優化組合模型在天然氣產量預測的應用

李治鋒

摘 要：天然氣作為我國能源體系的重要構成，在保證能源穩定供應以及社會經濟發展等方面發揮著關鍵性的作用，為了充分發揮天然氣作用，實現對其進行持續、穩定的開采，推動天然氣開發工作的有序進行。文章將從天然氣產量預測的角度出發，在相關科學理論的指導下，結合線性回歸預測模型、人工神經預測模型以及灰色系統預測模型等為基礎，以優化組合模型為切入點，探討其在天然氣產量預測中的應用，以期實現現階段天然氣產量預測結果的準確性，為后續開采工作的進行準備了條件。

關鍵詞：天然氣；產量預測；優化組合；數學模型

中圖分類號： F407.22 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）05-101-2

0 引言

天然氣企業在進行生產計劃指定的過程中，為了滿足實際開發工作的客觀需求，需要對區域內天然氣產量進行合理化預測與準確評估，并以此為基礎進行生產計劃的制定，保證天然氣生產活動的持續穩定進行，滿足社會經濟發展對于天然氣的消費需求。從實際情況來看，現階段共有大概200種的天然氣產量預測方式，其中20種產量預測方式在實踐中得到了最為廣泛的應用[1]。每一種天然氣產量預測方式有著不同的使用場景與應用條件，因此使得不同的產量預測方式有著不同的預測結果。為了保證天然氣產量預測結果的準確性，需要立足于傳統的時間序列法、回歸分析法等分析方式，借鑒人工神經網絡以及灰色系統網絡等全新的預測方式，結合天然氣的基本特性，進行數學模型的構建，實現我國天然氣產量的準確預測，為天然氣開發企業相關開發工作的有序進行創造了極為有利的條件。

1 優化組合模型分析

1.1 優化組合模型在天然氣產量預測工作中的應用有著十分重大的現實意義

現階段天然氣產量預測方式種類繁多，各種產量預測方式由于應用場景、所需數據、預測條件等方面存在一定的差異，因此使得天然氣預測結果呈現出差異性，無法真正準確地描繪區域內天然氣產量。為了有效應對這一情況，相關技術人員立足于天然氣產量預測工作的實際需求，吸收借鑒傳統預測方式與模型工作的先進經驗，進行組合預測模型的優化，以期充分發揮組合模型在天然氣預測工作中的積極作用，有效提升天然氣產量預測工作的科學性與準確性。避免傳統單一預測模型中對于單一數據的依賴性，實現多種預測技術的有效使用，適應復雜環境下，天然氣產量預測工作的客觀需求，為后續天然氣開采工作的進行創造了極為有利的條件。

1.2 組合模型預測原理分析

天然氣產量預測組合模型由Bates和Granger率先提出，憑借組合預測模型自身的科學性與預測結果的準確性，其適應于天然氣消費需求的科學預測與判斷，使得其在實踐中得到了越來越廣泛的應用，逐漸成為現階段天然氣產量主要的預測模型。為了提升預測結果的準確性，在組合模型實際應用的過程中，以組合模型為基礎，采用多種預測方式，進行優化組合模型的構建，進一步提升天然氣產量預測的準確性，推動天然氣開發工作的有序進行。實踐證明，在組合模型預測工作中，及時預測中存在一種不合理的預測方式，只要其中含有預測系統中客觀信息，當引入一個更為合理的預測方式進行優化組合時，就能夠有效提升預測結果的準確性。例如對于同一區域天然氣產量預測，存在著n種預測方式，其中Yu（i+1，2，···，n，t=1，2，···，N），假設Yt為第t次天然氣產量預測的數量值，則可以進行下列組合模型預測方式構建，如下列公式所示：

Yt=Σwi（Yu+eu） Yt′=ΣwiYu et=Yt-Yt′

其中，Yt為第t次，天然氣產量實際觀測數值；Wi為天然氣產量預測組合模型中的權重，et為組合預測模型過程中的擬合偏差[2]。通過上述公式的計算，能夠對組合模型使用過程中所產生的各類偏差進行有效處理，進而提升組合模型產量預測的準確性?；谶@種認識，為了減少天然氣產量預測過程中，單一預測方式對預測結果準確性的消極影響，實現信息數據的合理化使用，避免外部因素對預測活動的影響。現階段天然氣產量預測組合模型常見方式由誤差平方差、離差絕對值等集中不同的方式，在一定程度上，能夠滿足現階段天然氣產量預測工作的客觀要求，有效提升天然氣產量預測工作的準確性，為天然氣企業進行生產計劃的制定提供了必要的參考。

2 優化組合模型在天然氣產量預測中所遵循的原則

對優化組合模型在天然氣產量預測中應用過程中，相關原則進行全面的分析，能夠幫助相關企業與技術人員進一步明確優化組合模型應用過程中的重點要求與核心需求，為天然氣產量預測過程中優化組合模型應用過程中，優化組合模型應用方案設計思路以及應用方案的實踐創造了良好的條件。

2.1 優化組合模型在天然氣產量預測工作中的應用必須要遵循科學性的原則

優化組合模型在天然氣產量預測工作中應用目標的實現，要充分體現科學性的原則，只有從科學的角度出發，對天然氣產量預測的相關內容、優化組合模型工作的定位以及具體職能，進行細致而全面的考量，才能夠最大限度的優化組合模型能夠滿足天然氣產量預測工作開展的客觀要求，只有在科學精神、科學手段、科學理念的指導下，我們才能夠以現有的技術條件與操作方式為基礎，確保天然氣產量預測工作優化組合模型應用工作在實踐中的科學高效實現。

2.2 優化組合模型在天然氣產量預測工作中的應用必須要遵循實用性的原則

由于天然氣產量預測工作內容多樣，信息數據繁多，使得天然氣產量預測工作對于優化組合模型的應用有著較為嚴苛的要求。為了適應這一現實狀況，就需要相關工作人員實現優化組合模型應用方案與相關管理工作的細致處理與操作。優化組合模型在進行實際應用的過程中，就要盡可能地增加優化組合模型應用方案的兼容性，減少復雜冗余數據對天然氣產量預測工作優化組合模型應用活動的不利影響。因此優化組合模型以及相關技術應用流程必須進行簡化處理，降低操作的難度，提升優化組合模型應用方案的實用性能，使得在較短時間內，進行批量操作，保證天然氣產量預測工作的順利開展，提升優化組合模型工作的質量與水平。

3 優化組合模型在天然氣產量預測中的應用

優化組合模型在天然氣產量預測工作的應用是一個復雜的過程，需要相關就似乎人員立足于現階段組合模型預測原理與必要性，在科學性原則與實用性原則的指導下，采取針對性的措施，從多個角度發出，推動優化組合模型在天然氣產量預測工作中的有序應用。

自適應優化組合模型的構建與應用，在進行組合模型優化工作的過程中看，為了保證其對天然氣產量預測的準確性，需要進行最佳組合權系數的計算，實現自適應組合模型的構建與應用。從實際情況來看，由于外界諸多因素會對天然氣消費需求產生較為深刻的影響，因此這就要求自適應優化組合模型在構建的過程中，要根據實際情況進行最佳組合權系數的調整，使得能夠最為切合天然氣產量預測工作的實際。因此自適應優化組合模型在構建的過程中，需要以變權數值問題進行分析，以原有移動樣本為依據，對歷史樣本S進行相應的計算，公式如W1N=aWIn-1-1+（1-a）（Σw）-1，其中a為平滑系數，其數值大小與權系數的變化情況有著直接的聯系，通過對歷史樣本S的科學計算，在實現了對最佳組合權系數的計算與確定，滿足了天然氣預測工作的客觀需求[3]。同時為了保證自適應優化組合模式的應用效果，需要進行預測模式的優化與調整，以遠小近大為主要根據，對自適應優化組合模型中所使用的各類信息數據進行確定，由于歷史數據對于信息預測數據的影響程度較大，因此為了提升各類數據的準確度，工作人員需要重視起各類數據的重要性，并將相關信息進行必要的梳理，進行預測樣本的科學選擇，以期有效提升天然氣產量預測結果的準確性。

4 結語

天然氣資源作為我國能源體系的重要構成，在社會經濟發展過程中扮演著關鍵性的角色，為了實現天然氣資源的科學開發與有效使用，推動我國天然資源可持續的開發與利用，需要天然氣開發企業與油田管理部門利用相關檢測技術，在相關預測模型的指導下，對區域內天然氣產量進行有效預測，文章從組合模型預測方式的角度發展，探究組合模型的技術原理，并進行組合優化組合模型的構建，以期實現天然氣產量預測結果的準確性與完整性。

參 考 文 獻

[1] 王俊齊，鄭欣.天然氣產量預測的優化組合模型及其應用[J].西安石油大學學報（社會科學版），2015（5）：6-9.

[2] 李宏勛，王海軍.基于改進灰色模型的我國天然氣產量預測研究[J].河南科學，2014，32（5）：872-876.

[3] 張衛冰.一種灰色非齊次天然氣需求量預測模型的構建[J].油氣儲運，2015，34（3）：288-292.