基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭價格預(yù)測模型

夏勁彪

摘要：為了預(yù)測煤炭價格，本文基于非線性協(xié)整的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合多元線性回歸技術(shù)建立了綜合預(yù)測模型。通過計算相關(guān)系數(shù)，選取了7個影響因素并收集它們的歷史數(shù)據(jù)，用SPSS對其進(jìn)行多元回歸分析計算各因素的β系數(shù)，通過對比分析確定了5個主要因素。然后將各因素數(shù)據(jù)代入回歸模型，得到每個因素的影響程度值并排序，發(fā)現(xiàn)秦皇島港影響程度最大的因素為經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)，影響程度最小的因素為煤炭進(jìn)口量。

關(guān)鍵詞：計量經(jīng)濟(jì)學(xué)回歸模型;經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù);煤炭價格

中國是一個多煤少油的國家，煤炭產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占非常大的比重。因此，對煤炭價格的未來走向進(jìn)行預(yù)測非常有必要。我們通過量化分析的方法，找出影響煤炭價格的主要因素（不超過10種），并且建立模型，以秦皇島港動力煤價格為例，給出從2019年5月1日至2020年4月30日，影響秦皇島港動力煤價格的主要因素的排序。

為了更好的對影響因素進(jìn)行量化分析，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，針對煤炭價格給出了如下影響因素：

（1）煤炭生產(chǎn)量，煤炭生產(chǎn)量是影響煤炭價格的最基本因素，是維持煤炭供求關(guān)系的最重要的保障，我國是煤炭消耗大國，煤炭的產(chǎn)量會直接影響著煤炭價格的波動。

（2）煤炭消費量，煤炭的消費量是間接對煤炭價格的一個表現(xiàn)，也是一個間接的影響因素。消費量與生產(chǎn)量共同扮演著我國的煤炭市場供求關(guān)系的主要角色。消費量量化了我國居民當(dāng)前對煤炭的需求大小，而需求大小也間接的影響了我國煤炭的市場價格。

（3）煤炭進(jìn)口量，2016年，中國煤炭的需求約占全球市場50.6%，然而，中國煤炭的產(chǎn)量約占全球煤炭供給市場的 46.1%，因此我國就需要靠進(jìn)口維持需求平衡。考慮到國內(nèi)情況進(jìn)口煤炭會打破原有均衡，造成國內(nèi)煤炭市場供過于求，煤炭價格將會下跌。

（4）煤炭出口量，同進(jìn)口量一樣，出口煤炭可能會導(dǎo)致國內(nèi)煤炭市場供不應(yīng)求，導(dǎo)致新均衡產(chǎn)生，間接導(dǎo)致煤炭價格上漲。

（5）經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)，經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)反映了我國居民的經(jīng)濟(jì)狀況，而經(jīng)濟(jì)狀況是可以直接決定煤炭價格，且煤炭價格的變化一般都是與經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)變化相同。

（6）煤炭生產(chǎn)成本，煤炭的生產(chǎn)成本是煤炭價格的重要組成因素，生產(chǎn)成本的變化是一定會引起煤炭價格的變化，并且變化趨勢也是相同的。

（7）石油價格，石油作為煤炭的替代品，其價格對煤炭價格有一定影響，當(dāng)居民選擇大部分選擇石油作為能源的時候，煤炭的需求量必然會下降，會間接影響煤炭的價格。

為了能夠更好的分析影響煤炭價格的主要因素，計算了各個因素的相關(guān)系數(shù)，剔除了無關(guān)的因素，最終確定了以上七個影響因素，并找到了在2019年5月至2020年4月份的各個月的相關(guān)數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)均來自中華人民共和國國家統(tǒng)計局以及中國煤炭市場官網(wǎng)。

通過表1發(fā)現(xiàn)煤炭價格、國際石油價格、經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)總體呈下降趨勢，煤炭消費量、煤炭產(chǎn)量總體程上升趨勢，而煤炭出口量、煤炭進(jìn)口量呈現(xiàn)上下波動的趨勢。

依據(jù)表1數(shù)據(jù)，將煤炭價格作為因變量，其他影響因素作為自變量，采用SPSS對各因素進(jìn)行多元回歸分析，得到了模型的擬合優(yōu)度R方，擬合優(yōu)度越接近于1，表明回歸關(guān)系越可靠。該模型的R方為0.803，接近于1，因此分析的結(jié)果可以接受。

在模型可接受的前提下，我們得到了多元回歸分析的各因素系數(shù)表，如下：

表2中t表示回歸系數(shù)的t檢驗的結(jié)果，sig代表t檢驗的顯著性標(biāo)準(zhǔn)化的回歸系數(shù)代表自變量也就是預(yù)測變量和因變量的相關(guān)。

依據(jù)表2可以得到，國際石油價格、經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)、煤炭消費量、煤炭生產(chǎn)成本、煤炭產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)的絕對值大于該數(shù)據(jù)方差值0.4，為影響煤炭價格的主要因素，而煤炭進(jìn)、出口量影標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)的絕對值小于該數(shù)據(jù)方差值0.4，不為影響煤炭價格的主要因素。

為了準(zhǔn)確量化各因素的影響程度大小，建立計量經(jīng)濟(jì)學(xué)回歸模型：

上式中：y為中國煤炭價格，為常數(shù)，b為影響因素的系數(shù)， 為影響因素。其中分別代表國際石油價格、經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)、煤炭生產(chǎn)成本、煤炭出口量、煤炭進(jìn)口量、煤炭消費量、煤炭產(chǎn)量。

將表1數(shù)據(jù)的煤炭價格對應(yīng)y，常數(shù)項對應(yīng)，各因素的值對應(yīng)x，將數(shù)據(jù)代入回歸模型進(jìn)行求解系數(shù)b，系數(shù)b的大小可反映影響程度的大小，最終可得影響程度的絕對值從大到小排名如下：

依據(jù)表3可以得出經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)的影響值最大，因為居民的經(jīng)濟(jì)狀況直接決定著煤炭的價格。煤炭進(jìn)口量的影響程度最小，因為進(jìn)口量并不能打破原有的供求關(guān)系，所以并不能對煤炭價格起到一個重要的影響。

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