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第1章　引言1

1.1 问题的提出1

1.2　开展中国能源预警模型研究的意义2

1.3　国内外相关研究综述3

1.3.1　经济预警研究进展3

1.3.2　能源预测模型研究进展6

1.3.3　能源预警研究进展9

1.3.4　国内外相关研究小结10

1.4　本书的研究思路和逻辑结构10

第2章　对能源安全的再认识和国内外能源形势分析13

2.1　对能源安全的再认识13

2.1.1　能源的定义和属性13

2.1.2　能源安全的新内涵14

2.1.3　能源安全的六要素18

2.2　全球能源格局分析19

2.2.1　全球能源供需走势19

2.2.2　石油安全面临的主要挑战28

2.2.3　与能源有关的二氧化碳排放36

2.2.4　大国能源博弈39

2.3 中国能源面临的挑战分析42

2.3.1 中国能源供需状况和对未来需求的预测42

2.3.2　中国能源安全面临的突出问题49

2.4　小结58

第3章　中国能源预警指标体系59

3.1　影响能源安全的因素59

3.2　能源预警对象60

3.3　选取能源预警指标的原则60

3.4　能源预警指标矩阵61

3.5　各预警指标的含义和计算公式63

3.5.1　煤炭子系统63

3.5.2　石油天然气子系统67

3.5.3　电力子系统76

3.5.4　综合子系统80

3.6　指标赋值84

3.7　小结85

第4章　中国能源预警模型86

4.1　预警方法的选择86

4.1.1　各种预警方法的比较86

4.1.2　选择能源预警方法的主要考虑88

4.2　基于主成分分析和自回归方法（PCA-AR）的能源子系统预警89

4.2.1　基本原理89

4.2.2　主要步骤90

4.2.3　子系统PCA-AR预警模型91

4.3　基于人工神经网络（ANN）的能源子系统预警98

4.3.1　基本原理98

4.3.2　基本步骤100

4.3.3　子系统ANN预警模型101

4.4　PCA-AR方法与ANN方法的比较118

4.5 中国能源预警指数的提出119

4.5.1　定义119

4.5.2　计算方法119

4.5.3　预警界限值的确定120

4.6　预警信号输出122

4.7　小结123

第5章　2007年中国能源预警分析124

5.1　模型运算124

5.1.1　2007年各子系统安全度124

5.1.2　2007年中国能源预警指数124

5.1.3　数据标准化124

5.1.4　输出预警结果125

5.2　2007年中国能源预警分析报告125

5.2.1　煤炭子系统126

5.2.2　石油天然气子系统126

5.2.3　电力子系统126

5.2.4　综合子系统126

5.3　小结127

第6章　政策建议128

6.1　完善能源财税、价格和金融政策128

6.1.1　财税政策128

6.1.2　价格政策131

6.1.3　金融政策132

6.2　建立健全能源应急管理制度133

6.2.1　加快制定完备的能源应急预案133

6.2.2　建立和完善石油储备体系134

6.2.3　组建强有力的应急指挥机构135

6.3　改革和完善能源统计制度136

6.3.1　完善能源指标体系136

6.3.2　改进能源统计办法136

6.3.3　加强能源信息分析136

6.4　小结136

第7章　结论137

主要参考文献139

附录1　预警方法回顾与比较141

附录2　国际能源署（IEA）及其应急管理机制153

图1-1　研究思路示意图11

图2-1 1978～2006年中国能源对外依存度15

图2-2　2005年世界主要国家按汇率法计算的单位GDP能耗、油耗水平17

图2-3　1965～2005年世界一次能源消费量20

图2-4　世界一次能源需求量预测（IEA,EIA,ERI）20

图2-5　世界一次能源需求品结构（IEA）21

图2-6　世界一次能源需求地区分布22

图2-7　世界一次能源新增需求行业分布（2004～2030）22

图2-8　2005年世界化石能源探明储量及构成23

图2-9　2005年末世界原油剩余探明储量国家分布24

图2-10　2005年末世界天然气剩余探明储量国家分布25

图2-11　2005年末世界煤炭剩余探明储量国家分布26

图2-12　1981～2005年世界一次能源生产量26

图2-13 1900～2006年国际石油价格变化情况33

图2-14 1860～2005年全球二氧化碳排放量与气候变化36

图2-15　与能源有关的二氧化碳排放（分能源种类）37

图2-16　与能源有关的二氧化碳排放（分行业）38

图2-17　与能源有关的二氧化碳排放（分地区）39

图2-18 1978～2006年中国GDP和能源消费量变化趋势42

图2-19　1978～2006年中国人均能耗变化情况44

图2-20　1978～2006年中国人均油耗变化情况44

图2-21　2005年中国化石能源资源基础储量及构成45

图2-22　2005年中国煤炭基础储量和分布45

图2-23　2005年中国石油基础储量和分布45

图2-24　2005年中国天然气基础储量和分布46

图2-25 中国能源生产总量变化趋势47

图2-26　2006～2030年中国能源需求预测47

图2-27　未来中国能源需求量与生产量比较（IEA预测）49

图2-28　未来中国能源需求量与生产量比较（EIA预测）49

图2-29　1980～2005年中国选煤厂能力及原煤入洗量52

图2-30　我国主要海上石油运输通道56

图4-1　煤炭子系统安全度ACF图93

图4-2　三层前向神经网络99

图4-3　煤炭子系统训练误差曲线104

图4-4　煤炭子系统训练样本仿真输出与实际输出104

图4-5　煤炭子系统仿真输出与实际输出线性回归105

图4-6　煤炭子系统验证样本仿真输出与实际输出105

图4-7　石油天然气子系统训练误差曲线108

图4-8　石油天然气子系统训练样本仿真输出与实际输出109

图4-9　石油天然气子系统仿真输出与实际输出线性回归109

图4-10　石油天然气子系统验证样本仿真输出与实际输出110

图4-11 电力子系统训练误差曲线112

图4-12 电力子系统训练样本仿真输出与实际输出113

图4-13 电力子系统仿真输出与实际输出线性回归113

图4-14　电力子系统验证样本仿真输出与实际输出114

图4-15　综合子系统训练误差曲线116

图4-16　综合子系统训练样本仿真输出与实际输出117

图4-17　综合子系统仿真输出与实际输出线性回归117

图4-18　综合子系统验证样本仿真输出与实际输出118

图4-19　K均值聚类方法示意图122

图4-20　中国能源预警指数走势图（1995～2006年）122

图5-1 1995～2007年中国能源预警指数及各子系统安全度走势图125

表2-1　2005年部分国家的能源自给率15

表2-2　未来各个净进口地区对进口石油的依存度16

表2-3　不同阶段中国经济增长与能源消费之间的关系16

表2-4　2000～2005年中国主要高耗能产品单耗及与国际先进水平的比较17

表2-5　可再生能源目前使用和长期潜力的预测24

表2-6　2005年世界能源储量与消费量分布25

表2-7　世界主要国家石油供应量变化预测27

表2-8　里海输油气管道路线方案30

表2-9　世界石油供应中断情况31

表2-10　世界战略性海运通道的石油和液化气（LNG）的运输量35

表2-11　未来二氧化碳排放量预测37

表2-12　中国能源消费结构42

表2-13　2005年中国可再生能源资源量46

表2-14　中国未来能源安全评估一览表50

表2-15　2000～2006年全国空气污染物排放量51

表2-16　2010～2030年中国石油天然气对外依存度预测52

表2-17 中国原油净进口量及消耗外汇额54

表2-18 国际石油价格对中国2007年部分行业增加值增长率的影响54

表3-1 中国能源预警指标矩阵62

表4-1　主要预警方法的优缺点比较87

表4-2　标准化预处理后的煤炭子系统预警指标数据91

表4-3　相关系数矩阵92

表4-4　煤炭子系统加权特征向量92

表4-5　煤炭子系统安全度93

表4-6　标准化预处理后的石油天然气子系统预警指标数据94

表4-7　石油天然气子系统加权特征向量95

表4-8　石油天然气子系统安全度95

表4-9　标准化预处理后的电力子系统预警指标数据96

表4-10　电力子系统加权特征向量96

表4-11 电力子系统安全度97

表4-12　标准化预处理后的综合子系统预警指标数据97

表4-13　综合子系统加权特征向量98

表4-14　综合子系统安全度98

表4-15　1995～2006年煤炭子系统安全度102

表4-16　煤炭子系统预处理上、下限102

表4-17　煤炭子系统指标归一化后数据102

表4-18　1995～2006年石油天然气子系统安全度106

表4-19　石油天然气子系统预处理上、下限106

表4-20　石油天然气子系统指标归一化后数据107

表4-21　1995～2006年电力子系统安全度110

表4-22　电力子系统预处理上、下限110

表4-23　电力子系统归一化数据111

表4-24　1995～2006年综合子系统安全度114

表4-25　综合子系统预处理上、下限115

表4-26　综合子系统归一化数据115

表4-27　4个子系统两两判断矩阵120

表4-28　1995～2006年中国能源预警指数120

表4-29　中国能源预警指数及各子系统安全度标准化数值121

表4-30　中国能源预警信号（1995～2006年）122

表5-1　2007年中国能源预警指数及各子系统安全度标准化数值124

表5-2　2007年中国能源预警信号表125

表6-1 消费税中与能源相关的税种129

表6-2　资源税税目及税额标准幅度130

表6-3　机动车船税税额表130

表6-4　中国汽油平均价格与新加坡、鹿特丹、纽约汽油价格水平比较132