摘 要

三峡大坝是三峡区域的经济命脉，同时在整个长江流域的水路运输起着至关重要的作用。作为长江流域上游和中下游的分界点，三峡大坝对于连接我国西部和中部与东部起到了无可替代的作用。正确地认识三峡大坝目前存在的问题和优势，对于研究整个三峡区域的水路运输和增加交通运输行业的竞争力有不可忽视的影响。

本文首先明确了三峡区域的具体概念，然后对三峡区域经济发展现状和趋势作了研究，简要说明了三峡大坝目前存在的问题，分析了三峡过坝货运量与三峡区域经济之前的相互关系。最后是本文的重点，即利用近10年来三峡区域的经济和水路货运量数据建立贝叶斯模型，并且据此来预测未来5年的三峡过坝货运量。在选择数学模型时，本文首先分析了贝叶斯模型相较于其他时间序列模型具有的优劣势，然后才进行计算。分析结果表明，贝叶斯模型在利用少量数据预测货运量时具有明显优势，根据分析结果，本文预测三峡过坝货运量未来几年会稳步增长。但是想要保持这种增长速度，有关单位必须对三峡大坝进行改造来解决目前存在的一些问题。在文末归纳总结了作者通过本篇论文结合其他学者对于三峡问题的研究得出的一些结论和成果，并且根据三峡区域现状得出的结论提出一些期望性的意见。

关键词：三峡大坝；货运量预测；贝叶斯模型

Abstract

The Three Gorges Dam is the economic lifeblood of the Three Gorges area, and at the same time it plays a crucial role in the transportation of water along the entire Yangtze River. As the boundary point between the upper reaches of the Yangtze River and the middle and lower reaches of the Yangtze River, the Three Gorges Dam has played an irreplaceable role in connecting China's western and central and eastern regions. Correctly understanding the existing problems and advantages of the Three Gorges Dam will have a significant impact on the study of water transport throughout the Three Gorges area and increasing the competitiveness of the transportation industry.

This article first defined the specific concept of the Three Gorges area, then made a study on the current situation and trends of the Three Gorges area economic development, briefly explained the existing problems of the Three Gorges Dam, and analyzed the interrelationship between the cargo volume of the Three Gorges Dam and the Three Gorges area before the economy. Finally, the focus of this paper is to use the economic and waterway cargo volume data of the Three Gorges area to establish a Bayesian model over the past 10 years and predict the volume of the Three Gorges dams in the next five years. When choosing a mathematical model, this paper first analyzes the advantages and disadvantages of the Bayesian model compared to other time series models, and then calculates it. The analysis results show that the Bayesian model has obvious advantages when using a small amount of data to forecast freight volume. Based on the analysis results, this paper predicts that the cargo volume of the Three Gorges Dam will steadily increase in the next few years. However, in order to maintain this growth rate, the relevant units must renovate the Three Gorges Dam to solve the current problems. At the end of this paper, we summarized some of the conclusions and results that the author has obtained through the study of this paper combined with other scholars' research on the Three Gorges problem, and put forward some expected opinions based on the conclusions drawn from the status quo of the Three Gorges area.

Key Words：The Three Gorges Dam；Freight volume forecast；the Bayesian model.

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究目的和意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3研究内容和技术路线 3

第2章 三峡过坝货运量及发展趋势分析 5

2.1三峡区域经济发展现状及趋势 5

2.1.1总体经济发展现状及趋势 5

2.1.2对外贸易现状及趋势 6

2.1.3产业发展现状及趋势 9

2.2三峡过坝货运量发展现状及趋势 11

2.2.1水路货运现状分析 11

2.2.2 主要货类构成情况分析 14

2.3三峡水运目前存在的问题 17

2.3.1实际行闸及通过量与设计指标相差较大 18

2.3.2舶标准化问题 18

2.3.3船舶待闸时间太长、数量太多 18

2.3.4装载系数问题 19

第3章 三峡区域经济发展与三峡货运量的关系 21

3.1三峡区域的界定 21

3.2三峡区域经济与三峡货运量相互影响因素分析 21

3.2.1三峡区域经济对三峡货运量的物质带动作用 22

3.2.2三峡货运量对三峡区域经济的支撑作用 23

3.3三峡区域经济与三峡货运量的协同发展 24

第4章 三峡过坝货运量预测 27

4.1基于贝叶斯模型的预测思路 27

4.2贝叶斯预测模型的构建 28

4.3模型参数确定及运算 29

4.4预测结果分析 34

第5章 结论与展望 35

5.1结论 35

5.2展望 36

参考文献 37

致 谢 39

绪论

1.1研究目的和意义

长江是我国的第一大河流，它发源于青藏高原，是中华民族的母亲和，自古至今人类历史记录以来，长江一直影响着中华民族的发展和文化传承。长江干流自西向东横贯我国中部，经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自治区、直辖市，最后注入东海。

长江是我国内河运输最重要的河流，它连接了西南、华中和华东三大经济区，向西至青海省是我国西部大开发重要区域，向东至我国经济最活跃的长江三角洲，长江这种得天独厚的地理位置使得我们不得不把长江放在我国经济发展的战略地位^【1】。

水运是五大运输方式中较为重要的一种，主要用于大宗货运，包括原材料、半成品和成品，因此，水运的发达状况决定了一个地区甚至国家的社会发展情况。长江流域以其便利的交通和丰富的资源成为我国的经济重地，汇集了大量的人口和资源。近年来，我国经济发展迅速，国家支持建设和贸易，长江作为我国运量最大的内河通航河流，其具有流域范围广、运输能力强、运输成本低以及转运速度快的优点。长江的优点以及长江流域汇集的人口使得长江形成了自己的文化，成为我国一个独特的区域，这就是长江经济带。长江经济带作为一个巨大的交通枢纽，推动了我国西部、中部以及东部之间的相互联系，为我国的经济发展做出了巨大贡献。

宜昌是长江上游和中游的分界点，我国目前的情况是长江上游地区正在积极建设，长江中下游地区有较为发达的产业链，长江三峡大坝建立在宜昌附近，这使得三峡大坝成为了人工创造的中下游入水口。三峡枢纽建成以来，西部大开发持续推进，中东部地区经济迅速发展，长江的水运物流功能迅速体现出来，三峡枢纽的作用日益增加。但是，经济发展和巨量的货物需求让新生的三峡枢纽暴露了一系列问题，例如，三峡船闸的设计通航能力不足，目前已经不能满足需求；船舶标准化任务还未完成，使得船舶排队时间增加；船舶装载系数过低，这是船舶大型化带来的负面效果。

为了保证三峡区域的经济甚至是全国的水运交通水平，我们必须直面三峡枢纽目前存在的一系列问题，对于在三峡大坝影响下的三峡区域，研究三峡枢纽过坝货运量并且用科学的方法预测三峡过坝货运量显得尤为重要，对于整个长江流域来说，三峡过坝货运量的提升，从某种程度来讲，就是经济发展的象征。

在这种背景下，本文研究的主要目的就是通过分析三峡区域经济社会和交通物流发展现状以及趋势，讨论三峡区域经济发展与三峡过坝货运量之间的内在联系，为了解决这个问题，本文通过建立贝叶斯时间序列模型来合理地预测未来几年三峡过坝货运量。三峡区域经济发展与三峡过坝货运量息息相关，本文最终的研究成果将会对三峡区域甚至长江流域的经济建设和交通运输发展起到一定的作用，相较于其他学者的有关长江流域经济发展方面的研究有着其独特的意义。

1.2国内外研究现状

国际上对研究船闸通过能力可分为数量学派和质量学派，数量学派重点考察船闸通过的数量，重视船闸运行操作运行的结果，通过船闸的整体运行建立通过能力的计算方法，主要以俄罗斯、中国为主，也称之为东方学派。质量学派重点是再市场经济环境下重点考察船闸提供的服务质量，通过对船闸运行数据的搜集整理，研究建立一套比较完整的模型，主要以美国等西方国家为主，又称之为西方学派。

三峡船闸自从开始通航以来，总的来说运行较为正常，目前三峡船闸的运行效率己经达到较高水平，基本接近满负荷运行。然而，随着三峡区域货运需求量越来越高，三峡船闸通过能力不足的矛盾，逐渐引起了我国甚至外国社会各界高度关注，不少学者专家都对此做了相关研究。

设计通过能力是用来作为船闸规划和设计标准而要求船闸承担的通过能力，早期对三峡船闸通过能力的研究主要是将设计通过能力和实际通过能力相比较，分析实用通过能力未达到设计标准的原因，提出相应的措施。但是三峡过坝货运量是受政治、经济、自然条件等等很多因素影响而随机波动的时间序列，因此研究方法必须要有所改变。而贝叶斯公式正是概率学与统计学的基本原理之一，由于三峡通航时间较短，原始数据较少，因此建立贝叶斯模型来预测三峡过坝货运量相较于其他预测方法会有很好的效果。

三峡船闸的实际通过能力不是一个固定的指标，它随着时间的变化与建设三峡船闸的设计指标偏差越来越大，与过往船舶的船型、大坝蓄水水位以及三峡区域的交通物流发展状况等多种因素紧密相关，想要合理地运用科学预测方法对三峡船闸过坝货运量研究，必须要同时考虑到多种影响因素，选取更多的相关参数。

2011年《工程科技》收录了来自重庆交通大学的杜嘉的《长江三峡枢纽水路客货运输量预测》一文，在文中杜嘉采用了弹性系数预测法、平均增长率预测法、回归分析预测法及曲线拟合预测法，结合长江三峡区域的经济与货运量现状，对未来几年三峡客运量和分货种货运量进行了预测^【2】。2008年，武汉理工大学的马奕采用一元回归分析、增长曲线模型、运输弹性系数和组合预测四种数学方法，结合三峡枢纽区域的经济发展情况，预测了三峡枢纽的中长期过坝需求，预计2010, 2015, 2020, 2030年的过坝货运量分别为7600万吨、9900万吨、11000万吨、13000万吨。2011年中央民族大学的王飞发表了《基于贝叶斯模型向量自回归的区域经济预测模型》一文，文中比较了传统自回归模型相比与贝叶斯模型在用于预测时的可靠度，可以明显的发现，贝叶斯模型在用于区域经济预测是具有很大优势。

1.3研究内容和技术路线

本文的主要内容是预测未来几年三峡过坝货运量，其研究思路主要是:

1. 首先，分析三峡区域的社会现状，包括能体现经济发展情况的几项指标，初步分析经济发展现状和趋势。具体分析三峡区域交通和物流发展水平，分上下行和不同货类分析三峡过坝货运量现状和趋势，并支指出三峡大坝目前存在的问题。
2. 然后，分析三峡区域经济发展与三峡过坝货运量之间的相互联系，指出它们相互作用的影响因素，并初步分析总结三峡区域经济发展和三峡过坝货运量的发展趋势。
3. 最后，基于前面的分析，建立贝叶斯数学模型，结合三峡区域经济发展情况，同时考虑三峡过坝货运量的内部和外部影响因素，确定多个模型参数，并最终通过运算得出结果，预测未来几年三峡过坝货运量，得出本文结论。

本文研究的技术路线图如下：

三峡过坝货运量现状

三峡过坝货运量研究

三峡大坝存在的问题

三峡区域经济发展现状

三峡区域经济分析

三峡区域经济发展趋势

三峡区域经济支撑过坝货运量

三峡区域经济与过坝货运量联系

三峡过坝货运量推动区域经济

结论和展望

图1.1 技术路线图

总结

三峡过坝货运量及发展趋势分析

2.1三峡区域经济发展现状及趋势

长江地区地理位置优越，处于中国的腹地，横跨三大经济区域，同时包含着丰富的自然资源，与全国各大区域都彼此存在着相互发展和相互交融的影响。但是长江流域内部各个区域的经济发展情况是不同的，三峡区域是长江中下游区域和上游区域的分界点，研究分析三峡区域的经济发展现状及趋势，对研究整个长江流域甚至全国的经济状况有着重要作用。

三峡枢纽作为我国的大型水利设施，一度获得国内各个阶层领导的广泛专注，三峡区域的经济发展情况，牵动着整个长江流域的经济。

2.1.1总体经济发展现状及趋势

近五年来，三峡区域的二省一市近年来经济发展迅速，2012年三峡地区的地区生产总值为57532.85亿元，到了2016年已经增长到了82537.2亿元，地区生产总值在全国生产总值的占比也从10.67%增长到了11.14%。详见表2.1。

表2.1 2012-2016三峡地区二省一市经济发展情况

资料来源：根据历年《中国统计年鉴》整理计算而得

改革开放以来，我国整个国家都处于一个飞速发展的时期，三峡地区的地区生产总值占比增长更加说明了三峡地区的经济发展速度之快。但是不可否置的是，三峡区域经济发展的速度虽然很快，但是整个三峡地区二省一市的经济总量在全国的占比只有10%左右，这种经济总量也只是全国经济的平均水平，和一线城市和省份比起来还有较大差距。

2016年重庆、四川、湖北的地区生产总值分别为17558.8亿元、32680.5亿元、32297.9亿元，相比2015年，增长率分别为10.7%、7.7%、8.1%。详见表2.2.