【《城镇化、金融发展及二氧化碳排放的预测探析案例》2800字】

城镇化、金融发展及二氧化碳排放的预测分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u18148城镇化、金融发展及二氧化碳排放的预测分析案例 1213521.1灰色GM（1,1）预测方法 1104161.2预测结果 3128151.2.1城镇化预测 3197721.2.2金融发展预测 51.1灰色GM（1,1）预测方法灰色系统理论最早是由邓聚龙教授于1982年提出的，灰色模型是灰色系统理论中一种重要的预测模型，它具有操作简单、精度高、多次试验的特点，其优点是可以避免人为设定的主观性和各因素线性发展的局限性，其局限性是只适用于指数增长或指数下降的时间序列（邓聚龙，1982）。在GM（1,1）模型中，表示只有一个变量，并且通过一阶灰色微分方程建立的，换言之，该模型通过对初始数据的累加得到一个新的规则数据序列，然后建立一个微分方程，最终得到一系列预测结果。假设现有原始数据序列如下：x0t其中N表示原始序列的长度，x0x1k按照累加顺序，每个累加序列的元素可以表达如下。x1k对于x1dx1其中a和u是待估计参数，假设参数向量为π=aYn=通过使用最小二乘法，我们可以获得π=τT并且可以得到式（5-7）与（5-8）结果，x1k+1zk=其中，k=1,2,⋯,Nτ=−z2由于预测方程是通过对原始数据的累加来构造的，所以需要对预测值进行折减，得到原始数据的预测值。x0k+1为了保证预测结果的准确性，需要对模型进行检验，GM（1,1）模型检验包括残差检验、相关检验、均方误差比检验和小误差概率检验，残差检验的第一步是通过表达式（5-11）计算误差项。εt=然后通过下式计算相对误差。∆t=最后，我们可以计算平均相对误差δ=1nt=1上式计算得到的δ越小，预测值越准确，对于相关检验，g是x0和x0的绝对相关度，对于给定的g0考虑均方误差比检验，首先计算x0x=1σ2=1n同时，余项的平均值和方差为ε=1nt=1σ2=1n然后平均方差比的计算公式如下C=s1s2小误差概率试验可以通过p=Pεt−ε对于给定的p0,如果p>表5-1预测精度划分Table5-1Theclassificationofpredictionaccuracy精度等级试验指标（相对误差）（关联度）（方差比）（小概率误差）等级10.010.900.350.95等级20.050.800.500.80等级30.100.700.650.70等级40.200.600.800.601.2预测结果1.2.1城镇化预测我们使用MATLAB2018软件进行预测，表5-2是城镇化率预测值的相对误差结果，由表中可以看出，相对误差较小，说明灰色GM（1,1）方法的预测准确度较高，模型的预测精度如表5-3所示，将表5-3中的参数与预测精度划分表相比较，最终确定模型的预测精度为等级1，可以对后续的年份进行预测。表5-2预测相对误差结果Table5-2Thepredictionrelativeerrorresults年份城镇化率实际值城镇化率预测值相对误差20000.36220.36220.000020010.37660.38930.033720020.39090.39950.021920030.40530.40990.011320040.41760.42060.007220050.42990.43160.003920060.44340.4429-0.001320070.45890.4544-0.009720080.46990.4663-0.007620090.48340.4785-0.010220100.49950.4910-0.017020110.51270.5038-0.017320120.52570.5170-0.016520130.53730.5305-0.012620140.54770.5444-0.006120150.56100.5586-0.004320160.57350.5732-0.000520170.58520.58820.005120180.59580.60350.013020190.60600.61930.0220表5-3预测精度Table5-3Thepredictionaccuracy项目系数a系数b相对残差Q检验方差比C检验小误差概率P检验值-0.02580.37490.01110.08771对2021-2030年中国城镇化率的预测值如表5-4所示，预测得到2030年我国城镇化率将达到82.25%，图5-1是城镇化率预测曲线，该图包含了城镇化率的实际值以及预测值，实际值与预测值基本重合，再次说明模型的拟合精度较好，我国未来的城镇化率呈不断上升趋势。表5-4城镇化率预测值（单位：%）Table5-4Thepredictedurbanizationrate（unit:%）年份城镇化率预测值20210.652120220.669120230.686620240.704620250.723020260.741920270.761220280.781120290.801520300.8225图5-1城镇化率预测曲线图Figure5-1Thepredictioncurveofurbanizationrate1.2.2金融发展预测同样的，我们对金融发展进行预测，表5-5是金融发展预测值的相对误差结果，由表中可以看出，相对误差较小，说明灰色GM（1,1）方法的预测准确度较高，模型的预测精度如表5-6所示，将表5-6中的参数与预测精度划分表相比较，最终确定模型的预测精度为等级1，可以对后续的年份进行预测。表5-5预测相对误差结果Table5-5Thepredictionrelativeerrorresults年份存贷款余额实际值存贷款余额预测值相对误差2000223171.42223171.420.00002001255931.87370113.470.44612002302211.33422340.600.39752003367051.82481937.560.31302004419622.10549944.320.31062005481859.91627547.580.30232006560806.98716101.530.27692007651062.03817151.430.25512008769597.96932460.590.21162009997421.921064041.160.066820101197433.481214189.210.014020111357311.021385524.820.020820121547464.411581037.790.021720131762808.321804139.820.023420141955414.652058724.030.052820152296561.772349232.910.022920162571903.892680731.820.042320172842361.213059017.490.076220183138193.003490678.900.112320193459908.533983252.550.1513表5-6预测精度Table5-6Thepredictionaccuracy项目系数a系数b相对残差Q检验方差比C检验小误差概率P检验值-0.13203.167x1050.15590.11741表5-7金融发展预测值（单位：亿元）Table5-7Theforecastvalueoffinancialdevelopment（unit:100millionyuan）年份金融发展预测值20215186731.0220225918636.5020236753821.9820247706861.4420258794381.38202610035371.04202711451473.60202813067403.99202914911360.14203017015519.03对2021-2030年中国金融发展的预测值如表5-7所示，预测得到2030年我国存贷款余额之和将达到17015519.03亿元，图5-2是金融发展预测曲线，该图包含了金融发展的实际值以及预测值，实际值与预测值基本重合，再次说明模型的拟合精度较好，从整体趋势上看，我国未来的金融发展呈不断上升趋势。图5-2金融发展预测曲线图Figure5-2Thepredictioncurveoffinancialdevelopment1.2.3二氧化碳排放预测最后，我们对二氧化碳排放值进行预测，表5-8是二氧化碳排放预测值的相对误差结果，由表中可以看出，相对误差较小，说明灰色GM（1,1）方法的预测准确度较高，模型的预测精度如表5-9所示，将表5-9中的参数与预测精度划分表相比较，最终确定模型的预测精度为等级1，可以对后续的年份进行预测。表5-8预测相对误差结果Table5-8Thepredictionrelativeerrorresults年份二氧化碳排放实际值二氧化碳排放预测值相对误差2000115969.0556115969.05560.00002001119214.5768148623.75960.24672002125366.7823157378.37760.25532003146329.7348166648.68260.13892004168833.0663176461.05080.04522005189542.3639186859.648-0.01422006207463.0508197866.5344-0.04632007220356.2282209521.7766-0.04922008227391.7511221863.5659-0.02432009239196.4111234932.3428-0.01782010256071.3144248770.9304-0.02852011278671.9229263424.674-0.05472012289171.0494278941.59-0.03542013336663.2561295372.5232-0.12262014334012.1669312771.3134-0.06362015327923.5726331194.97180.01002016324262.6635350703.86770.08152017327169.3064371361.92670.1351表5-9预测精度Table5-9Thepredictionaccuracy项目系数a系数b相对残差Q检验方差比C检验小误差概率P检验值-0.05721.37770.07610.27141对2021-2030年中国二氧化碳排放的预测值如表5-10所示，预测得到2030年我国二氧化碳排放量将达到7.81x105亿万吨，图5-3是二氧化碳排放量预测曲线，该图包含了二氧化碳排放量的实际值以及预测值，实际值与预测值基本重合，再次说明模型的拟合精度较好，从整体趋势上看，我国未来的二氧化碳排放量呈不断上升趋势。表5-10二氧化碳排放预测值（单位：万吨）Table5-10Theforecastofcarbondioxideemissi