基于景气指数分析方法电力需求预警模型研究论文_魏志丰,张波,田青,李露

(中电普华信息技术有限公司 北京 100085)

摘要:电力供应是经济发展的基础和保障,对电力需求预测则是应对电力供应紧张,合理配置资源的关键所在。本文借鉴宏观经济景气分析,首先运用景气指数分析法建立了影响电力需求的指标体系,然后使用格兰杰因果检验法及时差相关分析对指标进行分类,再运用主成分分析法合成的指数模拟电力需求走势变化,结果表明:先行指数变化趋势快于电力需求变化趋势,而一致指数与电力需求变化趋势同步。进一步,建立预警模型对电力需求变化做出预警,并得出未来一段时间内电力需求增长处于偏冷状态。

关键词:电力需求;景气指数分析;主成分分析;预警模型

0 引言

电力作为主要基础能源行业之一,是维持经济运行的重要支撑,关系到经济发展与社会稳定。从全国范围看,电力的供需并未达到均衡。尤其在冬夏两季,对电力需求较大,而某些地区还是存在拉闸限电的措施,给人民的生活带来不便,对工业企业正常生产造成影响。电力供应受电力需求的影响,而电力需求受外部环境的影响存在波动性变化。不言而喻,电力需求预测对于提前做好应对措施,保障电力供应都是至关重要。

1 电力市场需求指标分类及指数合成

1.1 景气指标库构建

电力行业景气波动主要受国家或地区经济发展水平、经济结构、产业链上下游、行业技术水平以及电力体制改革等外部环境因素的影响。故要建立电力需求预警模型对未来做出预测须先对外部宏观经济环境变化做出预测。借鉴研究宏观经济预警模型,构建由37项景气指标构成的备选指标体系库。这些指标主要是反映宏观经济变化,影响电力需求因素。具体有①全社会用电量;②固定资产投资完成额;③房地产开发投资额;④社会消费品零售总额;⑤进出口总值;⑥实际利用外商直接投资金额;⑦化学农药原药产量;⑧水泥产量;⑨天然原油产量;⑩电力热力的生产与供应业固定资产投资额;⑪生产资料工业生产者出厂价格指数;⑫居民消费价格指数;⑬商品零售价格指数;⑭国家财政收入;⑮;⑯;⑰房地产业土地购置面积;⑱货运量;⑲消费者预期指数;⑳新开工项目个数等。

1.2 指标及数据说明

在研究电力需求与宏观经济之间的关系时,多数文献选用售电量描述电力需求,而本文则选用全社会用电量作为电力需求的替代。全社会用电量反映第一、二、三产业所有用电领域的电能消耗总量,包括公用电厂和自备电厂售给用户的电量以及自备电厂自发自用的电量以及线损电量;而售电量为电力企业售给用户(包括趸售户)的电量,即用户电表上的电量和,且售电量数据取自财务快报,其统计口径受会计结账日的影响并不能完全反映真实用电需求。

依据数据可靠性、可获得性,本文收集了2007年1月至2015年10月期间共106个月度数据样本,数据量足够大,得出的结论更具说服力。对于个别指标中个别数据的缺失,本文采用指数平滑法进行补齐。在指标处理上,本文采用同比增长率的月度指标作为分析维度,即以2006年1月为基期计算每个指标的同比月增长率。在研究中,月度数据经常会受一些季节性因素(气候、风俗习惯和社会制度等)的影响而表现出周期性的变化,这种波动称之为“季节性波动”。为使数据能更真实的反映客观规律和趋势,本文采用国际上通用的方法—X-12-ARIMA【15】季节调整方法对数据进行去噪处理。

1.3 指标指数合

借鉴景气指数合成的常用方法—主成分分析法(Principal Components Analysis,CPA),将分类指标进行指数合成。主成分分析法是一种经典的进行数据序列降维的方法。其主要优点是:第一,可消除评价指标之间的相关性。第二,当评价指标较多时,可在保留绝大多数信息的前提下用少数几个综合指标替代原指标,从而达到降维目的。运用SPSS22.0对分类指标进行主成分分析,结果显示,一致指标和先行指标的第一主成分占比均达到80%,能够较好的提取各指标有效信息。根据得到的主成分分析系数矩阵,求出一致合成指数及先行合成指数。售电量、一致合成指数及先行合成指数间的关系如图1所示:

据图可以得出以下两点:第一,全社会用电量增长率呈现出明显的周期性波动。由于我国所处维度缘故,大部分地区属于亚热带气候,一年四季分明,用电量多少也会随天气变化出现周期性的波动。从具体时间段来看,从2008年1月至2010年1月,全社会用电量增长率的震荡幅度较大,并且与2008年11月跌至谷底,之后出现大幅反弹,于2010年1月份达到峰值。这可能是由于中央政府采取“4万亿刺激计划”导致基础产业生产力度增加带动经济增长,全社会用电量的大幅攀升,增长率变化幅度大。之后用电量同比增长率呈现出波动中缓慢下降趋势,一方面是我国全社会用电量基数在逐年增大,相同的绝对量同年份靠后的社会用电量的比值相比还是相对比较小;另一方面受我国经济增长速度放缓及“节能减排”意识增强影响,导致全社会用电量增长率出现波动中的下降趋势。

2 预警模型构建

在构建预警模型时,使用方法为概率分布法。概率分布是概率论的基本概念之一,用以表示随机变量取值的概率规律。根据各指标均

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作者简介:

魏志丰(1981—),男,河北邢台人,硕士,中级经济师,从事风控与审计信息化研究。

论文作者:魏志丰,张波,田青,李露

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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基于景气指数分析方法电力需求预警模型研究论文_魏志丰,张波,田青,李露
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