基于IGWO-SVM模型的河北省碳排放情景预测研究

论文摘要

工业化、城镇化进程的不断推进带来了经济的发展,也带来了一系列的环境问题,近年来雾霾频发的现象引发了人们的广泛关注。河北省是雾霾高发地区,也是“蓝天保卫战”的重点区域之一,考虑到碳排放现象是引起雾霾的重要因素之一,对河北省碳排放量影响因素和预测量的研究意义重大。同时,河北省是京津冀的重要组成部分,其发展定位、能源政策、产业结构等因素与京津冀协同发展密切相关。面对京津冀协同发展的新形势和更多环境的约束条件,对河北省碳排放量的影响因素进行有效地筛选和确定,定量研究影响因素作用机制,并在不同协同程度下预测碳排放量的研究是十分必要的。这将有利于更加科学合理地制定河北省相关节能减排政策,在控制河北省环境污染的基础上,保障京津冀顺利实现中长期的协同规划目标。在本文中,首先梳理了国内外对碳排放影响因素和预测方法的研究现状。进而,立足于京津冀协同发展政策,研究河北省在此背景下的功能定位以及碳排放变化情况,从宏观上把握河北省碳排放情况。通过对河北省的定位和现状分析,为之后研究碳排放影响因素和设置控制碳排放的情景提供依据。本文创新性地设计了一套预测河北省碳排放的体系,通过碳排放影响因素“分级筛选”、改进的智能算法模型构建、情景预测三阶段对河北省2017-2025年的碳排放量。第一阶段,运用SPIRPAT和岭回归方法对1995年至2016年的碳排放及其影响因素的面板数据进行分析研究,分级筛选出碳排放的关键影响因素分别为经济因素、人口因素、城市发展水平、产业结构因素、能源结构因素、交通水平、技术因素。第二阶段,首次构建基于差分进化改进灰狼混合算法的支持向量机模型（IGWOSVM）,分析分级筛选出的因素对基于能源消费的碳排放影响机制。第三阶段,依据河北省发展的相关政策、规划目标及实际情况定义了基准协同、规划协同和高度协同三种不同情景,并基于不同情景对2017-2025年河北省碳排放未来的发展趋势进行预测。根据预测结果,到2025年,在基准协同情景下,河北省碳排放量为36463万吨;规划协同情景下为33270万吨;高度协同情景下为30632万吨。基于预测结果,本文提出一些针对性意见,为河北省制定碳排放相关政策提供理论依据,并从源头上有效控制碳排放。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 有关碳排放影响因素的文献
•     1.2.2 有关碳排放预测方法的文献
•   1.3 研究内容及方法
•   1.4 本文创新点
• 第2章 相关理论基础
•   2.1 碳排放相关理论
•     2.1.1 碳排放概念
•     2.1.2 碳排放测算方法
•   2.2 碳排放预测方法
•     2.2.1 经典模型
•     2.2.2 智能预测方法
•     2.2.3 组合预测方法
•   2.3 河北省相关政策分析及发展定位
•   2.4 本章小结
• 第3章 河北省能源消费与碳排放现状分析
•   3.1 河北省能源消费现状
•     3.1.1 河北省能源消费总量
•     3.1.2 河北省能源消费特征
•   3.2 基于能源消费的河北省碳排放量测算
•     3.2.1 碳排放测算方法
•     3.2.2 测算结果分析
•   3.3 本章小结
• 第4章 河北省碳排放影响因素分析
•   4.1 数据来源
•   4.2 河北省碳排放关键影响因素的分级筛选
•     4.2.1 影响因素的初步筛选
•     4.2.2 STIRPAT模型二次筛选影响因素
•     4.2.3 岭回归分析最终确定关键影响因素
•   4.3 影响因素分析
•     4.3.1 经济因素
•     4.3.2 人口因素
•     4.3.3 城市发展水平
•     4.3.4 产业结构因素
•     4.3.5 能源结构因素
•     4.3.6 交通水平
•     4.3.7 技术因素
•   4.4 本章小结
• 第5章 IGWO-SVM混合算法的河北省碳排放预测模型构建
•   5.1 IGWO-SVM预测模型构建思路
•   5.2 基于灰狼向量机的碳排放预测模型
•     5.2.1 灰狼算法概述及原理
•     5.2.2 改进灰狼算法
•     5.2.3 支持向量机原理
•     5.2.4 IGWO-SVM模型
•   5.3 预测模型实例测算
•   5.4 本章小结
• 第6章 京津冀协同发展下河北省碳排放情景预测
•   6.1 情景分析基本思路
•   6.2 京津冀协同发展下影响因素情景设定
•     6.2.1 设定情景定义
•     6.2.2 设定情景参数
•   6.3 不同情景下河北省碳排放预测
•     6.3.1 预测结果
•     6.3.2 情景预测结果分析
•   6.4 碳排放减排策略
•   6.5 本章小结
• 第7章 研究成果和结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨帆

导师: 王敬敏

关键词: 碳排放预测,京津冀协同,改进灰狼算法,支持向量机

来源: 华北电力大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,经济与管理科学

专业: 数学,环境科学与资源利用,宏观经济管理与可持续发展,经济体制改革

单位: 华北电力大学

分类号: F224;F127;X321

总页数: 69

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