【2023 年第三屆長三角高校數(shù)學建模競賽】B 題 長三角新能源汽車發(fā)展與雙碳關系研究 18頁論文、數(shù)據(jù)和代碼

1 題目

《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖 2.0》提出至 2035 年，新能源汽車市場占比超過 50%，燃料電池汽車保有量達到 100 萬輛，節(jié)能汽車全面實現(xiàn)混合動力化， 汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)電動化轉型的明確目標。這與國務院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)》的目標是一致的。有人測算，如果這一目標如期實現(xiàn)，到 2035 年，我國新能源汽車保有量將達到 8000 萬—1 億輛，燃料電池汽車

達到 100 萬輛。如今，新能源和新能源汽車兩大產(chǎn)業(yè)的興起，為實現(xiàn)國家從化石能源為主導向可再生能源為主導轉型的目標、為實現(xiàn)碳減排創(chuàng)造了兩大先決條件： 上游有了以光電、風電為主的充足的可再生能源，下游有了可以大幅度消納可再生能源的新能源汽車。

上海發(fā)改委印發(fā)的《上海市 2023 年碳達峰碳中和及節(jié)能減排重點工作安排》文件指出，嚴格控制煤炭消費總量，推動本地“光伏+”綜合開發(fā)利用、杭州灣海上風電建設、市外清潔電力通道建設，力爭年內建成南通-崇明 500 千伏聯(lián)網(wǎng)工程。穩(wěn)步提升海鐵聯(lián)運量，加快城市軌道交通、中運量公交系統(tǒng)等大容量公共交通基礎設施建設，推進新能源汽車發(fā)展，積極推進內河船舶電動化發(fā)展。

為加快構建綠色低碳循環(huán)的工業(yè)體系，切實做好工業(yè)領域碳達峰工作，近日浙江省經(jīng)濟和信息化廳、浙江省發(fā)展和改革委員會、浙江省生態(tài)環(huán)境廳聯(lián)合發(fā)布

《浙江省工業(yè)領域碳達峰實施方案》（以下簡稱《方案》）。在加大交通運輸領域綠色低碳產(chǎn)品供給方面，《方案》提出，大力推廣節(jié)能與新能源汽車，強化整車集成技術創(chuàng)新，提高新能源汽車產(chǎn)業(yè)集中度。加快充電樁建設及換電模式創(chuàng)新， 構建便利高效適度超前的充電網(wǎng)絡體系。到 2025 年，新能源汽車產(chǎn)量力爭達到

60 萬輛。

長三角作為國內最早在新能源汽車這條賽道布局的區(qū)域之一，如今全國每三輛新能源汽車，就有一輛產(chǎn)自長三角地區(qū)。新能源產(chǎn)業(yè)在長三角地區(qū)已產(chǎn)生集聚發(fā)展效應，正如新能源產(chǎn)業(yè)集聚度城市排行榜所顯示，前十的城市之中，有半數(shù)城市來自長三角地區(qū)，前五十之中，有 26 座城市來自于華東地區(qū)。在利用新能源汽車實現(xiàn) “彎道超車” 的路上，長三角正一路 “狂飆”。

基于以上背景，請你們的團隊收集相關數(shù)據(jù)，研究解決以下問題：

問題 1. 對長三角地區(qū)新能源汽車的發(fā)展情況進行分析，研究長三角地區(qū)新

能源汽車生產(chǎn)在全國新能源汽車市場的地位及作用，預測未來 3 年長三角地區(qū)新能源汽車的市場保有量。

問題 2. 新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，給傳統(tǒng)燃油汽車帶來了極大的挑戰(zhàn)， 請研究我國新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車的市場競爭關系，分析該競爭關系受到哪些因素的影響，給出我國新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車市場保有量隨時間變化的演化規(guī)律。

問題 3. 新能源汽車的發(fā)展對雙碳目標的實現(xiàn)具有積極推動作用，請研究新能源汽車發(fā)展與雙碳的關系，并對長三角地區(qū)碳達峰和碳中和的時間進行預測， 如有必要可結合其它相關因素。

2 論文介紹

摘 要：

本文提供了數(shù)學模型，分別用于解決在線零售業(yè)務中的物流優(yōu)化問題和我國新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車市場競爭關系的分析問題。。對于新能源汽車市場競爭關系的分析問題，構建了一個考慮政策支持、技術進步、消費者需求等因素影響的數(shù)學模型，預測和分析了新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車市場保有量隨時間變化的演化規(guī)律。

需要注意的是，上述數(shù)學模型只是簡單的模型，在實際應用中需要根據(jù)具體情況進行參數(shù)和函數(shù)的定義和調整，以提高模型的準確性和可靠性。同時，還需要綜合考慮各種不確定性因素，并進行適當?shù)娘L險評估和管理。

問題 1 是關于分析長三角地區(qū)新能源汽車的發(fā)展、生產(chǎn)地位和作用，利用 ARIMA 建立的時間序列模型。使用 MATLAB 繪制了長三角地區(qū)新能源汽車市場保有量的歷史趨勢圖、每年新增市場保有量柱狀圖、市場增長率折線圖和未來 3 年市場保有量預測圖。從歷史趨勢圖可以看出，長三角地區(qū)新能源汽車市場保有量呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。每年新增市場保有量也在不斷增加，增長率逐年提高。市場增長率折線圖顯示，市場保有量的年增長率也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。未來 3 年市場保有量預測圖表明，長三角地區(qū)新能源汽車市場保有量將繼續(xù)保持快速增長。這些結果表明，長三角地區(qū)新能源汽車市場已成為全國新能源汽車市場的重要組成部分，長期保持著強勁的增長勢頭。

問題 2 是關于我國新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車市場競爭關系的演化規(guī)律數(shù)學模型建立。該模型考慮政策支持、技術進步、消費者需求等因素對新能源汽車市場保有量的影響以及能源價格、政策支持等因素對傳統(tǒng)燃油汽車市場保有量的影響，并通過歷史數(shù)據(jù)的擬合和對未來因素的預測，進行市場保有量的預測和分析。

問題 3 是關于長三角地區(qū)碳達峰和碳中和模型建立。該模型通過考慮長三角地區(qū)總碳排放量隨著時間的變化趨勢、新能源汽車市場保有量隨著時間的變化趨勢以及其他相關因素，預測長三角地區(qū)碳達峰和碳中和的時間，并為相關決策提供價值。

關鍵詞：ARIMA 時間序列，新能源汽車，雙碳關系

3 獲取方式

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