基于SAS 对我国全国煤气产量当月同比增速情况的分析
一．绪论
能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济发展和社会进步的重要资源。作为世界上最大的发展中国家,我国经济的高速增长是以能源的高消费和超浪费为代价的。目前我国已经成为世界上第二大能源消费国,也是世界上能源消费增长最快的国家。然而,如果按照目前的这种消费趋势发展下去,面对经济的快速发展,能源问题将不可避免的成为我国经济发展的瓶颈。此外,长期以来以煤炭、石油为主的能源消费结构在促进我国经济飞速发展的同时,也给我们的生活带来了一系列负面影响,这种现象在某种程度上不但制约着经济的高效发展.
从促进我国经济增长的角度出发,为了科学地认识能源消费与经济增长之间的关系、制定能源发展规划和产业经济政策、保证能源消费趋于合理的同时更好的作用于经济增长,将采用定性和定量研究、理论和实证研究相结合的研究方法,利用相关理论模型和经济学软件SAS作为工具和手段,来研究我国能源消费及其构成对经济增长的长短期具体影响。
接下来将会通过分析我国从1997年1月到2017年10月全国煤气产量的当月同比增速（数据来源于中经网统计数据库），从而能够对全国煤气产量的同比增速有一个初步的了解，根据分析所得的结论进而了解全国在近二十年以来发展程度的增长水平，同时对未来几个月内全国煤气产量当月同比增速的数值进行预测。
二．序列的平稳性检验与纯随机性检验
运行代码，输出原有的时序图如图1所示，进行了1阶差分后的时序图如图2所示，从图2中我们可以大致认为进行了1阶差分后的序列波动比较平稳，同时为了判断该序列的平稳性与纯随机性，代码语句也进行了平稳性检验与纯随机性检验（a=0.05），输出了样本的自相关图和白噪声检验结果，分别见图3与图4所示。
再看样本的自相关图，虽然显示在延迟1阶的时候自相关系数落在了两倍标准差以外，但在延迟2阶的时候，自相关系数就已经落入了两倍标准差范围以内，而且接近零值，同时在延迟2阶以后各阶的自相关系数都在两倍标准差范围之内，也都在零值附近波动甚至等于零值。所以由时序图和样本自相关图的性质，可以认为该序列为平稳序列。
纯随机性检验的结果显示，在6阶延迟下检验统计量的P值大于0.0001大于0.05=a，所以可以有很大的把握（置信水平>99.99%）断定我国从1997年1月到2017年10月煤气产量的当月同比增速序列属于白噪声序列。
所以根据进行的纯随机性检验，再结合前面的时序图与平稳性检验结果，说明该序列为平稳白噪声序列。
三．构建ARIMA模型
1.相对最优定阶
从图5中可以看到，在自相关延迟阶数小于或等于5并且移动平均延迟阶数也小于或等于5的所有ARMA（p,q）模型中，BIC信息量相对最小的是ARMA（0,1）模型，也就是MA（1）模型，所以接下来对该模型中未知参数的值进行估计。
图5 IDENTIFY命令输出的最小信息量结果图
未知参数的估计值
图6 ESTIMATE命令输出的未知参数估计结果图
在图6中参数估计输出结果显示均值MU不显著（t检验统计量的P值为0.8697），而其他参数均显著（t检验统计量的P值均小于0.0001）。
- 拟合统计量的值
图7 ESTIMATE命令输出的拟合统计量的值
4.系数相关阵
- 残差自相关检验结果
如图9所示，由于延迟各阶的LB统计量的P值0.8768、0.8966、0.4943、0.6164、0.7496、0.8102、0.8889、0.8382均显著大于0.05=a，所以该拟合模型显著成立。
6.拟合模型的具体形式
该拟合模型MA（1）的具体形式见图10该输出形式等价于Xt=(1-0.27615B)εt。
图11 FORECAST命令输出的预测结果图
通过构建的MA（1）模型可以对该序列进行短期预测，如图11所示，得到了接下来的5个预测数据值，也就是2017年11月到2018年3月我国全国煤气产量的当月同比增速情况的预测数据值。
- 输出数据的图像
结合上面对我国全国煤气总量的当月同比增速情况的模型构建与序列预测，可以绘制出如图12所示的拟合预测图。由图可知，模型的拟合效果很好。
四．结论与思考
本篇论文分析了我国从1997年1月到2017年10月全国煤气总量的当月同比增速情况的数据特征，在进行了平稳性检验、纯随机性检验、未知参数估计等步骤之后，构建了MA（1）模型来反映该序列，并运用所建的模型对未来5个数据值进行了预测估计，一方面对全国煤气总量的同比增速有了一个基本的了解，另一方面也对全国未来几个月内发电量的当月同比增速情况有了一个大致的判断，同时还绘制出了拟合效果图，能直观地看出我国煤炭资源的消耗和开采情况。
能源的消耗与经济的发展是密不可分的，但是，在发展经济的同时，不能对大自然过度索取。我国经济的持续增长对能源消耗有很强的依赖性。能源作为必要的生产要素和战略物资对我国经济有重大影响。同时我国能源消耗中以煤为主的消费结构在很长时间内难以改变。
随着经济的持续增长和国际环境保护意识的增强，这种不可持续发展的能源发展现状必然会成为我国经济发展的瓶颈因素。建议采取以下措施：
（一）加快产业结构转型升级，适当控制高耗能产业发展
推进产业优化升级，进行产业结构调整，调整轻重工业的比重，大力发展轻工业，向结构轻型化发展。限制高耗能、高耗材、高耗水行业的发展。必须建立标准化的定量技术指标，在水泥、钢铁等行业，坚决淘汰浪费资源、污染环境的落后工艺、技术、设备和产品。从而促进能源、环境与经济的协调发展。
（二）依靠科技进步大力发展循环经济
循环经济把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的循环式流程，从而使物质和能源能够得到合理和持久的利用。循环经济在环境保护上表现为污染的“低排放”甚至“零排放”，并把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消耗等融为一体。同时，循环经济还能拉长生产链，推动环保产业和其他新型产业的发展，增加就业机会，促进社会发展。此外，循环经济在不同层面上将生产和消费有机地联系起来。
（三）大力发展多种可再生能源，推进节能技术的发展。
由于一次能源的不可再生性和稀缺性的特点，随着能源需求的不断增长，一次能源终将枯竭。因此，必须寻求其他途径，发展多种可再生能源。可再生能源包括水电、太阳能、风能、地热能、海洋能和生物质能等等。我国可根据各地的可再生能源分布情况，制定有效的能源发展措施。同时要把节能作为政府科技投入、推进高科技产业化的重点领域，支持科研单位和企业开发高效节能的工艺、技术、产品。
（四）提高全民节能意识，积极发展低碳经济。
目前许多企业在节能和提高能源利用率方面的观念还比较淡薄。所以必须加强引导企业树立节能环保意识，鼓励支持高科技产业的发展及节能、高效产品的推广应用，定期公布节能新技术、技术政策与导向目录，引导企业采用节能新工艺、新技术、新设备、新材料。另外，还必须提高全民节能意识，建立适应市场经济的节能新机制。
- 附注
- 原始数据
13.5 6.46 -3.6 4.8 0.57 2.24 3.44 7.03 6.87 4.89 5.34 5.4 4.94 13.99 3.8 12.04 4.06 3.81 3.56 2.84 3.34 3.35 3.2 6.28 0.91 1.79 -1.91 2.06 -2.72 -0.43 -1.42 -1.68 -2.01 -2.18 -2.3 -3.23 -7 4.81 3.83 3.84 3.69 3.78 4.33 3.92 4.22 3.92 3.9 3.21 9.67 1.71 3.51 4.02 4.54 5.13 4.65 4.83 4.55 5.1 5.98 6.36 4 3.97 3.83 4.43 4.12 4.72 5 5.61 5.89 6.07 6.32 3.81 9.27 9.94 9.06 11.07 10.03 9.95 10.06 9.91 10.3 9.38
9.74 23.5 22.11 20.69 18.88 14.7 14.04 14.72 15.13 14.95 13.55 14.18 14.95 20.29 19.41 21.01 22.76 24.98 23.77
23.07 24.56 20.65 17.68 17.47 15.03 18.13 17.82 16.42 15.34 15.7 16.65 17.9 18.88 18.72 18.41 18.12 17.84 13.69
8.6 10.59 11.43 11.14 11.24 10.07 18.73 18.06 17.64 17.06 16.3 8.11 10.18 10.48 11.14 11.04 10.25 10.4
9.69 16.66 6.68 4.47 2.12 -0.78 -0.47 -3.4 -3.49 -4.12 -1.85 -1.04 0.4 1.97 3.64 6.12 8.43 35.39 24.74 20.47 21.78 25.99
18.34 13.1 11.8 10.98 10.07 10 10.19 4.64 5.48 0.84 0.04 1.99 0.77 0.9 1.8 1.96 2.99 1.21 0.29 5.92 4.69 -4.06
-4.46 -3.67 -3.78 -3.39 -7.71 -7.93 -7.74 -6.74 -6.06 6.95 8.02 8.18 8.63 6.99 7.21 8.61 6.33 6.79 6.52 6.01 18.53
5.59 5.44 7.45 1.05 1.81 10.3 5.66 5.25 3.46 1.91 -1.05 -1.83 -1.96 -1.87 -1.28 -2.72 -2.87 -3.38 -3.27
-3.78 -4.29 11.41 4.64 4.1 5.1 5.8 6 7.2 8.1 6.3 7.9 8.5 7.9 6.9 4.8 3.9 3.8 4.6 4.5 4.3 4.4
2.代码
