中国能源消费结构与空气质量关系的研究,数学建模论文,原创。

6.2基于灰色GM预测未来十年空气质量

附件中给出2000年至2009年中国历年废气中主要污染物排放量统计，该统计数据能够较好的反应环境空气质量，即各污染物年排放量越小，环境空气质量越好；因此，我们将对各主要污染物排放量的预测作为对空气质量预测的直观观察值。

分析中国历年废气中主要污染物排放量统计表可以得到，三种主要污染物年排放量的变化在2005年之前和2005年之后是不一样的，在2005年之后，各污染物年排放量均明显的逐年递减，结合实际分析，这是国家“十一五”计划中节能减排政策起的作用。由于这个原因，我们在使用灰色GM模型对已知的十年进行分析时，应略去前几年的数据，而仅从2005年开始考虑，这样得出的预测结果才能更好的符合实际。由于2005年到2009年进行预测，数据少，相对的随机性小，故不必要进行平滑处理，直接用灰色模型预测。

6.2.1 对未来十年二氧化硫排放量的预测

以2005年至2009年的二氧化硫排放量为原始数据，直接使用灰色GM模型，求得发展系数a 0.0530，灰色作用量 2795.796，进而运用该模型求得05年到09年的预测值，并求得相对误差，结果如下表：

表6.2.1 二氧化硫排放量05-09年预测值与原始值对照表

年份

原始排放量(万吨) 拟合排放量(万吨) 残差(万吨) 相对误差(%)

2005 2549.3 2549.3 0 0 2006 2588.8 2591.4 -2.6 -0.102 2007 2468.1 2457.7 10.4 0.422 2008 2321.2 2330.9 -9.7 -0.416 2009 2214.4 2210.6 3.8 0.174

上表中的相对误差显示，运用该模型对已知年份的拟合度相当高，因此该模型对未来十年的预测值有较强的说服力。

基于以上分析，对未来十年二氧化硫的排放量，结果如下表：

表6.2.2未来十年二氧化硫排放量预测结果表

年份 排放量(万吨)

年份 排放量(万吨)

2010 2096.5 2015 1608.5 2011 1988.3 2016 1525.5 2012 1885.7 2017 1446.8 2013 1788.3 2018 1372.1 2014 1696.0 2019 1301.3

用MALAB作后十年二氧化硫排放量预测的趋势图：