李晨阳 马陇峰 惠召

摘 要：在美國，能源政策的许多方面分散到国家层面，同时不同州的不同地区和行业会影响能源使用和生产。本文以美国四大州为例，针对其能源利用以及未来发展状况进行分析和预测。首先对605个变量进行了分类和筛选，分别描述了四个州的能耗消耗。其次对于能源未来使用情况进行插值拟合分析， 最后针对结果进行了每一个州的详细分析。

关键词：能源利用 趋势预测 拟合

引言

1970年，美国12个西部州组成了西部州际能源契约组织（WIEC），其任务重点是促进这些州之间在核能技术开发和管理方面的合作。 州际契约是两个或两个以上州之间的合同安排，在这两个州或多个州之间，这些州就具体的政策问题达成协议，并采取一套标准或就某一特定区域或国家事宜相互合作。

1 能源比例分析

本文根据EIA提供的能源分类，将能源类型分为以下几类：煤炭、馏分油、电力、液化石油气、汽油以及天然气（包括补充气）、其他石油产品、可再生能源和剩余燃料油。根据能源分类将数据中出现的所有能源分为三类：不可再生能源，可再生能源和二次能源，如下图所示。

对于新墨西哥州来说，馏分油、电力、汽车天然气和天然气消费的份额很高，可再生能源在总能源中的份额非常低，但超过煤炭消费总量。 对于得克萨斯州来说，馏分油、液化石油气、汽车汽油、天然气和其他石油产品消耗很大比例，可再生能源在总能源中的比例很低。 至于西太平洋沿岸的加利福尼亚州，馏分油、电力、汽油、天然气和可再生能源的消耗量要高得多。亚利桑那州的馏分油、电力、汽车燃气、天然气和可再生能源占很大比例。 一般来说，四个州中每一个州的总能耗按降序排列为：德克萨斯州、加利福尼亚州、亚利桑那州、新墨西哥州。

2 能源预测分析

接下来对六个州的总能源、可再生能源、电力、煤炭、天然气和石油进行50年的变化分析。发现在这50年里：

新墨西哥州在过去的50年里，生物质总量、煤炭消费总量和可再生能源消费总量几乎没有变化，处于非常低的水平。 尽管电力基础很低，但仍处于持续增长的状态。 石油产品和天然气一直处于高消耗状态，但天然气已经变化了50年，但整体趋势没有改变。 石油产品50多年来一直处于增长状态，到2009年，石油产品已成为能源消费的主要因素。

在德克萨斯州，总生物量、煤炭和可再生能源已经处于非常低和稳定状态50年，而可再生能源从原来的第二位保持在快速增长的状态，成为第一位。 虽然过去50年来天然气出现了轻微的变化，但整体而言，仍处于稳定的消费值。

在加利福尼亚州，生物质和煤炭总量一直处于低谷状态，近年来煤炭总量已经濒临消失，总生物量略有增加。 近年来，天然气变化不大，处于稳定发展状态。 在过去的50年里，电力和可再生能源正处于增长期。 但是，增长速度并不像石油产品那么高。

在亚利桑那州，电力占主导地位，并且在50年内一直在快速增长，但如果发生改革，其他一些能源可能逐渐取代天然气，因此呈现比例曲线下降的趋势。 电力和石油产品在过去的50年里变化不大。 但煤炭消费量大幅增长，但比重尚未上升，表明存在这些问题。

结论

本文以美国四大州为例，针对其能源利用以及未来发展状况进行分析和预测。首先对605个变量进行了分类和筛选，分别描述了四个州的能耗消耗。其次对于能源未来使用情况进行插值拟合分析， 最后针对结果进行了每一个州的详细分析。

参考文献：

[1]Ding L， Goshtasby A. On the Canny edge detector[J]. Pattern Recognition， 2001， 34（3）：721-725.

[2]Jin H， Liu Q， Lu H， et al. Face Detection Using Improved LBP under Bayesian Framework[C].International Conference on Image and Graphics. IEEE Computer Society， 2004：306-309.