该明白放下的是本人暂时的不快,可是换来的却是本人的安康,环境的改善曾经交通的缓解。对于企业来说,油价的上涨只是一个暂时性的棘手问题,在一定的时间内调理过来确实是一个不错的收入。所以说,他
52、们不会由于油价的上升而亏损。总之,在思索很多要素的情况下,经过数学建模,我们得到如下结论:由于我国实行的是与国际接轨油价机制,所以,在国际油价的走势大前提下,我国的油价也应该随之变动。另外,根据我国的详细情况,在不同时期不同地点可以实行略微的变动,以满足各个层次人民群众的需求,这符合我国的国情。所以,这个模型的建立了合理的符合中国国情的根本满足买卖双方利益需求的模型。4.4 给发改委的一封信 给发改委的一封信国家开展改革委员会: 您们好! 我们对现行的废品油定价机制建立了主成分分析模型和废品油定价模型进行了分析,发现主要有一下几方面的问题:国内废品油价钱与国际原油价钱联络不严密、油价调整周期较
53、长、调整基准不合理以及对汽车行业影响较大,影响经济平稳开展。 针对以上问题,我们做出以下几方面的建议: 加强国内废品油价钱与国际原油价钱的联络、缩短油价的调整周期。现行的废品油定价机制曾经出现诸多问题:2021年5月9日到2021年6月30日,这一阶段国际原油价钱迅猛飙升,而我国废品油价钱不断坚持稳定,出现了学界公认的废品油倒挂景象;2021年6月底到2021年12月中旬,这一时期受全球金融危机的影响,国际原油价钱大幅度受挫,但我国国内废品油价钱不但未受国际原油价钱大跌的影响,反而逆势涨价。反响了我国国内废品油价钱与国际原价钱联络不严密,有时间滞后性并且与国际原油价钱不同步。另一方面,目前国际
54、原油价钱变化非常迅速,而我们现行的“当国际市场原油延续22个任务日平均价钱变化超越4%时,可相应调整国内废品油价钱的规定,调整周期过长,从而出现废品油倒挂等景象,引发民众不满。所以缩短调整周期有利于国内废品油价钱更好的与国际油价接轨。同时4%的调整基准也存在这一定缺陷。会导致上调价钱容易而下调价钱难,出现“涨多跌少“涨快跌慢的景象。例如:假设果目前的油价为100元,那么当油价上涨至104元时会进项油价的调整:而当家下降到99.84元时,才会进展油价的调整。而改革后的油价定价机制那么可以有效地防止以上问题,优势明显。其次,由于国内油价对于GDP和CPI等有着明显及重要的影响,油价的过高会导致GD
55、P增长减缓及CPI添加,通货膨胀加剧等问题。汽车行业收到宏大影响,废品油价钱过高会影响到群众的购车志愿,影响我国汽车行业的开展,继而影响GDP和CPI。所以我们一方面从对于CPI的控制的角度入手,限制油价上涨的最大幅度。这样在油价上涨最高幅度之下时,油价可以经过市场进展自发调理,发扬市场调理的作用,保证石油加工厂商的利益。当油价涨幅超越最高幅度时,我们主要从宏观角度思索,经过控制油价从而减轻油价上涨对于GDP增长的负作用并同时减缓CPI上涨,控制通货膨胀率,保证经济的平稳开展同时照顾到民众的利益,例如:以2021年第一季度的国内价钱指数和去年第一季度的油价作为基准,计算出2021年第一季度的油
56、价上限为:7150元/吨,而2021年实践油价为7420元/吨,超出了新的废品油模型中定价机制的上限,阐明油价曾经产生或者加重了国内的通货膨胀景象。 综上所述,我们建议定价机制主要在缩短油价调整周期、调修正油价调整基准、控制油价上涨最高幅这几方面做出了改良。从而保证了油价的合理平稳的变化,将油价变化对于GDP的增长和CPI的控制的不利影响控制在合理且可接受的范围内。从而在宏观上保证了国家的利益、经济的平稳继续开展;微观上,保证了加工厂商的利益和民众的利益。此致 敬礼 东北师范大学人文学院 数学建模小组 2021年5月2日附录附录1:x=68043 83586 110433 40031 1507
57、32 157820 127000 203258 227400 225590;Y=30.08417921 41.07622988 57.76576612 70.06737657 76.06425261 104.2870505 84.4335 85.4335 101.3510526 123.0484211;P=polyfit(x,y,6);Plot(x,y,*);附录2:clc,clearx1=30.08 41.08 57.77 70.07 76.06 104.29 84.43 85.43 101.35 123.05 106.74;x2=1270 1500 1740 2021 2410 2940
58、3500 4260 4930 6525 7000;y=29.14 40.98 55.24 64.53 72.28 100.17 83.83 83.83 94.67 106.29 115.50;x=ones(11,1),x1,x2;b,bint,r,rint,stats=regress(y,x);b,bint,stats,rcoplot(r,rint)y1=x*bhold onplot(x1,r-+);text(1,50,国际油价)plot(y,g-x);text(0.5,70,国内废品油油价)plot(y1,b-o);text(0.5,75,拟合油价)附录3:clc;clear;x=31.89
59、26315833.9417647131.4278947427.5827777826.759527.1328.5451851930.4629268329.4536363631.8841666730.6366666731.29333.6347368434.9294736835.7359090935.05839.6857142938.125238141.2418181847.4857142947.9671428652.90347.1170588239.0309523846.3550.1744444457.0736457.4754166750.6295833356.9166759.8170833366
60、.0267.4355555661.5805660458.5570312561.9402325669.2054545566.8121052667.6569565274.2121052674.0733333373.2145454578.0171428678.5286363669.289562.6909523861.5642857165.543558.8833333364.1988235367.8727272774.7152631675.3394444475.1842857179.5709523875.8382.0577777887.3318181897.2033333395.7223529497.
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