塑料產量的影響因素分析和模擬預測

高靖，劉建超

(浙江農林大學暨陽學院，浙江 紹興 311800)

0 緒論

塑料是一種有一定形狀的材料，它重要的原料是單體，通過加聚反應和特殊的高分子化合物混合在一起，它的抗形變能力和其他材料相比屬于中等能力[1]。自從改革開放以來，我國的的經濟穩定、持續、安全發展，“十五”規劃后，我國的輕工業以及塑料產業更是迅速發展，塑料制品產業成為了國民經濟重要產業。根據有關數據顯示，我國塑料制品總產值占我國GDP的4.26%，在輕工業中排名第三位[2]。塑料制品產業快速發展，包括聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS），ABS塑料都實現了工業化生產。我國塑料產量位居世界第二，但是消耗量卻位居世界第一[3]。本文的目的是為了研究分析塑料產量的因素，從而預測塑料制品產業的發展狀況及為決策者提供建議，帶動中國塑料制品產業更加快速發展，迎來機遇。

塑料產品在我們日常生活中起到了必不可少的作用，它廣泛應用于農業、工業、國防、食品包裝等各個行業，因此我們需尤其關注塑料產量這一因素。前人研究進展王姿怡[4]認為我國生產生物降解塑料袋的阻礙是成本和產能，因此塑料生產的原材料影響塑料產量。張敬堯[5]認為我國工農業應該積極推廣全塑編織袋的使用，大力發展全塑編織袋，符合當代中國國情，因此許多新型塑料制品發展影響塑料產量。鄧桂芳[6]認為隨著科技的進步，醫療水平的提高，塑料將廣泛引用于藥品包裝上，新型塑料瓶藥品包裝將走向未來。目前，國內關于塑料產量的研究主要集中在生活城市垃圾、管道塑料、塑料膜等方面，而對于塑料產量影響因素及分析塑料發展趨勢的報道比較少[7]。

因此，本文以塑料制品企業發展為切入點，闡明我國塑料產量的影響因素發展規律。本文通過研究分析（2004—2019年）已發表關于塑料產量的文章，提取其中的數據進行整理，通過定量及回歸分析的方式來研究影響塑料產量因素的發展規律，以期為塑料制品產業合理布局提供有利的理論支持及科學依據。

1 材料和方法

1.1 模型變量的選擇

材料是我們生產生活中不可缺少的一部分，而塑料是材料的其中一種，塑料產量代表著我國輕工業的發展水平，為推動人類社會進步和人民生活水平提高奠定了堅實的物質基礎，如何提高塑料產量及合理規劃塑料產業是尤為重要的，因此我們把塑料的總產量當做了我們研究的因變量。我國是塑料制造的大國，塑料制品行業將快速發展，我們定量分析塑料產量的影響因素可以帶來更好的經濟效益[8]。經濟政策上：當代國際間貿易往來密切，國與國之間相互競爭可以實現合作與共贏，因此塑料制品對外出口量影響經濟發展，與塑料產量有著密切的關系。生產生活上：塑料的種類繁多，各種塑料都需要機械化的設備生產，塑料產量與塑料加工設備產量及塑料制品企業數有關。原料及產出上：塑料的原料是合成樹脂及聚合物，而塑料薄膜在塑料制品中占比極大，因此合成樹脂及聚合物產量、塑料薄膜產量與塑料產量有關[9]。綜上所訴，為了進行更好的分析，我們設定如下：塑料制品出口量X1、塑料加工設備產量X2、中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量X3、農用塑料薄膜產量X4、塑料制品企業數X5，把這些X作為塑料產量Y的自變量。

1.2 文本數據的獲取

本文的數據來源為中國知網（https://www.Cnki.net/）2004～2019年的相關數據進行建模分析所得到的，部分確實數據為百度得到，見表1。

表1 中國塑料產量影響因素分析

1.3 數據的分析與處理

1.3.1 模型單因素篩查

我們研究的自變量有很多，因此我們需要建立多元線性回歸模型[10]。為保證其模型的準確性，優良的解釋能力和預測效果，應注意自變量的選擇，其準則是：

（1）自變量對因變量必須有顯著的影響，并呈密切的線性相關；

（2）自變量與因變量之間的線性相關必須是真實的，而不是形式上的；

（3）自變量應具有完整的統計數據，其預測值容易確定。一般將相關程度分為下面幾種情況 ：|R| ≥0.8，高度相關 ；0.5 ≤ |R| ≤ 0.8，中度相關 ；0.3 ≤|R| ≤ 0。5，低度相關 ；|R| ＜ 0.3 時，相關程度極弱，可視為不相關。

根據表1的數據我們通過spss軟件算出了它們之間的相互關系表如表 2。由表 2 我們知道：X1、X2、X3、X4、X5與Y塑料產量高度相關的自變量引入模型 進行分析。

表2 塑料產量影響因素相關性分析

1.3.2 多元線性回歸模型的選擇

因此本文采用多元線性回歸模型進行研究分析并對此模型進行統計檢驗與修正。模型參數檢驗如表 3 所示，由表 3 中數據可知，模型的可決系數R2=0.996，經調整后的R2=0.992，這說明模型整體擬合度高，另外選定的解釋變量對塑料產量的解釋程度較高。

表3 參數的檢驗

1.3.3 多元線性回歸模型的建立

自相關時間序列回歸分析的回歸模型可用下式（1）所示 ：

式中a為常數量，k1、k2、k3、k4、k5為模型中的系數。在 SPSS 軟件中利用自相關回歸分析法對表 1 的數據進行回歸分析。

1.3.4 多元線性回歸模型的驗證

將 2004～2019年收集的數據進行驗證，通過下式（2）計算出偏差率 ：

上式中，d為偏差率，d值越低說明模擬出來的結果越優秀。

2 結果

2.1 模型自變量的確定

通過計算可知，塑料制品出口量、塑料加工設備產量、中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量、農用塑料薄膜產量、塑料制品企業數這5個影響因素高度相關，R均大于0.8.因此，我們把這幾個影響因素當作Y塑料產量因變量的自變量帶入模型。

2.2 塑料產量時序特征

如圖1所示，自2004年以來中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量、農用塑料薄膜產量隨著年份大致逐年增加，增長速度趨于平穩，塑料的原材料及塑料產品生產比較穩定。農用塑料薄膜產量自2004～2019年，產量從 728.7 kt增長到 2 721.2 kt。中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量自2004～2019年，產量從 276.3萬t增長到1 050.4萬 t。

圖1 塑料制品出口量、塑料加工設備產量、中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量、農用塑料薄膜產量、塑料制品企業隨時間變化圖

塑料制品出口量、塑料加工設備產量、塑料制品企業數自2004～2019年總體穩定增長，但2008～2009年成下降趨勢。2008年出現全球金融危機，原油價格在147美元/桶高位雪崩[11]。回顧整個石油行業，塑料最先開始衰弱，塑料更加貼近我們日常生活，代表著經濟運營情況。影響08年塑料制品出口量、塑料加工設備產量、塑料制品企業數下降有以下3個原因：

（1）部分塑料制品出口退稅調高從2008年11月1日起，適當調高部分勞動密集型和高技術含量、高附加值商品的出口退稅率。

（2）“限塑令”頒布實行環保先行滲透塑料加工業。國家規定，自2008年6月1日起全國范圍內禁止生產、銷售、使用厚度小于0.025 mm的塑料購物袋，且在所有超市、商場、集貿市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度，不得免費提供塑料購物袋[12]。限塑令后中小規模工廠訂單減少，虧損，關閉，內貿塑料袋工廠7月份開工率普遍下跌三成左右，塑料加工設備產量下降。

（3）根據加入WTO的承諾，2008年1月1日起中國PE進口關稅普遍下調至6.5%。2008年1月1日起聚丙烯(均聚、共聚)進口關稅統一由7.6調整為6.5%；而《亞太貿易協定》規定的其成員國共聚級聚丙烯的2008年關稅由7.1%調整為6.0%[13]。

2.3 回歸模型建立

由表4可得塑料產量多元回歸模型：

其中，所有的自變量對塑料產量的貢獻有顯著性意義(P<0.05)。模型通過方程和參數的顯著性檢驗，所以可確定這5個因素作為中國塑料產量的關鍵影響因素，并用這些因素來解釋中國塑料產量的變化規律及其原因。

通過表4分析，可以出合成樹脂及共聚物產量的標準系數為1.181，對中國塑料產量的影響度最高，整個塑料行業的80%的原材料都是合成樹脂及共聚物。塑料制品出口量的標準系數為-0.244,出口形勢持續樂觀。塑料制品企業數的標準系數為-0.137，與塑料產量呈負相關。原因主要是隨著行業治理的科學與深化，塑料制品行業門檻升高，規模化競爭激烈。塑料制品企業應積極促進生產技術更新換代，生產制造順應需求升級新變化，向綠色、可降解方向深入發展，降低能源消耗，減少生產成本，推動行業發展[14]。塑料加工設備產量的標準系數為0.089，農用塑料薄膜產量的標準系數為0.071，標準系數不高，影響較小。

表4 最大似然估計

2.4 回歸模型驗證

通過表5，可知將2014～2016年的數據通過式（3）所得出的塑料產量的模擬值偏差率分別為：2.20%、-3.56%、-0.63%均不超過10%，得出模擬結果優秀。

表5 2014～2016年數據驗證

3 討論

本文通過16年的數據分析，中國的塑料產量穩定增長，塑料行業快速發展。其中，合成樹脂及共聚物產量對塑料產量的提高影響較大，對此從以下幾個方面出發，提高塑料產量，推動塑料制品朝好的方向快速發展，為中國經濟做出貢獻。

3.1 調整需求結構，升級產品質質量

近年來，隨著中國塑料制品行業的不斷發展，當前中國的塑料制品行業也逐步進入到了新的境遇。據國家統計局統計，卓創資訊整理，2020年1～9月中國規模以上塑料制品企業產量在5 298.9萬t，同比下降7.8%，但9月當月產量在708.1萬t，同比增長7.3%。從總體產量上來看，中國塑料制品行業已進入頗為平穩階段，高速連續增長不再。我們應繼續提供產量，在提高產量的同時，細分領域的開拓與深挖，產品質量的升級，需求結構的調整成為新的亮點。

3.2 消費結構升級

國內市場來看，隨著經濟結構的轉型升級以及生活消費水平的不斷提升，塑料制品的市場需求越來越多地在醫療衛生制品、家電、汽車、高檔包裝、改性等領域得到開拓。消費升級使得塑料加工業向中高端邁進，推動塑料行業向高質量發展，產品質量的提升、細分領域的開拓與深挖成為新的增長點[15]。另外，從國家的宏觀規劃方面，新基建尤其是5G概念領域，以及南水北調等重大工程的進一步推進，在塑料管道制品方面也將有穩步增長。

3.3 跟緊國家政策，堅持對外開放

國際貿易方面，國際上貿易摩擦、公共衛生事件等突發情況屢有出現，全球貿易保護主義抬頭，國際市場中不確定性因素有所增加，外需市場或將面臨更多考驗。為適應新的發展環境，中國提出“雙循環”的新發展格局，堅持對外開發與擴大內需兩手抓。國內國際的市場結構上，或許也會有新的調整。

4 結論

本文把2004～2019年中國塑料行業塑料產量變化當作研究對象，用多元線性回歸、建立模型的方法對塑料制品出口量、塑料加工設備產量、中國石油天然氣集團公司合成樹脂及聚合物產量、農用塑料薄膜產量、塑料制品企業數進行分析，為中國塑料制造行業合理的布局提供較為合理的科學依據。

（1）塑料加工設備產量、合成樹脂及共聚物產量、塑料制品出口量通過建模分析，對塑料產量影響都不同，這三者中樹脂及共聚物產量對塑料產力量的影響最大。塑料的主要原料是石油和天然氣，國家應堅持大力提升國內油氣勘探開發力度，推動東部老油氣田穩產，加大新區產能建設力度，加強海外油氣資源組織，保障進口資源穩定供應，把石油等國家戰略物資牢牢把握在手中[16]。提高塑料加工設備產量的同時提高機械設備的創新能力，生產出效率更高的機器設備，從而提高塑料產量和質量。

（2）通過本文建模和線性回歸分析，合成樹脂及共聚物產量、塑料薄膜產量、塑料制品企業與塑料產量及塑料行業也密切相關。決策者可以打造供應端石化企業與需求端塑料企業聯動的模式，并且集中為塑料交易提供集信息、物流、金融于一體的交易模式，以促進行業的信息透明、優化資源配置、提升效益。通過分析塑料進出口量和社會需求來調整塑料生產計劃，防止產能過剩或不足。