能源短缺论文

能源短缺风险综合评价及控制预测

摘要

近几年来，我国能源短缺情况越来越严重，能源浪费情况十分严重，能源问题成为焦点话题。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。本文通过《中国统计年鉴》的数据来分析一下问题。并且对能源短缺做出风险综合评价以及应对措施。

对于问题一，根据《中国统计年鉴》2009年——2011年的有关能源数据资料，对能源消耗进行归类分析，利用层次分析法。并且运用matlab软件计算出层次分析法中各个因子的权重，来确定主要风险因子。

对于问题二的能源短缺风险综合评价等级划分，我们参考了文献选取了五个指标即，风险率、脆弱性、重现性、恢复度和风险度作为评价指标，应用模糊数学知识而采用模糊综合评价方法对风险进行评价。

对于问题三，运用二次平均移动法，预测出各种能源将来的变换趋势从而给出相应的措施。

对于问题四，结合前三个问题中出现的主要风险因子和潜在的风险因子，还有现实中确实存在的严重问题，思考了一些有可能的措施来写给能源局的报告。

一、问题重述

1.1背景

近几年来，我国能源短缺情况越来越严重，能源浪费情况十分严重，能源问题成为焦点话题。

1.2问题

能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。能源是为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源，是国民经济的重要物质基础，未来国家命运取决于能源的掌控。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同

关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。

我国能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l/10，仅次于美国，居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。

能源短缺风险，泛指在特定的时空环境条件下，由于能源资源供给的不确定性，使区域发生能源供给不足而产生的损失。

近几年来，我国能源短缺情况越来越严重，能源浪费情况十分严重，能源问题成为焦点话题。

《中国统计年鉴》提供我国近三年的能源数据信息，根据这些数据和你自己可以得到的资料信息，讨论以下问题：

1. 评判我国能源短缺的主要风险因子；

2. 建立一个数学模型对我国能源短缺风险进行综合评价，作出风险等级划分并说明理由。如何使风险减低？

3. 对未来10年能源短缺风险进行预测，并给出应对措施；

4. 给国家能源局相关部门写一份建议报告。

二、问题分析

近三年来，我国能源短缺情况越来越严重，能源问题已经成为影响和制约我国社会和经济发展的主要因素，如何识别能源短缺的主要风险因子，对其进行危害等级划分以及对不同风险因子采取相应的有限措施减少其造成的危害，这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义，也是解决本题的关键

2.1能源短缺的主要风险因子的确定

问题一：我国能源的短缺主要受能源总的生产量和消耗量的影响。而这两方面存在不确定因素，所以我国能源短缺具有随机性。通过对《中国统计年鉴》中能源生产总量和能源消耗总量及构成，我们可以由工业、制造业、生活消费、供应业、化学制造业、农林牧渔水利业和其他行业的能源消费总量，根据层次分析法，比较这七项的权重得出主要的风险因子。

2.2能源短缺风险进行综合评价以及等级划分

问题二：由于能源短缺是一个模糊概念，故以模糊数学为基本框架，建立模糊综合评价模型。通过查阅文献，风险率、脆弱性、可恢复性、重现期、风险度作为能源短缺风险的评价指标，采用模糊综合评判方法和第一个问题涉及到的层次分析法，对我国的能源短缺风险进行综合评价。再根据各

评价因素的实际数值对照各因素的分级指标推求，从而作出风险等级划分。最后针对风险因子等级的划分，从而采取措施进行调控，使得风险降低。

2.3未来十年的风险进行预测

对未来十年的风险进行预测，主要根据问题一、二建立模型求出的能源短缺的主要风险因子，再通过二次平均移动法进行预测，并给出相应的措施。

2.4给能源局的报告

本题主要是通过以上三题建立的数学模型，还有得出的风险因子和潜在的风险对我国的能源短缺进行分析，给我国能源局写一份建议报告，这份建议报告主要给出在节能方面的几点措施。提高能源的利用效率、使用可再生能源来代替不可再生能源等等。

三、模型的假设

1假设所给数据基本真实有效

2假设工业消耗、制造业消耗、生活消费等能源消耗决定着总能源消耗

四、符号说明

五、模型的建立与求解

5.1对问题一的分析与求解

第一、就影响发展的主要风险因素，我们考虑消耗方面概况起来可以分为七类，建立层次分析结构模型

第二、对七个因素成对进行比较，通过比较它们对能源消耗总量的重要程度，得到成对比较矩阵。

1 3 5 5 6 7 9

1/3 1 5 6 7 7 9

1/5 1/5 1 2 3 3 5

A= 1/5 1/6 1/2 1 3 4 5

1/6 1/7 1/3 1/3 1 2 3

1/7 1/7 1/3 1/7 1/2 1 2

1/9 1/9 1/5 1/5 1/3 1/2 1

第三，运用matlab算出A的最大特征根

Bmax=7.5293

一致性指标

CI=（Bmax-n）/(n-1)=0.0882

由n=7在随机一次性指标RI的数值表中查得

RI=1.32

一致性比率CR=CI/RI=0.0668<0.1,即通过了一致性检验

计算出B=7.5293的特征向量，并标准化

a=(0.3994,0.3020,0.1042,0.0888,0.0479,0.0348,0.0230)

由此可以看出工业、制造业、以及生活消费方面在能源总消费中所占权重最大，因此，工业、制造业、以及生活消费能源消耗为中国能源短缺主要的风险因子。