江蘇電力需求的灰色預測探討

摘 要：根據江蘇全社會用電量最新統計資料，通過數據預處理，建立灰色GM(1，1)模型群，經檢驗從中選擇7維模型對2007-2010年江蘇未來電力需求進行預測。結果表明，2007年江蘇全社會電力需求約為3152.05億千瓦時，將比2006年增長約22.66％，整個“十一五”期間江蘇電力需求年均增長約為21.27%。該模型具有較高的精度，預測結果符合江蘇經濟發展實際。

關鍵詞：江蘇電力需求；灰色模型；預測

中圖分類號：F206文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0031-02

1 引言

電力是國民經濟的基礎和先行。電力需求預測是供電部門的重要工作之一，準確的電力負荷預測為合理地安排電網內部發電機組的啟停與檢修，編制電網建設規劃，保證全社會生產、生活安全正常用電，提高經濟效益和社會效益，有著極其重要的意義。目前常用的預測方法有指數平滑法、趨勢外推法、時間序列法、回歸預測法、神經網絡預測等等。但是這些方法一般要求數據樣本量比較大，或是要求服從某種特殊的統計分布規律。灰色系統理論是以部分信息已知、部分信息未知的小樣本、貧信息、不確定性的系統為研究對象，主要通過對部分已知信息的生成、開發，提取有價值的信息，實現對系統運行行為和演化規律的正確描述與有效監控。實踐表明當原始時間序列隱含指數變化規律時，用灰色模型可對其發展趨勢作較為理想的預測。由于社會系統、經濟系統、生態系統、農業系統等均可視為廣義的能量系統，而能量系統的積存與釋放一般具有指數規律，因此灰色模型具有普遍的適應性。同時，灰色模型因其實用性強，所需數據量少，建模靈活方便，預測精度高，從而在社會科學和自然科學各領域得到廣泛應用。本文根據2006年最新統計資料（表１），分別選用不同維數的灰色GM（1，1）模型進行預測對比，從而選擇具有穩定性較強、預測精度較高的模型對江蘇電網2007-2010年電力需求進行預測。

2.3 模型的選擇和對比

灰色系統理論將建模時間序列的最后一個數據稱為“原點”。在時間軸上，原點代表“現在”，左半軸代表“過去”，右半軸代表“未來”。以原點為基礎，取不同維數（或長度）的時間序列建模，可得GM(1，1)模型群，以確定模型參數a與b的變化范圍，這是灰色建模的一大特點。灰色建模的優越性在于，它沒有樣本量的限制，不像傳統的統計建模通常需要較大樣本量支持。一般說來，并非建模樣本越多，預測效果越好。因此，在實際灰色建模中，系統的原始序列數據不必全部用來建模，不同維數序列建模，所得參數a，b的值不同，因而所得的預測值也不同，它們構成一個預測灰區間。為提高模型的實際效能和預測精度，必須篩選適當維數的灰色模型，即必須在所建GM(1，1)模型群中審慎地篩選平均擬合精度較高、同時原點擬合精度也較高、系統發展速度適當的模型，方可保證今后趨勢預測的可靠與準確。灰色理論立足于采用“足夠少量”樣本建立模型，因為這些“足夠少量”樣本，不但經濟，還帶來了下一時刻動態變化的最新信息，有時預測效果反而更好。

根據表1，分別選用4－7維GM（1，1）模型，對2006年江蘇全社會用電量進行檢驗性預測（2006年實際值為2569.75億千瓦時），其結果列于表2。由表2分析可知，7維模型預測精度最高，故而以下建立7維GM（1，1）模型對2007－2010年江蘇全社會用電量進行實際預測。

4 結論與討論

“九五”期間，江蘇省電力需求年均增長率為7.24%，而全省GDP的平均增長率為11.2%，相應的彈性系數僅為0.65。當時拉閘限電現象司空見慣，嚴重電荒阻礙了江蘇國民經濟的正常發展。“十五”期間，江蘇省加大電力投入，狠抓電力發展，從2005年秋季開始電力供應緊張局面得到大大緩和，江蘇電力供需出現平衡，用電需求年均增長率達到17.69％，同期GDP年均增長率為12.9％，相應的彈性系數為1.37。根據《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十一個五年計劃的建議》，到2010年我國人均GDP要比2000年增長2倍，單位GDP能耗要降低20%。“十一五”期間，江蘇省GDP年均增長率規劃值為12.8%（這僅是中等發展水平），電力生產必將繼續保持穩步發展，同時節能減排的硬指標（單位GDP能耗必須下降20%，二氧化硫排放量下降18%，化學需氧量下降15.1%）也十分艱巨。2006年是“十一五”開局的第一年，江蘇省GDP增長率即達到14.9%，2007年上半年又比去年同期增長15%，預計“十一五”期間江蘇全省GDP年均增長率至少在14.5%以上。的預測結果表明，2007年江蘇全社會電力需求約為3152.05億千瓦時，將比2006年增長22.66％，整個“十一五”期間江蘇電力需求年均增長約為21.27%，彈性系數應維持在1.47的水平上，這與全省國民經濟按平均14.5%的速度發展是協調一致的。因此結論符合江蘇發展實際，預測值可信度較高。另外，文獻［5］采用二次多項式、三次多項式、生長模型等方法也對2007－2010年江蘇全社會用電量進行過預測，各年度預測值大為偏高。特別是關于2010年江蘇用電預測值，即便是按其擬合精度最好的生長模型，其低、中、高三檔發展水平分別高達8568、10022、15878億千瓦時，顯然都大大超過江蘇電網公司的發電能力，與江蘇發展的實際不符。這同時也表明，灰色預測模型比一般模型具有更加優良的實用特性。

參考文獻

［1］劉思峰， 黨耀國， 方志耕. 灰色系統理論及其應用(第三版)［M］. 北京: 科學出版社， 2004.

［2］門可佩. 中國電力：1995-2000年預測與展望［J］. 統計研究， 1996，(3): 45-49.

［3］國家電力監管委員會華東監管局. 2006年華東區域電力供需形勢分析報告［R］. 2007-04-06.

［4］江蘇省統計局. 江蘇統計年鑒［M］. 北京: 中國統計出版社，2000-2006.

［5］吳先華， 郭際. 江蘇省全社會用電量預測［J］. 統計與決策， 2007，(4)下: 91-93.

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