基于回归分析的煤炭行业发展研究

霍俊卿

摘 要： 煤炭是我国能源生产和消费的主要组成部分，在未来的一定时期内仍将是支撑我国经济发展和人民生活需求的重要保障。本文通过运用回归分析和主成分分析，对我国近年来国民经济数据中与煤炭消费相关的因素进行了分析。重点分析煤炭消费与国民生活中经济、环保、创新和投资各项因素的发展关系，对煤炭行业的发展进行分析，为煤炭企业的发展方向提供参考。

关键词： 煤炭;能源;回归分析;主成分分析

【中图分类号】F426.21 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）03-0265-01

随着能源结构的调整，燃油、天然气、电力等一次性清洁能源在我国能源消费比例中不断扩大，煤炭的需求量随着经济的发展在放缓。化解经济高速发展中积累起来的落后产能仍然是我国煤炭行业面临的主要问题。在十三五规划即将完成的今天，重新审视我国煤炭发展中的问题，认识煤炭工业与国民发展中经济、环境、科技创新、投资发展方向的关系，是本文研究的重点。

1 建模方法介绍

本文选择多种变量进行分析，即多重线性回归分析。由于各因素之间存在相关关系，所以存在多元回归共线性问题。为了消除共线性对回归的影响，我们选择用主成分分析来进行降维，然后再进行多元回归分析，最后再还原成原始指标之间的相关关系，以得出变量之间关系的目的[1]。

2 模型的建立

2.1 数据说明与变量的选择。

我们研究煤炭与国民经济发展相关要素的分析，在选择要素时，应分类型选择主要相关要素。本文我们选取与经济相关的要素国内生产总值，与投资相关的要素煤炭开采和洗选业固定资产投资，与环境相关的要素环境污染治理投资、空气污染中二氧化硫排放量，行业内影响要素采矿业就业人员、采矿业就业人员工资，竞争及相关关系要素能源生产总量、天然气消费量，与科技创新相关的要素煤炭开采洗选RD人员、经费、有效专利数量。选取这些变量为解释变量X，选取煤炭消费量为被解释变量Y。然后从最新的国家统计年鉴中提取2000年至2018年数据。

2.2 模型的建立。建立回归模型：

Y=μ+α1X1+α2X2+α3X3+α4X4+0α5X5+α6X6+α7X7-α8X8+α9X9+α10X10+α11X11+ε

2.3 模型回归分析。

对数据进行标准化，并进行回归分析.得出结果拟合优度R方为99.6%，说明模型的拟合度很好。方差检验F=128.05，Sig=0说明线性回归方程整体显著。但通过多重共线性诊断发现模型VIF值偏高，存在多重共线性问题，所以我们用主成分分析法对模型进行因子分类优化，来去除共线性的影响。

2.4 主成分分析。

运用SPSS对标准化后的数据进行因子分析，分析-降维-因子分析，得出结果：通过KMO 和 Bartlett 的检验KMO检测值为73.2%，大于70%，适合做主成分分析。前两个因子的贡献率已经达到95.3%，所以我们提取两个主成分用于统计分析，最后得出两个主成分的表达式：

F1=0.3433X1*+0.131X2*+0.3447X3*+0.308X4*+0.3354X5*+0.3367X6*+0.334X7*-0.1556X8*+0.2928X9*+0.3419X10*+0.2946X11*

F2=-0.011X1*+0.5706X2*-0.0275X3*+0.3004X4*-0.1588X5*+0.0797X6*-0.1677X7*+0.5452X8*+0.3142X9*+0.0722X10*-0.3506X11*

2.5 主成分回归分析。

将F1、F2作为自变量，和因变量Y重新做回归分析，将标准化后的数据代入F1，F2后，点击分析-回归-线性，进行多元线性回归分析。拟合优度R方为97%，说明模型的拟合度很好。方差检验F=223.331，Sig=0说明线性回归方程整體显著。通过主成分分类后，消除了原模型的多重共线性，可以看出VIF值F1=1.08，F2=1.08，不存在多重共线性，模型成立[2]。得出关于F1、F2的回归方程Y*=-11.67+0.355F1*+0.01F2*，然后将前面F1和F2关于X的表达式代入可得标准化Y*关系X*的表达式方程，然后将此方程还原为标准化前的变量X、Y：

Y=3.63X1+101.05X2+0.58X3+6.25X4+0.05X5+0.15X6+1.26X7-10.45X8+1.15X9+0.02X10+13.88X11-1043865.53

3 结果分析

影响煤炭消费量最大的因素是采矿业就业人员，这点说明煤炭作为劳动密集型产业，与劳动人员呈现密切相关关系。与国内生产总值方面相关性不大，说明我国经济发展虽然跟能源消费有关，但是随着天然气、一次性电力等清洁能源占比的增大，与煤炭消费量相关关系在不断缩小。科技创新方面有效专利的影响因素最大，说明在创新方面，要不断增加创新效率、增加有效专利数量和影响，才能带动煤炭总需求。空气污染方面，与环境污染治理投资正相关，但是与空气中二氧化硫含量负相关，看似结果与实际想博，但是通过数据分析，环境污染治理的投资一直在增大，随之而来的是空气中二氧化硫含量的不断减少，煤炭的消费量逐年增加，但是二氧化硫含量在减少，说明随着科技的不断发展，煤炭品质的不断提升，空气中二氧化硫的含量非但没有随着煤炭消费的增加而增多，反而大幅度减少。

4 煤炭行业发展的方向和建议

4.1 总体布局。

煤炭行业的发展要以保障国家能源安全为根本出发点，总体布局方面首先要发挥地勘单位的技术力量和前瞻性作用，对我国能源的总体储备和分布情况有全面的了解，然后在此基础上进行总体的煤炭消费总量、建设发展规模、区域发展、进口比例等问题进行具体布局，以保障我国煤炭行业发展的可持续性。

4.2 煤炭企业本身的发展。

煤炭企业要加大推进一体化战略发展，从采煤发展为探采一体化，选采洗一体化，深加工即煤化工、煤焦化、煤电等上下游产业一体化协同发展，从而不断实现技术集中、人才集中、资源集中的规模化优势，提高作业效率，提高产品质量，提高设备信息化程度。

4.3 社会责任。

绿色环保是新时期我国发展的基本要求，煤炭企业作为环境污染和生态破坏的重灾区，更要加强企业本身的社会责任感。生产要遵循两条基本原则，一是安全绿色智能开采，要保持生态的稳定和水土的安全，不能以污染破坏促发展。二是清洁高效低碳利用，利用先进的技术设备，保障生产出来的产品清洁环保。

4.4 创新发展。

一是理论创新，在深层煤炭开采利用方面，传统能源和新能源协同发展方面，矿山灾害治理方面实现突破创新;二是在技术方面，智能开采软件硬件开发，煤炭洗选加工清洁高效，煤炭深加工清洁化等技术方面实现突破发展。加强碳减排、乏风瓦斯氧化利用、充填开采、保水开采等绿色开采技术，煤炭分级提质利用、煤炭深加工、高效燃煤发电等技术研发，推动创新成果的推广和产业化应用。三是队伍优化，要培养高素质、高技术的管理团队，构建高效合理的制度体制。推动企业文化构建[3]。

参考文献

[1] 赵海涵，张晓磊.云南省旅游收入影响因素分析及产业对策研究[J].学术探索2018（3）.

[2] 何晓群.多元统计分析（ 第2 版）[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[3] 王蕾.中国能源转型新形势与关键问题[J].中国发展观察，2017（17）：27 -30.