塑料产量的影响因素分析和模拟预测

高靖，刘建超

(浙江农林大学暨阳学院，浙江 绍兴 311800)

0 绪论

塑料是一种有一定形状的材料，它重要的原料是单体，通过加聚反应和特殊的高分子化合物混合在一起，它的抗形变能力和其他材料相比属于中等能力[1]。自从改革开放以来，我国的的经济稳定、持续、安全发展，“十五”规划后，我国的轻工业以及塑料产业更是迅速发展，塑料制品产业成为了国民经济重要产业。根据有关数据显示，我国塑料制品总产值占我国GDP的4.26%，在轻工业中排名第三位[2]。塑料制品产业快速发展，包括聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS），ABS塑料都实现了工业化生产。我国塑料产量位居世界第二，但是消耗量却位居世界第一[3]。本文的目的是为了研究分析塑料产量的因素，从而预测塑料制品产业的发展状况及为决策者提供建议，带动中国塑料制品产业更加快速发展，迎来机遇。

塑料产品在我们日常生活中起到了必不可少的作用，它广泛应用于农业、工业、国防、食品包装等各个行业，因此我们需尤其关注塑料产量这一因素。前人研究进展王姿怡[4]认为我国生产生物降解塑料袋的阻碍是成本和产能，因此塑料生产的原材料影响塑料产量。张敬尧[5]认为我国工农业应该积极推广全塑编织袋的使用，大力发展全塑编织袋，符合当代中国国情，因此许多新型塑料制品发展影响塑料产量。邓桂芳[6]认为随着科技的进步，医疗水平的提高，塑料将广泛引用于药品包装上，新型塑料瓶药品包装将走向未来。目前，国内关于塑料产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，而对于塑料产量影响因素及分析塑料发展趋势的报道比较少[7]。

因此，本文以塑料制品企业发展为切入点，阐明我国塑料产量的影响因素发展规律。本文通过研究分析（2004—2019年）已发表关于塑料产量的文章，提取其中的数据进行整理，通过定量及回归分析的方式来研究影响塑料产量因素的发展规律，以期为塑料制品产业合理布局提供有利的理论支持及科学依据。

1 材料和方法

1.1 模型变量的选择

材料是我们生产生活中不可缺少的一部分，而塑料是材料的其中一种，塑料产量代表着我国轻工业的发展水平，为推动人类社会进步和人民生活水平提高奠定了坚实的物质基础，如何提高塑料产量及合理规划塑料产业是尤为重要的，因此我们把塑料的总产量当做了我们研究的因变量。我国是塑料制造的大国，塑料制品行业将快速发展，我们定量分析塑料产量的影响因素可以带来更好的经济效益[8]。经济政策上：当代国际间贸易往来密切，国与国之间相互竞争可以实现合作与共赢，因此塑料制品对外出口量影响经济发展，与塑料产量有着密切的关系。生产生活上：塑料的种类繁多，各种塑料都需要机械化的设备生产，塑料产量与塑料加工设备产量及塑料制品企业数有关。原料及产出上：塑料的原料是合成树脂及聚合物，而塑料薄膜在塑料制品中占比极大，因此合成树脂及聚合物产量、塑料薄膜产量与塑料产量有关[9]。综上所诉，为了进行更好的分析，我们设定如下：塑料制品出口量X1、塑料加工设备产量X2、中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量X3、农用塑料薄膜产量X4、塑料制品企业数X5，把这些X作为塑料产量Y的自变量。

1.2 文本数据的获取

本文的数据来源为中国知网（https://www.Cnki.net/）2004～2019年的相关数据进行建模分析所得到的，部分确实数据为百度得到，见表1。

表1 中国塑料产量影响因素分析

1.3 数据的分析与处理

1.3.1 模型单因素筛查

我们研究的自变量有很多，因此我们需要建立多元线性回归模型[10]。为保证其模型的准确性，优良的解释能力和预测效果，应注意自变量的选择，其准则是：

（1）自变量对因变量必须有显著的影响，并呈密切的线性相关；

（2）自变量与因变量之间的线性相关必须是真实的，而不是形式上的；

（3）自变量应具有完整的统计数据，其预测值容易确定。一般将相关程度分为下面几种情况 ：|R| ≥0.8，高度相关 ；0.5 ≤ |R| ≤ 0.8，中度相关 ；0.3 ≤|R| ≤ 0。5，低度相关 ；|R| ＜ 0.3 时，相关程度极弱，可视为不相关。

根据表1的数据我们通过spss软件算出了它们之间的相互关系表如表 2。由表 2 我们知道：X1、X2、X3、X4、X5与Y塑料产量高度相关的自变量引入模型 进行分析。

表2 塑料产量影响因素相关性分析

1.3.2 多元线性回归模型的选择

因此本文采用多元线性回归模型进行研究分析并对此模型进行统计检验与修正。模型参数检验如表 3 所示，由表 3 中数据可知，模型的可决系数R2=0.996，经调整后的R2=0.992，这说明模型整体拟合度高，另外选定的解释变量对塑料产量的解释程度较高。

表3 参数的检验

1.3.3 多元线性回归模型的建立

自相关时间序列回归分析的回归模型可用下式（1）所示 ：

式中a为常数量，k1、k2、k3、k4、k5为模型中的系数。在 SPSS 软件中利用自相关回归分析法对表 1 的数据进行回归分析。

1.3.4 多元线性回归模型的验证

将 2004～2019年收集的数据进行验证，通过下式（2）计算出偏差率 ：

上式中，d为偏差率，d值越低说明模拟出来的结果越优秀。

2 结果

2.1 模型自变量的确定

通过计算可知，塑料制品出口量、塑料加工设备产量、中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量、农用塑料薄膜产量、塑料制品企业数这5个影响因素高度相关，R均大于0.8.因此，我们把这几个影响因素当作Y塑料产量因变量的自变量带入模型。

2.2 塑料产量时序特征

如图1所示，自2004年以来中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量、农用塑料薄膜产量随着年份大致逐年增加，增长速度趋于平稳，塑料的原材料及塑料产品生产比较稳定。农用塑料薄膜产量自2004～2019年，产量从 728.7 kt增长到 2 721.2 kt。中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量自2004～2019年，产量从 276.3万t增长到1 050.4万 t。

图1 塑料制品出口量、塑料加工设备产量、中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量、农用塑料薄膜产量、塑料制品企业随时间变化图

塑料制品出口量、塑料加工设备产量、塑料制品企业数自2004～2019年总体稳定增长，但2008～2009年成下降趋势。2008年出现全球金融危机，原油价格在147美元/桶高位雪崩[11]。回顾整个石油行业，塑料最先开始衰弱，塑料更加贴近我们日常生活，代表着经济运营情况。影响08年塑料制品出口量、塑料加工设备产量、塑料制品企业数下降有以下3个原因：

（1）部分塑料制品出口退税调高从2008年11月1日起，适当调高部分劳动密集型和高技术含量、高附加值商品的出口退税率。

（2）“限塑令”颁布实行环保先行渗透塑料加工业。国家规定，自2008年6月1日起全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025 mm的塑料购物袋，且在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，不得免费提供塑料购物袋[12]。限塑令后中小规模工厂订单减少，亏损，关闭，内贸塑料袋工厂7月份开工率普遍下跌三成左右，塑料加工设备产量下降。

（3）根据加入WTO的承诺，2008年1月1日起中国PE进口关税普遍下调至6.5%。2008年1月1日起聚丙烯(均聚、共聚)进口关税统一由7.6调整为6.5%；而《亚太贸易协定》规定的其成员国共聚级聚丙烯的2008年关税由7.1%调整为6.0%[13]。

2.3 回归模型建立

由表4可得塑料产量多元回归模型：

其中，所有的自变量对塑料产量的贡献有显著性意义(P<0.05)。模型通过方程和参数的显著性检验，所以可确定这5个因素作为中国塑料产量的关键影响因素，并用这些因素来解释中国塑料产量的变化规律及其原因。

通过表4分析，可以出合成树脂及共聚物产量的标准系数为1.181，对中国塑料产量的影响度最高，整个塑料行业的80%的原材料都是合成树脂及共聚物。塑料制品出口量的标准系数为-0.244,出口形势持续乐观。塑料制品企业数的标准系数为-0.137，与塑料产量呈负相关。原因主要是随着行业治理的科学与深化，塑料制品行业门槛升高，规模化竞争激烈。塑料制品企业应积极促进生产技术更新换代，生产制造顺应需求升级新变化，向绿色、可降解方向深入发展，降低能源消耗，减少生产成本，推动行业发展[14]。塑料加工设备产量的标准系数为0.089，农用塑料薄膜产量的标准系数为0.071，标准系数不高，影响较小。

表4 最大似然估计

2.4 回归模型验证

通过表5，可知将2014～2016年的数据通过式（3）所得出的塑料产量的模拟值偏差率分别为：2.20%、-3.56%、-0.63%均不超过10%，得出模拟结果优秀。

表5 2014～2016年数据验证

3 讨论

本文通过16年的数据分析，中国的塑料产量稳定增长，塑料行业快速发展。其中，合成树脂及共聚物产量对塑料产量的提高影响较大，对此从以下几个方面出发，提高塑料产量，推动塑料制品朝好的方向快速发展，为中国经济做出贡献。

3.1 调整需求结构，升级产品质质量

近年来，随着中国塑料制品行业的不断发展，当前中国的塑料制品行业也逐步进入到了新的境遇。据国家统计局统计，卓创资讯整理，2020年1～9月中国规模以上塑料制品企业产量在5 298.9万t，同比下降7.8%，但9月当月产量在708.1万t，同比增长7.3%。从总体产量上来看，中国塑料制品行业已进入颇为平稳阶段，高速连续增长不再。我们应继续提供产量，在提高产量的同时，细分领域的开拓与深挖，产品质量的升级，需求结构的调整成为新的亮点。

3.2 消费结构升级

国内市场来看，随着经济结构的转型升级以及生活消费水平的不断提升，塑料制品的市场需求越来越多地在医疗卫生制品、家电、汽车、高档包装、改性等领域得到开拓。消费升级使得塑料加工业向中高端迈进，推动塑料行业向高质量发展，产品质量的提升、细分领域的开拓与深挖成为新的增长点[15]。另外，从国家的宏观规划方面，新基建尤其是5G概念领域，以及南水北调等重大工程的进一步推进，在塑料管道制品方面也将有稳步增长。

3.3 跟紧国家政策，坚持对外开放

国际贸易方面，国际上贸易摩擦、公共卫生事件等突发情况屡有出现，全球贸易保护主义抬头，国际市场中不确定性因素有所增加，外需市场或将面临更多考验。为适应新的发展环境，中国提出“双循环”的新发展格局，坚持对外开发与扩大内需两手抓。国内国际的市场结构上，或许也会有新的调整。

4 结论

本文把2004～2019年中国塑料行业塑料产量变化当作研究对象，用多元线性回归、建立模型的方法对塑料制品出口量、塑料加工设备产量、中国石油天然气集团公司合成树脂及聚合物产量、农用塑料薄膜产量、塑料制品企业数进行分析，为中国塑料制造行业合理的布局提供较为合理的科学依据。

（1）塑料加工设备产量、合成树脂及共聚物产量、塑料制品出口量通过建模分析，对塑料产量影响都不同，这三者中树脂及共聚物产量对塑料产力量的影响最大。塑料的主要原料是石油和天然气，国家应坚持大力提升国内油气勘探开发力度，推动东部老油气田稳产，加大新区产能建设力度，加强海外油气资源组织，保障进口资源稳定供应，把石油等国家战略物资牢牢把握在手中[16]。提高塑料加工设备产量的同时提高机械设备的创新能力，生产出效率更高的机器设备，从而提高塑料产量和质量。

（2）通过本文建模和线性回归分析，合成树脂及共聚物产量、塑料薄膜产量、塑料制品企业与塑料产量及塑料行业也密切相关。决策者可以打造供应端石化企业与需求端塑料企业联动的模式，并且集中为塑料交易提供集信息、物流、金融于一体的交易模式，以促进行业的信息透明、优化资源配置、提升效益。通过分析塑料进出口量和社会需求来调整塑料生产计划，防止产能过剩或不足。