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Volume 1,Issue 6

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20 August 2025

基于Prophet模型与机器学习算法结合的全国碳排放量预测研究

梓锋 萧1 津锋 杨1 馨悦 赵1 颖恩 刘1
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1 广东白云学院 应用经济学院, 中国
ASDS 2025 , 1(6), 67–71; https://doi.org/10.61369/ASDS.2025060017
© 2025 by the Author. Licensee Art and Design, USA. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution -Noncommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0) ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ )
Abstract

为贯彻落实新发展理念,准确预测全国碳排放对于实现碳中和的进程有着重要作用。本文提出Prophet+ML混合模型对碳排放的长期趋势进行预测。研究基于2019-2024年中国每日二氧化碳排放监测数据,首先,运用Prophet模型对碳排放数据进行趋势、季节性与节假日的预测并提取该残差信息,然后,分别用三种机器学习算法RandomForest、XGBoost、LightGBM对残差进行拟合,用于提升该模型的预测效果。实验结果表明:1.相比于ARIMA,Prophet模型对具有季节性和长期趋势的数据有较好的拟合效果,MAE、MSE、RMSE、MAPE四个偏差指标分别减少了0.427107、1.054397、0.22992、1.472025。2. Prophet 与机器学习算法相结合的混合模型能明显的提高预测准确性,其中LightGBM优化效果最好,四个偏差指标分别减少了0.759228、3.599075、1.107846、2.38763,决定系数R2提高了0.3918。

Keywords
时间序列分析
碳排放预测
Prophet
机器学习
混合模型
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