Hubbert曲线系统动力学模型预测能力分析——以美国石油产量数据为例

Hubbert曲线的研究方法逐渐成为能源供给问题研究的热点,Hubbert曲线的系统动力学模型建立了动态模拟平台,讨论中国石油产量高峰和高峰年份,但对模型的预测能力并未进行检验.针对经典Hubbert曲线采用的1960年之前美国48州石油产量数据,预测1961～2006年美国石油年产量,并与经典模型、实际石油产量进行比较和检验,给出线形回归和离差平方和的检验结果.结果表明Hubbert曲线的系统动力学模型对石油最终可采储量的取值比较敏感,如果最终可采储量选取适宜则可以给出比较接近实际产量的预测结果.     

中国煤炭产能系统动力学预测与调控潜力分析

基于中国煤炭产能及其影响因素之间的反馈机制,开展了中国煤炭产能系统动力学预测与调控潜力的研究.研究认为:1)十三.五期间中国煤炭产能仍将持续增长,政策情景下中国煤炭产能2020年将达到46.35亿吨,较之于基准情景减少5.09亿吨;2)政策情景下中国煤炭供过于求的压力显著大于基准情景,2020年供需缺口达到6.46亿吨,其根源在于政策情景下煤炭需求得到了有效控制,而基准情景下煤炭供需缺口的相对减小则是煤炭供需过度增长的结果;3)调控情景下我国煤炭产能在2020年达到44.20亿吨,较之基准情景降低7.23亿吨,落后产能淘汰、煤炭进口限额、煤炭价格管制以及煤炭投资约束是煤炭产能调控的关键.     

中国石油工业可持续发展的战略选择

油气资源的不可再生性,要求石油工业的发展具有可持续性.分析了中国石油工业发展的基本现状,简述了可持续发展的基本原理和系统工程的方法,提出了中国石油工业的系统模型和可持续发展的综合评价方法.通过建立油气资源最优开采模型和基于社会物理学原理的可持续发展调控模型,探讨了实现中国石油工业可持续发展的途径.给出了建立石油产业生态工业园、采用清洁生产技术、建立创新机制为核心内容的发展战略和对策建议.     

高压注水泵动力学仿真分析

简要地分析了中国石油机械设备的发展现状，提出了在我国石油机械装备企业运用现代设计方法的必要性。简要地介绍了动力学仿真及其相关技术。并选取典型的3H-8/450型高压注水泵作为研究对象，完成了泵仿真模型的建立；对泵进行运动学和动力学仿真分析，系统所需电机驱动力矩计算；并用理论解对仿真模型和仿真结果进行了验证；对仿真结果进行分析，提出了改进意见，并对改进设计进行仿真实验，仿真结果表明改进设计显著地改善了泵的受力状况。     

世界大豆的发展与预测

中国是“大豆的故乡”；近一个世纪以来，大豆生产已发展到世界５２个国家和地区，播种面积已达５９０００万公顷以上；大豆产量约１１２４０万吨，全世界大豆贸易１９９２年达２９８５万吨，预测到本世纪“２０００”年大豆产量可达１亿２千万吨以上。     

基于系统动力学的物流园区与产业园区服务功能联动

运用系统动力学理论,通过因果反馈分析图确定了模型的界限,设计了系统流图,并结合变量之间量化公式的构造,构建了"ILSD"模型,在模型的仿真模拟过程中用GDP、第三产业产值以及进口交易额和出口交易额四个状态变量的模拟值与真实值的误差值检验了模型的有效性.研究结果表明:产业园区的功能转型升级影响物流园区的功能转型升级,二者在功能上有较强的联动关系.物流园区在未来功能建设中将强化增值服务功能和配套服务功能,而弱化基本服务功能,至2017年左右,我国物流园区的增值服务额将超过基本服务额,成为主要服务功能,至2020年左右,我国物流园区的增值服务额的增速分别约是配套服务额增速的2倍和基本服务额增速的3倍左右.     

高技术企业技术创新网络的系统动力学建模与仿真

在深入分析高技术企业技术创新网络系统的构成要素及各要素相互关系的基础上,建立了能够刻画高技术企业技术创新网络发展变化的因果关系图与系统动力学模型。并用系统动力学建模工具软件Vensim实现了该模型.同时采用国家高技术产业统计年鉴公布的数据,对模型的有效性进行了验证,实验结果表明模型计算出来的数据与实际数据非常吻合.表明系统动力学方法能够有效模拟协作研发、标准化以及知识转移对高技术企业技术创新网络的发展影响.作为模型的应用,对今后几年高技术企业技术创新网络系统的关键指标进行了预测,并提出了为提高关键指标应采取的措施,为管理决策提供了参考依据.     

中国股市仿真系统建模及其非线性特征研究

作为新兴的股票市场,中国股票市场还不成熟和完善,用传统方法很难建模.在交易者模型中引入了噪声交易者模型,并加入政策因子,应用遗传算法来进化预测规则,建立了Agent的价格预期模型.同时根据中国股利收益率偏低的特点,建立了中国的股利动力学模型.在此基础上建立了中国股票市场仿真系统.对该系统进行模拟及分析,发现仿真系统与真实市场同样主要的非线性动力学特征--分形和混沌动力学特征.这一研究对挖掘中国股票市场的演化规律和混沌动力学产生的关键因素具有重要意义.     

变风量空调系统的模型预测控制及仿真研究

采用基于模型预测控制策略的多输入多输出(MIMO)控制器对单通道变风量空调系统的控制问题进行了研究.在分析系统工作机理和系统动力学行为的基础上,建立了内部模型的结构,采用实验确定了模型的参数.通过设定参考轨迹、输入输出约束、控制步长、预测步长及加权矩阵,解决了系统的凸二次型优化问题.通过仿真研究和对实际系统的控制,验证了系统的控制效果.     

基于小波和多维泰勒网动力学模型的金融时间序列预测

提出建立多维泰勒网动力学模型及参数辨识方法, 和基于小波多维泰勒网模型的金融时间序列预测方法. 利用Mallat算法将金融时间序列分解成一个低频信号和若干个高频信号; 对不同频率的时间序列建立多维泰勒网动力学模型; 通过共轭梯度法训练模型参数, 并进行预测; 将各模型的预测结果进行叠加, 得到原始序列的预测值. 实验结果表明, 这种金融时间序列预测方法具有较高的预测精度和预测方向正确率.     

基于系统动力学的应急物资动员潜力评估

应急物资动员潜力可以为我国应对突发事件应急物资保障提供重要基础.本文以原材料转化后的应急物资最终产品测度应急物资动员潜力,通过分析构成应急物资动员潜力的四个子模块内部转化形成应急物资最终产品的反馈关系,运用系统动力学建立了应急物资动员潜力评估模型.以我国石油产业链为实际背景,以成品油动员潜力为例,运用"情景-应对"的思想从总量、某一时点以及某个时间段等多个角度对成品油动员潜力进行了定量评估.研究发现:当需求量较低时,原油或者成品油储备对成品油动员潜力贡献最大,随着需求量逐渐增加,企业超常生产能力对成品油动员潜力的贡献逐渐增大.此外,成品油实际产能、原油储备量或成品油储备量以及原油转化系数这四个影响因素对成品油动员潜力的影响最大,应重点提高应急物资实际产能、原材料或应急物资最终产品储备量以及应急物资生产效率.     

基于多变量经验概率模型的中国粮食产量模拟预测分析

基于多变量经验概率模型(MVE)设定了A和B两个模拟方案对我国粮食产量进行模拟预测, 并运用绝对误差均值(MAE)、均方根误差(RMSE)、误差相对比(MAPE)和希尔不等式系数(Theil IC)对模拟结果的预测精度进行了检验. 结果表明, 多变量经验概率模型的短期模拟预测精度较好, 且模拟运用的历史数据时间间隔越短, 模拟预测精度越高; 根据2000-2008年的历史数据(B方案)和多变量经验概率模型模拟得到的2010年和2011年我国粮食产量的模拟均值分别为53288万吨和53887万吨, 标准差分别为1967万吨和2001万吨.     

中国煤炭的供给能力:基于供给方程的分析

中国煤炭供给能力一直是学术界讨论热点,但鲜有研究揭示出价格与供给间的基本规律,而这在煤炭运营全面市场化的背景下尤为重要.根据煤种、产地和硫分的差异,归纳出19个区域的51种供给曲线,并在不同煤种价格差异主要由产品类别决定这一假设基础上,借助计量经济学和校准技术,得到了19个区域原煤的供给回归方程和51个不同区域煤种的供给曲线方程.以2011年为基准年份的分析表明:中国煤炭市场均衡价格和数量分别为809元和34.01亿吨,在现有产能约束下,当各地煤炭价格上涨50元时,全国煤炭供给增量为1.19亿吨,其中无烟煤、烟煤、次烟煤和褐煤各为0.16、0.21、0.69和0.13亿吨,但各地的供给弹性和持续供给能力表现各异,此时全国低硫煤的供给增量为0.68亿吨.研究结果对当前的煤炭市场化改革、供给战略设计和清洁能源供给都有着重要的政策启示意义.     

基于系统动力学的成品油应急调运策略研究

成品油应急调运是应对各类灾害应急物资保障的重要内容.本文运用系统动力学理论,研究影响成品油应急调运效率的主要因素。按照运输方式将成品油应急调运划分为管道运输、铁路运输、公路运输和水路运输四种,在此基础上构建了成品油应急调运的系统动力学模型,并以2008年汶川特大地震发生后中国石油集团成品油应急调运活动为例,进行仿真验证。研究发现:在成品油应急调运过程中,石油企业提升保障输油管道安全的能力,可以有效增加管道运输速率;石油企业在政府的统筹协调下,加强与铁路部门、水路部门的沟通协调,可以有效提升铁路运输和水路运输效率;采用以上三个应急调运策略,可以大幅度提升成品油应急调运能力.此外,通过提升公路运输速率,无法显著增强成品油应急调运能力,但是可以作为一个可供选择的策略.     

混杂Petri网在流程工业生产物流建模中的应用

在对某炼油厂生产过程分析研究的基础上，利用混杂Petri网对整个炼油厂的生产物流进行了仿真建模。该模型既包括了离散事件动态系统又包括了连续变量动态系统，更符合生产的实际情况。在该仿真模型的基础上，可以根据不同的优化目标对生产物流进行实时优化。最后介绍了仿真系统的模型框架并对仿真实例进行了说明。     

油气资源勘探与开发的不确定性分析及最优策略

基于油气资源勘探与开发的特点,建立了油气藏勘探发现率及储量模型,并在油气价格服从几何布朗运动条件下,以油气开采收益最大化为目标,建立了油气资源勘探与开发的随机最优控制模型,然后运用动态规划方法推导了在状态方程有几何布朗运动、带随机泊松跳过程条件下,值函数所满足的HJB方程,并对最优策略的求解进行了一些讨论.     

基于合理膳食结构的2020-2050年我国食物用粮需求测算

测算我国未来粮食需求量是制定我国粮食安全相关政策措施的基础.目前我国城镇化水平加快,老龄化问题突出,完全二孩生育政策刚刚实施,正处于人口结构转型的关键期,而人口结构变动直接影响食物用粮需求.本文从满足居民营养健康标准的食物需求视角下,考虑人口年龄、性别和城乡结构,采用标准人消费系数法,测算了单独二孩政策、完全二孩政策和完全放开生育政策情景下2020-2050年我国食物用粮（包括口粮与饲料粮）的需求,并进行对比分析.结果表明：在完全二孩政策情景下,我国食物用粮需求将在2030年达到峰值39263.1万吨,比通常采用人均方法的计算结果低10061.0万吨;因城镇化率的提高将使2020、2030与2050年食物用粮需求分别增加约406.7万吨、1142.5万吨与1553.8万吨;生育政策调整所带来的人口规模与结构变化并不是2020-2050年我国粮食安全的主要影响因素.建议积极引导和鼓励生育,在适当时间进一步完全放开生育;同时采取有效措施将粮食损耗与浪费降到最低.     

石油价格跳跃下期货价格动态模型及实证分析

引入跳扩散过程描述石油价格的变化,在风险溢酬一定的假定下,推导出石油期货价格的动态变化模型和定价模型.通过石油期货价格数据对石油价格模型进行实证检验,发现石油价格具有两个显著特征:1)价格有明显的跳跃和均值回复特征,2)投资者对石油价格随机波动和跳跃风险要求正的风险溢酬.本文的另还利用两个期货价格序列对石油价格模型进行实证分析,它们可以用来确定风险溢酬参数,并用来分析石油价格的时间序列特征.     

Multi-agent在油料调拨指挥系统中的应用研究

为了实现信息化战争中军队油料调拨指挥决策的智能化，将multi—agent技术引入到军队油料调拨指挥系统．阐述了建立基于multi—agent军队油料调拨指挥系统的必要性；对基于multi—agent的油料调拨问题求解进行了描述；对基于multi—agent的军队油料调拨指挥系统进行了总体设计，构造了面向油料调拨过程的各类agent及其运行机制；建立了相应的调拨模型和multi—agent模糊关联决策模型；最后阐明了该研究对军队油料调拨指挥决策的实际应用价值．