2020年(電力行業(yè))電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

1、理方案您可自由編輯】電力行業(yè)）電力負(fù)荷預(yù)測(cè)多年的企業(yè)咨詢顧問(wèn)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地執(zhí)行的卓越管鯉75案，直得您下載擁育!第一章電力負(fù)荷、預(yù)測(cè)簡(jiǎn)述第一節(jié)負(fù)荷預(yù)測(cè)概念和原理一、負(fù)荷預(yù)測(cè)概念負(fù)荷可指電力需求量或者用電量，而需求量是指能量的時(shí)間變化率，即功率。也可以說(shuō)，負(fù)荷是指發(fā)電廠、供電地區(qū)或電網(wǎng)在某一瞬間所承擔(dān)的工作負(fù)荷。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，用電負(fù)荷是指連接在電網(wǎng)的用戶所有用電設(shè)備在某一瞬間所消耗的功率之和。1負(fù)荷按物理性能劃分負(fù)荷按物理性能分為有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷。（1）有功負(fù)荷：是把電能轉(zhuǎn)換為其它能量，并在用電設(shè)備中真實(shí)消耗掉的能量，計(jì)算單位為（千瓦）。（2）無(wú)功負(fù)荷：在電能輸送和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，需建立磁

2、場(chǎng)（變壓器、電動(dòng)機(jī)等）而消耗的功率。僅完成電磁能量的相互轉(zhuǎn)換，并不做功，在這個(gè)意義上稱為“無(wú)功”，計(jì)算單位是。2負(fù)荷按電能的劃分負(fù)荷按電能的產(chǎn)、供、銷生產(chǎn)過(guò)程分為發(fā)電負(fù)荷、供電負(fù)荷和用電負(fù)荷。（1）發(fā)電負(fù)荷：指某一時(shí)刻電網(wǎng)或發(fā)電廠的實(shí)際發(fā)電出力的總和，計(jì)算單位為。（2）供電負(fù)荷：指供電地區(qū)內(nèi)各發(fā)電廠發(fā)電負(fù)荷之和，減去發(fā)電及供熱的廠用電負(fù)荷，加上從供電地區(qū)外輸入的負(fù)荷，再減去向供電地區(qū)外輸出的負(fù)荷，計(jì)算單位為kWo（3）用電負(fù)荷：指地區(qū)供電負(fù)荷減去線路和變壓器中的損耗后的負(fù)荷，計(jì)算單位為。3負(fù)荷按時(shí)間的劃分負(fù)荷按時(shí)間分為年、月、日、時(shí)、分負(fù)荷。4售電量及用電量（1）售電量：是指電力企業(yè)售給用戶（

3、包括躉售戶）的電量及供給本企業(yè)非電力生產(chǎn)（如修配廠用電）、基本建設(shè)、大修理和非生產(chǎn)部門（如食堂、宿舍）等所使用的電量。2）用電量：是指電網(wǎng)（或電力企業(yè)）的售電量與自備電廠自發(fā)、自用電和其售給附近用戶的電量之和。5電量的劃分電量可分為有功電量和無(wú)功電量。（1）有功電量：是指有功負(fù)荷與時(shí)間的乘積。有功電量可由電能表讀出，也可由有功負(fù)荷的平均值乘以時(shí)間得出，有功電量的計(jì)算單位是。（2）無(wú)功電量：是指無(wú)功負(fù)荷與時(shí)間的乘積。無(wú)功電量可由無(wú)功電能表讀出，也可由無(wú)功負(fù)荷的平均值乘以時(shí)間得出，無(wú)功電量的計(jì)算單位是。6負(fù)荷預(yù)測(cè)在充分考慮一些重要的系統(tǒng)運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會(huì)影響的條件下，研究或利用一套

4、系統(tǒng)處理過(guò)去與未來(lái)負(fù)荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足一定精度要求的意義下，確定未來(lái)某特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)值，稱為負(fù)荷預(yù)測(cè)。二、影響負(fù)荷預(yù)測(cè)作用大小的因素負(fù)荷預(yù)測(cè)作用的大小，要看由于使用了預(yù)測(cè)結(jié)果所產(chǎn)生的收益，是否超出了所支出的費(fèi)用，以及超出多少。影響預(yù)測(cè)作用大小的因素是多方面的，主要有以下幾項(xiàng)。1負(fù)荷預(yù)測(cè)費(fèi)用的高低負(fù)荷預(yù)測(cè)費(fèi)用包括設(shè)計(jì)和實(shí)行預(yù)測(cè)程序費(fèi)，歷史數(shù)據(jù)資料收集、整理、計(jì)算和儲(chǔ)存費(fèi)，資料使用費(fèi)，資料更新費(fèi)，人員技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)等。2負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性一般來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確性高的負(fù)荷預(yù)測(cè)比準(zhǔn)確性低的預(yù)測(cè)作用更大。但是，準(zhǔn)確性高的預(yù)測(cè)方法往往是比較復(fù)雜的，這又與較大的費(fèi)用支出相矛盾。這就要看由于使用復(fù)雜預(yù)測(cè)技術(shù)手段所提

5、高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，給決策者帶來(lái)的好處有多大，是否值得。不同的負(fù)荷與電量預(yù)測(cè)對(duì)準(zhǔn)確性的要求不同，長(zhǎng)期的負(fù)荷預(yù)測(cè)甚至容許誤差達(dá)到10%，而短期的日負(fù)荷預(yù)測(cè)的誤差一般不能超過(guò)3%。3負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)效性所謂負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)效性指的是提出一項(xiàng)預(yù)測(cè)結(jié)果需要多少時(shí)間。如能很快地得到預(yù)測(cè)結(jié)果，可使決策者有充分的時(shí)間改變決策，即預(yù)測(cè)的領(lǐng)先時(shí)間長(zhǎng)，則預(yù)測(cè)作用大。反之，如果遲遲拿不出預(yù)測(cè)結(jié)果，領(lǐng)先時(shí)間又很短，其作用也就大不了。這一點(diǎn)對(duì)于電力系統(tǒng)在線超短期實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)就更為重要了。4負(fù)荷預(yù)測(cè)所依據(jù)的歷史資料其變動(dòng)規(guī)律有無(wú)重大變化在利用歷史資料進(jìn)行外推負(fù)荷預(yù)測(cè)中，如果負(fù)荷的過(guò)去和現(xiàn)在的發(fā)展規(guī)律直接延伸到未來(lái)，沒(méi)有什么重大的干擾和破

6、壞，則可以加以模型化，利用已知的模型，類比現(xiàn)在，預(yù)測(cè)未來(lái)。如果在預(yù)測(cè)期中發(fā)生了無(wú)法估計(jì)的重大事件（如氣象的劇烈變化、嚴(yán)重災(zāi)害、國(guó)家政策的重大變化等），以致使負(fù)荷變化的正常規(guī)律被破壞，使原來(lái)持續(xù)上升或下降的資料發(fā)生轉(zhuǎn)折，就會(huì)使預(yù)測(cè)失效。這類負(fù)荷預(yù)測(cè)失實(shí)的情況不少，因?yàn)檗D(zhuǎn)折點(diǎn)是最難預(yù)測(cè)的。三、負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)由于負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)電力負(fù)荷的過(guò)去和現(xiàn)在推測(cè)它的未來(lái)數(shù)值，所以，負(fù)荷預(yù)測(cè)工作所研究的對(duì)象是不肯定事件。1不準(zhǔn)確性因?yàn)殡娏ω?fù)荷未來(lái)的發(fā)展是不肯定的，它要受到多種多樣復(fù)雜因素的影響，而且各種影響因素也是發(fā)展變化的。2條件性各種負(fù)荷預(yù)測(cè)都是在一定條件下作出的。對(duì)于條件而言，又可分為必然條件和假設(shè)條件兩種

7、，如果負(fù)荷員真正掌握了電力負(fù)荷的本質(zhì)規(guī)律，那么預(yù)測(cè)條件就是必然條件，所作出的預(yù)測(cè)往往是比較可靠的3時(shí)間性各種負(fù)荷預(yù)測(cè)都有一定的時(shí)間范圍，因?yàn)樨?fù)荷預(yù)測(cè)屬于科學(xué)預(yù)測(cè)的范疇，因此，要求有比較確切的數(shù)量概念，往往需要確切地指明預(yù)測(cè)的時(shí)間。4多方案性由于預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性和條件性，所以有時(shí)要對(duì)負(fù)荷在各種情況下可能的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)測(cè)，就會(huì)得到各種條件下不同的負(fù)荷預(yù)測(cè)方案。負(fù)荷預(yù)測(cè)工作是根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展變化規(guī)律，預(yù)計(jì)或判斷其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和狀況的活動(dòng)，因此必須科學(xué)的總結(jié)出預(yù)測(cè)工作的基本原理，用于指導(dǎo)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。1可知性原理也就是說(shuō)，預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展規(guī)律，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和狀況是可以為人們所知道的?？陀^世界是可以

8、被認(rèn)識(shí)的，人們不但可以認(rèn)識(shí)它的過(guò)去和現(xiàn)在，而且可以通過(guò)總結(jié)它的過(guò)去和現(xiàn)在推測(cè)其未來(lái)。這是人們進(jìn)行預(yù)測(cè)活動(dòng)的基本依據(jù)。2可能性原理因?yàn)槭挛锏陌l(fā)展變化是在內(nèi)因和外因共同作用下進(jìn)行的。內(nèi)因的變化及外因作用力大不同，會(huì)使事物發(fā)展變化有多種可能性。所以，對(duì)某一具體指標(biāo)的預(yù)測(cè)，往往是按照其發(fā)展變化的多種可能性，進(jìn)行多方案預(yù)測(cè)的。3連續(xù)性原理又稱慣性原理，是指預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)統(tǒng)一的過(guò)程，其未來(lái)發(fā)展是這個(gè)過(guò)程的繼續(xù)。它強(qiáng)調(diào)了預(yù)測(cè)對(duì)象總是從過(guò)去發(fā)展到現(xiàn)在，再?gòu)默F(xiàn)在發(fā)展到未來(lái)。4相似性原理盡管客觀世界中各種事物的發(fā)展各不相同，但一些事物發(fā)展之間還是存在著相似之處，我們就利用這種相似性進(jìn)行預(yù)測(cè)。5反饋性原理

9、反饋就是利用輸出返回到輸入端，再調(diào)節(jié)輸出結(jié)果。預(yù)測(cè)的反饋性原理實(shí)際上是為了不斷提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性而進(jìn)行的反饋調(diào)節(jié)。6系統(tǒng)性原理這個(gè)原理認(rèn)為預(yù)測(cè)對(duì)象是一個(gè)完整的系統(tǒng)，它本身有內(nèi)在的系統(tǒng)，它與外界事物的聯(lián)系又形成了它的外在系統(tǒng)。第二節(jié)負(fù)荷預(yù)測(cè)基本程序?qū)﹄娏ω?fù)荷進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，要有一個(gè)基本程序，就是要考慮預(yù)測(cè)工作怎樣進(jìn)行，分幾個(gè)階段，先做什么，后做什么。只有把負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的整個(gè)程序搞清楚，才能做好負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。根據(jù)所進(jìn)行的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的實(shí)踐活動(dòng)，認(rèn)為其基本程序如下。一、確定負(fù)荷預(yù)測(cè)目的，制訂預(yù)測(cè)計(jì)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)目的要明確具體，緊密聯(lián)系電力工業(yè)實(shí)際需要，并擬訂一個(gè)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作計(jì)劃。在預(yù)測(cè)計(jì)劃中要考慮的問(wèn)題主要

10、有：準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的時(shí)期，所需要的歷史資料（按年、按季、按月、按周或按日），需要多少項(xiàng)資料，資料的來(lái)源和搜集資料的方法，預(yù)測(cè)的方法，預(yù)測(cè)工作完成時(shí)間，所需經(jīng)費(fèi)來(lái)源等等。關(guān)于所需資料項(xiàng)數(shù)多少，說(shuō)法不一。有人主張外推預(yù)測(cè)的時(shí)期數(shù)不能超過(guò)歷史資料的時(shí)期數(shù)，如設(shè)歷史資料時(shí)期數(shù)，外推預(yù)測(cè)時(shí)期數(shù)，則有。也有人認(rèn)為，這種要求低估了短期預(yù)測(cè)所需項(xiàng)數(shù)和高估了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)所需項(xiàng)數(shù)，主張用計(jì)算。按此式，如向前預(yù)測(cè)1期，則，即需要4期歷史資料；如向前預(yù)測(cè)4期，則需8期歷史資料；如向前預(yù)測(cè)100期，就要用40期歷史資料即可?？梢?jiàn)，用這個(gè)公式，照顧短期預(yù)測(cè)的需要，不利于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。實(shí)際上，根據(jù)長(zhǎng)期的歷史資料進(jìn)行短期預(yù)測(cè)，要比根據(jù)短期

11、的歷史資料進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)更可靠些，因?yàn)檫@樣根據(jù)更充分些。二、調(diào)查資料和選擇資料要多方面調(diào)查收集資料，包括電力企業(yè)內(nèi)部資料和外部資料，國(guó)民經(jīng)濟(jì)有關(guān)部門的資料，以及公開(kāi)發(fā)表和未公開(kāi)發(fā)表的資料，然后從眾多的資料中挑選出有用的一小部分，即把資料濃縮到最小量。挑選資料的標(biāo)準(zhǔn)，一要直接有關(guān)性，二要可靠性，三要最新性。先把符合這三點(diǎn)的資料挑出來(lái)，加以深入研究，再收集其它資料。收集統(tǒng)計(jì)資料是不容易的，尤其是在我國(guó)當(dāng)前的情況下，各層次的資料往往不夠完整，真實(shí)性也有問(wèn)題，再加上保密問(wèn)題尚未解決，就更增加了難度。尤其是如果資料收集和選擇的不好，會(huì)直接影響負(fù)荷預(yù)測(cè)的質(zhì)量。三、資料整理對(duì)所收集的與負(fù)荷有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行審

12、核和必要的加工整理，是保證預(yù)測(cè)質(zhì)量所必須的?？梢哉f(shuō)，預(yù)測(cè)的質(zhì)量不會(huì)超過(guò)所用資料的質(zhì)量，整理資料的目的是為了保證資料的質(zhì)量，從而為保證預(yù)測(cè)質(zhì)量打下基礎(chǔ)。1衡量統(tǒng)計(jì)資料質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)衡量一個(gè)統(tǒng)計(jì)資料質(zhì)量高低的標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下幾方面：（1）資料完整無(wú)缺，各期指標(biāo)齊全；（2）數(shù)字準(zhǔn)確無(wú)誤，反映的都是正常（而不是反常）狀態(tài)下的水平，資料中沒(méi)有異常的“分離項(xiàng)”（outlier）；（3）時(shí)間數(shù)列各值間有可比性。此外，還有歷史資料的表現(xiàn)形式是否適合需要，是否需要變換，以及計(jì)量單位是否規(guī)范化等問(wèn)題也要注意。2資料的整理資料整理的主要內(nèi)容有以下幾項(xiàng)：（1）資料的補(bǔ)缺推算。（2）對(duì)不可靠的資料加以核實(shí)調(diào)整。（3）對(duì)時(shí)間

13、數(shù)列中不可比資料加以調(diào)整。四、對(duì)資料的初步分析在經(jīng)過(guò)整理之后，還要對(duì)所用資料進(jìn)行初步分析，包括以下幾方面：（1）畫(huà)出動(dòng)態(tài)折線圖或散點(diǎn)圖，從圖形中觀察資料變動(dòng)的軌跡，特別注意離群的點(diǎn)（異常值）和轉(zhuǎn)折點(diǎn)，研究它是由偶然的，還是其他什么確定的原因所致。（2）查明異常值的原因后，加以處理，對(duì)于異常值，常用的處理方法是，設(shè)負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)為，令，若，??；若，取。從而使歷史數(shù)據(jù)序列趨于平穩(wěn)。除此之外，也有用非平穩(wěn)序列的平穩(wěn)化代換方法和灰色系統(tǒng)的累加生成方法進(jìn)行處理，這些技術(shù)將在后面講到。（3）計(jì)算一些統(tǒng)計(jì)量，如自相關(guān)系數(shù)，以進(jìn)一步辨明資料軌跡的性質(zhì)，為建立模型做準(zhǔn)備，這些統(tǒng)計(jì)量將在后面介紹。五、建立預(yù)測(cè)模型負(fù)

14、荷預(yù)測(cè)模型是統(tǒng)計(jì)資料軌跡的概括，它反映的是經(jīng)驗(yàn)資料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一般特征，與資料的具體結(jié)構(gòu)并不完全吻合。模型的具體化就是負(fù)荷預(yù)測(cè)公式，公式可以產(chǎn)出與觀察數(shù)值相似結(jié)構(gòu)的數(shù)值，這就是預(yù)測(cè)值。負(fù)荷預(yù)測(cè)模型是多種多樣的，以適用于不同結(jié)構(gòu)的資料，因此，對(duì)一個(gè)具體資料，就有選擇適當(dāng)預(yù)測(cè)模型的問(wèn)題。正確選擇預(yù)測(cè)模型在負(fù)荷預(yù)測(cè)中是非常關(guān)鍵性的一步。六、綜合分析，確定預(yù)測(cè)結(jié)果通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)技術(shù)，建立負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行預(yù)測(cè)運(yùn)算得到的預(yù)測(cè)值。若用其它方法得到的初步預(yù)測(cè)值，還要參照當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)的各種可能性，以及新的趨勢(shì)與發(fā)展進(jìn)行綜合分析、對(duì)比、判斷推理和評(píng)價(jià)，最終對(duì)初步預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和修正。這是因?yàn)閺倪^(guò)去到現(xiàn)在

15、的發(fā)展變化規(guī)律，不能說(shuō)就是將來(lái)的變化規(guī)律。所以要對(duì)影響預(yù)測(cè)對(duì)象的可能出現(xiàn)新情況進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚蟠_定預(yù)測(cè)值。預(yù)測(cè)值的確定決不是通過(guò)某一、兩個(gè)預(yù)測(cè)運(yùn)算就能輕而易舉取得的。搞好預(yù)測(cè)需“重在分析、貴在方法、巧在應(yīng)用”；負(fù)荷預(yù)測(cè)工作不僅是一種科學(xué)，而且是一種藝術(shù)，良好的綜合判斷能力是難于用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言傳授的，而是個(gè)人才能、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)綜合作用的效果。七、編寫(xiě)預(yù)測(cè)報(bào)告，交付使用八、負(fù)荷預(yù)測(cè)管理第三節(jié)負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分析一、產(chǎn)生誤差產(chǎn)生預(yù)測(cè)誤差的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）進(jìn)行預(yù)測(cè)往往要用到數(shù)學(xué)模型，而數(shù)學(xué)模型大多只包括所研究現(xiàn)象的某些主要因素，很多次要的因素都被略去了。（2）負(fù)荷所受影

16、響是千變?nèi)f化的，進(jìn)行預(yù)測(cè)的目的和要求又各種各樣，因而就有一個(gè)如何從許多預(yù)測(cè)方法中正確選用一個(gè)合適的預(yù)測(cè)方法的問(wèn)題。（3）進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)要用到大量資料，而各項(xiàng)資料并不能保證都是準(zhǔn)確可靠，這就必然會(huì)帶來(lái)預(yù)測(cè)誤差。（4）某種意外事件的發(fā)生或情況的突然變化，也會(huì)造成預(yù)測(cè)誤差。二、預(yù)測(cè)誤差分析計(jì)算和分析預(yù)測(cè)誤差的方法和指標(biāo)很多，現(xiàn)主要介紹如下幾種。1絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差設(shè)表示實(shí)際值，表示預(yù)測(cè)值，則稱為絕對(duì)誤差，稱為相對(duì)誤差。有時(shí)相對(duì)誤差也用百分?jǐn)?shù)表示。這是一種直觀的誤差表示方法。在電力系統(tǒng)中作為一種考核指標(biāo)而經(jīng)常使用。2平均絕對(duì)誤差（1-1）式中平均絕對(duì)誤差；第個(gè)預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的絕對(duì)誤差；第個(gè)實(shí)際負(fù)荷值；第

17、個(gè)預(yù)測(cè)負(fù)荷值。由于預(yù)測(cè)誤差有正有負(fù)，為了避免正負(fù)相抵消，故取誤差的絕對(duì)值進(jìn)行綜合并計(jì)算平均數(shù)，這是誤差分析的綜合指標(biāo)法之一。3均方誤差（1-2）式中均方差，其他符號(hào)同前。均方誤差是預(yù)測(cè)誤差平方之和的平均數(shù)，它避免了正負(fù)誤差不能相加的問(wèn)題。是誤差分析的綜合指標(biāo)法之一。4均方根誤差（1-3）式中均方根誤差，其他符號(hào)同前。這是均方誤差的平方根。由于對(duì)誤差進(jìn)行了平方，加強(qiáng)了數(shù)值大的誤差在指標(biāo)中的作用，從而提高了這個(gè)指標(biāo)的靈敏性，是一大優(yōu)點(diǎn)，這也是誤差分析的綜合指標(biāo)之一。第四節(jié)電力負(fù)荷分類、曲線特性分析一、電力負(fù)荷分類方法在我國(guó)電力行業(yè)被采用過(guò)的分類方法有多種，不同的分類方法用于不同的研究目的。主要的分

18、類方法有：1按用電的部門屬性的劃分這是一種電力規(guī)劃及電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)中常用的分類方法。一般劃分為：工業(yè)用電、農(nóng)業(yè)用電、交通運(yùn)輸用電和市政生活用電四大類。其中每一大類又可劃分為若干小類，如：工業(yè)用電可進(jìn)一步分為重工業(yè)用電和輕工業(yè)用電，重工業(yè)用電又可細(xì)分為黑色冶金工業(yè)用電、有色金屬工業(yè)用電、機(jī)械工業(yè)用電、能源工業(yè)用電、化學(xué)工業(yè)用電等，輕工業(yè)用電也可細(xì)分為紡織工業(yè)用電、造紙工業(yè)用電、日用化工用電、醫(yī)藥工業(yè)用電等；農(nóng)業(yè)用電可進(jìn)一步分為排灌用電、農(nóng)副加工用電、農(nóng)村照明用電等；市政生活用電可分為商業(yè)用電、街道照明用電、家庭生活用電及城市公共娛樂(lè)場(chǎng)所用電等。目前廣泛采用按產(chǎn)業(yè)劃分電力負(fù)荷的分類方法。2按使用電力

19、的目的劃分按使用電力的目的劃分常分為動(dòng)力用電、照明用電、電熱用電、各種電氣設(shè)備儀器的操作控制用電及通信用電。主要用于能源平衡分析。電力規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測(cè)一般不采用這類分類法。動(dòng)力用電包括安裝于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門、用于各種目的以電力作為動(dòng)力的設(shè)備的用電，如：工廠排風(fēng)機(jī)、電動(dòng)水泵、機(jī)床、農(nóng)業(yè)電力排灌設(shè)備、交通運(yùn)輸動(dòng)力設(shè)備等所需要的動(dòng)力。照明用電指工廠、農(nóng)村、機(jī)關(guān)、學(xué)校、街道、商店及公共娛樂(lè)場(chǎng)所等的照明用電。電熱用電包括各工藝過(guò)程中的電熱用電、采暖用電、電加熱用電、熱水用電及電炊用電等。通信用電是指各類通信設(shè)施的用電。3按電用戶的重要性劃分長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)根據(jù)電用戶的重要性程度不同，將電用戶劃分為三類，即一

20、類負(fù)荷、二類負(fù)荷和三類負(fù)荷。一類負(fù)荷（亦稱一級(jí)負(fù)荷）是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈及人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全的用戶，或者停電及突然停電對(duì)其造成的損失太大的用戶，如冶煉、醫(yī)院、重要的軍政機(jī)關(guān)等。對(duì)這類用戶供電必須保證高度的供電可靠性。二類負(fù)荷（亦稱二級(jí)負(fù)荷），其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位不如一類負(fù)荷重要，對(duì)其停電造成的經(jīng)濟(jì)損失雖然也不小，但是無(wú)可挽回的。一般工業(yè)用電均屬于二類負(fù)荷。三類負(fù)荷（亦稱三級(jí)負(fù)荷），它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位更低，與人民的生命財(cái)務(wù)安全關(guān)系不大，中斷對(duì)這類負(fù)荷的供電帶來(lái)的損失最少。這類用戶的供電可靠性是比較低的。4按負(fù)荷的大小劃分按負(fù)荷大小負(fù)荷可分為最大負(fù)荷、平均負(fù)荷和最小負(fù)荷。5按負(fù)荷預(yù)測(cè)期的時(shí)間

21、長(zhǎng)短劃分一般有近期負(fù)荷、中期負(fù)荷和長(zhǎng)期負(fù)荷之分。通常均是指相應(yīng)預(yù)測(cè)期的年最大負(fù)荷而言。這是負(fù)荷預(yù)測(cè)中的主要預(yù)測(cè)對(duì)象之一。二、影響電力負(fù)荷變化的因素影響電力負(fù)荷變化（從而也影響負(fù)荷曲線的形狀）的因素很多，歸納起來(lái)有以下幾類。1作息時(shí)間的影響一般白天上班時(shí)間負(fù)荷較高，晚上和凌晨負(fù)荷達(dá)到最大值，深夜負(fù)荷是每天負(fù)荷的最低點(diǎn)，中午休息時(shí)間也往往出現(xiàn)負(fù)荷降低。2生產(chǎn)工藝的影響連續(xù)性生產(chǎn)（如冶金、化工等）電力負(fù)荷非常穩(wěn)定。3氣候影響氣候的變化對(duì)電力負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生很大的影響。4季節(jié)影響不同季節(jié)負(fù)荷有明顯的差別。三、電力負(fù)荷曲線的特性指標(biāo)及其計(jì)算方法反映電力負(fù)荷變化特性的指標(biāo)主要有日負(fù)荷率、日最小負(fù)荷率、月用電不均

22、衡率、季（年）用電不均衡率及它們的年平均值。此外還有一些指標(biāo)參數(shù)也從不同角度反映電力負(fù)荷的特性，如年負(fù)荷率、年負(fù)荷靜態(tài)變化率、負(fù)荷年增長(zhǎng)率以及最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。1日負(fù)荷率及其年平均值日負(fù)荷率是反映電力負(fù)荷在日內(nèi)變化特性的參數(shù)。我們將日平均負(fù)荷與日最大負(fù)荷之比值稱為日負(fù)荷率，其定義式為：2-1)式中日負(fù)荷率；日最大負(fù)荷，萬(wàn)kW；日平均負(fù)荷，萬(wàn)kW,它等于日用電量（或發(fā)電量）除以24h。由于不同日子有不同的值，即在年內(nèi)是變化的，用年內(nèi)日負(fù)荷的平均值表示年內(nèi)日負(fù)荷的平均變化特性，其定義式為（2-2）式中年內(nèi)平均日負(fù)荷率；每月的最大負(fù)荷，萬(wàn)kW；每月中最大日電量日的用電量（或發(fā)電量），萬(wàn)kWh。2日

23、最小負(fù)荷率日最小符合與日最大負(fù)荷之比值稱為日最小負(fù)荷率，其定義式為（2-3）式中日最小負(fù)荷率；日最小負(fù)荷，萬(wàn)kW；日最大負(fù)荷，萬(wàn)kW；3月用電不均衡率及其在年內(nèi)的平均值月平均日電量與月最大日電量的比值稱為月用電不均衡率，其定義式為（2-4）式中月用電不均衡率；一一月平均日電量，萬(wàn)kWh；月最大日電量，萬(wàn)kWh;年內(nèi)各月的月用電不均衡率是不同的，即值在年內(nèi)是變化的，將表示月用電不均衡率在年內(nèi)的平均變化程度，它等于全年月平均日用電量之和與全年月最大日用電量之和的比值，其定義式為（2-5）式中年平均月用電不均衡率；月平均日用電量，萬(wàn)kWh;一一月最大日用電量，萬(wàn)kWh;4季（或年）用電不均衡率及其平

24、均值將全年12月份的最大負(fù)荷的平均值與年最大負(fù)荷的比值稱為季（或年）用電不均衡率，其定義式為2-6)式中季（或年）用電不均衡率；一月最大負(fù)荷，萬(wàn)kw；年最大負(fù)荷，萬(wàn)kw。由于每年只有一個(gè)年用電不均衡率值，故5年負(fù)荷率將全年實(shí)際用電量與全年按最大負(fù)荷用電所需電量之比值稱為年負(fù)荷率，其定義式為（2-7）式中一一年負(fù)荷率；一一全年實(shí)際用電量，萬(wàn)kWh；全年最大負(fù)荷，萬(wàn)kW。本章練習(xí)1負(fù)荷預(yù)測(cè)概念是什么？2負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本原理？3負(fù)荷預(yù)算產(chǎn)生誤差的原因？答案：1.負(fù)荷可指電力需求量或者用電量，而需求量是指能量的時(shí)間變化率，即功率。也可以說(shuō)，負(fù)荷是指發(fā)電廠、供電地區(qū)或電網(wǎng)在某一瞬間所承擔(dān)的工作負(fù)荷。對(duì)用戶

25、來(lái)說(shuō)，用電負(fù)荷是指連接在電網(wǎng)的用戶所有用電設(shè)備在某一瞬間所消耗的功率之和。2負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本原理？1）可知性原理2）可能性原理3）連續(xù)性原理4）相似性原理5）反饋性原理6）系統(tǒng)性原理3（1）進(jìn)行預(yù)測(cè)往往要用到數(shù)學(xué)模型，而數(shù)學(xué)模型大多只包括所研究現(xiàn)象的某些主要因素，很多次要的因素都被略去了。（2）負(fù)荷所受影響是千變?nèi)f化的，進(jìn)行預(yù)測(cè)的目的和要求又各種各樣，因而就有一個(gè)如何從許多預(yù)測(cè)方法中正確選用一個(gè)合適的預(yù)測(cè)方法的問(wèn)題。（3）進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)要用到大量資料，而各項(xiàng)資料并不能保證都是準(zhǔn)確可靠，這就必然會(huì)帶來(lái)預(yù)測(cè)誤差。4）某種意外事件的發(fā)生或情況的突然變化，也會(huì)造成預(yù)測(cè)誤差。第二章定性預(yù)測(cè)與簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)第一節(jié)主

26、觀概率預(yù)測(cè)法概率是一事件發(fā)生的可能性大小的度量，一般用事件發(fā)生頻率來(lái)規(guī)定。例如，鄭出質(zhì)量均勻的硬幣n次，記錄出現(xiàn)正面的次數(shù)m,則出現(xiàn)正面的頻率為，當(dāng)n很大時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)比值以某種方式接近，于是把規(guī)定為擲硬幣時(shí)出現(xiàn)正面的概率，這個(gè)概率是客觀的，又稱為客觀概率。主觀概率法則是請(qǐng)若干專家來(lái)估計(jì)某特定事件發(fā)生的主觀概率，然后綜合得出該事件的概率。專家們給出的主觀概率要滿足，一個(gè)試驗(yàn)中，所有可能發(fā)生的事件的概率要滿足。綜合各專家給出的主觀概率，一般用求平均的辦法，即式中專家人數(shù)；第個(gè)專家給出的主觀概率；所求的主觀預(yù)測(cè)概率。例如，某地區(qū)請(qǐng)8名專家預(yù)測(cè)本地區(qū)電量需求超過(guò)，記為事件，或不超過(guò)，記為事件，分別給出它

27、們的主觀概率，結(jié)果見(jiàn)表3-1。表3-1主觀概率預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)表8名專家預(yù)測(cè)概率事件平均值A(chǔ)0.800.750.600.650.600.500.850.700.681B0.300.400.250.400.500.200.400.150.325第二節(jié)單耗法單耗法即單位產(chǎn)品電耗法，是通過(guò)某一工業(yè)產(chǎn)品的平均單位產(chǎn)品用電量以及該產(chǎn)品的產(chǎn)量，得到生產(chǎn)這種產(chǎn)品的總用電量，計(jì)算公式是式中用電量；產(chǎn)品產(chǎn)量；產(chǎn)品的單位耗電量；一個(gè)地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)用電，可按照行業(yè)劃分為若干部門，如煤炭、石油、冶金、機(jī)械、建筑、紡織化纖、造紙、食品等，再對(duì)每個(gè)部門統(tǒng)計(jì)出主要產(chǎn)品的單位產(chǎn)品耗電量，知道了每種產(chǎn)品的產(chǎn)量，就可得到n種工業(yè)產(chǎn)品總用

28、電量用于預(yù)測(cè)時(shí)，可以用未來(lái)某時(shí)段的產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)值代替公式中的，單位產(chǎn)品電耗仍用現(xiàn)在值，用電量預(yù)測(cè)公式為：如果單位產(chǎn)品電耗發(fā)生變化，先用某種方法（如回歸方法）對(duì)單位產(chǎn)品電耗作出預(yù)測(cè)，再代入上式得：例3-1四川省的輕工業(yè)、重工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和交通運(yùn)輸郵電業(yè)6個(gè)物質(zhì)生產(chǎn)部門，求得19851995年間的各部門單位產(chǎn)值電耗，預(yù)測(cè)出1995年及2000年的產(chǎn)值單耗，并預(yù)測(cè)出產(chǎn)值。代入公式得求出物質(zhì)生產(chǎn)電力需求量預(yù)測(cè)值。1995年預(yù)測(cè)值：2000年的預(yù)測(cè)值：第三節(jié)負(fù)荷密度法負(fù)荷密度預(yù)測(cè)法是從某地區(qū)人口或土地面積的平均耗電量出發(fā)作預(yù)測(cè)，計(jì)算公式是式中某地區(qū)的年（月）用電量；該地區(qū)的人口數(shù)（或建筑面積，

29、土地面積）；平均每人（或每平方米建筑面積，每公頃土地面積）的用電量，稱用電密度。作預(yù)測(cè)時(shí)，首先預(yù)測(cè)出未來(lái)某時(shí)候的人口數(shù)量和人均用電量，未來(lái)用電量預(yù)測(cè)公式。把人口數(shù)量換成建筑面積或土地面積，按單位面積計(jì)算用電密度，預(yù)測(cè)公式完全類似。例3-2預(yù)測(cè)1995年和2000年的四川省人口分別為1.153億人和1.22億人，人均生活用電量到1995年和2000年分別為45.83，和62，代入式，得1995年城鄉(xiāng)人民生活用電為2000年生活用電為第四節(jié)比例系數(shù)增長(zhǎng)法比例系數(shù)增長(zhǎng)法假定今后的電力負(fù)荷與過(guò)去有相同的增長(zhǎng)比例，用歷史數(shù)據(jù)求出比例系數(shù)，按比例預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展。設(shè)第年的用電量為，第n年的用電量為，則從第n年

30、至第年用電量的平均增長(zhǎng)率為由此預(yù)測(cè)第年的用電量為這與以為起點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果相同，這是因?yàn)槔?-390年代，四川省非物質(zhì)生產(chǎn)部門（包括客運(yùn)業(yè)、公用事業(yè)及居民服務(wù)業(yè)，金融保險(xiǎn)業(yè)、文教衛(wèi)生科研事業(yè)和行政機(jī)關(guān)等）電力消費(fèi)量，八五期間按年均增長(zhǎng)率18%計(jì)，九五期間按年均增長(zhǎng)率20%計(jì)，以1990年的8.83億為起點(diǎn)，1995年非物質(zhì)生產(chǎn)部門電力需求為再以1995年的預(yù)測(cè)值20.2億作起點(diǎn)，預(yù)測(cè)2000年的用電量為第五節(jié)彈性系數(shù)法一、彈性系數(shù)設(shè)為自變量，是的可微函數(shù)，則有（3-1）稱為對(duì)的彈性系數(shù)。導(dǎo)數(shù)是瞬時(shí)變化率或邊際變化，是平均變化率，因此彈性系數(shù)是變量的瞬時(shí)變化率與平均變化率之比。時(shí)，表明目前的變化率高

31、于平均變化率，時(shí)，的當(dāng)前變化率低于平均變化率。如果表示商品的價(jià)格，表示商品需求量，則稱為該商品的需求價(jià)格彈性系數(shù)。這里考慮到是的單調(diào)減函數(shù)，為使保持正值，式子前面加了負(fù)號(hào)。當(dāng)時(shí)，商品需求富有彈性，價(jià)格的微小變化會(huì)引起的較大變化，當(dāng)然增加時(shí)會(huì)猛降，因此經(jīng)銷商應(yīng)當(dāng)降價(jià)促銷；當(dāng)時(shí)，商品需求缺乏彈性，價(jià)格的微量調(diào)整不致于引起需求量的大幅度變化，經(jīng)營(yíng)者應(yīng)當(dāng)把握時(shí)機(jī)，實(shí)施小步驟提價(jià)，以便在維持銷售量基本不變的前提下提價(jià)獲益。電力作為商品，理應(yīng)遵循這一客觀規(guī)律。式（3-1）可改寫(xiě)為（3-2）為的相對(duì)變化率，為的相對(duì)變化率，故又解釋為兩個(gè)變量與的相對(duì)變化率之比。在這個(gè)意義上我們定義為電力需求彈性系數(shù)，并把它用

32、于預(yù)測(cè)。在式（3-2）中，讓代表國(guó)民生產(chǎn)總值，表示用電量，電力彈性系數(shù)就是用電量的相對(duì)變化率與國(guó)民生產(chǎn)總值的相對(duì)變化率之比，當(dāng)然也可以考慮用電量對(duì)于其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的彈性系數(shù)。在一般情況下電力彈性系數(shù)應(yīng)大于1，這是由電力工業(yè)優(yōu)先發(fā)展所決定的。二、直接彈性系數(shù)預(yù)測(cè)法由以往的用電量和國(guó)民生產(chǎn)總值可分別求出他們的平均增長(zhǎng)率，記為和，從而求得電力彈性系數(shù)。如果用某種方法預(yù)測(cè)未來(lái)m年的彈性系數(shù)為，國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率為，可得電力需求增長(zhǎng)率為（3-3）這樣就可按照上節(jié)所講的比例系數(shù)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)法得出第m年的用電量3-4)式中基年（預(yù)測(cè)起點(diǎn)年）的用電量。例3-4已知某地區(qū)19581994年的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值和實(shí)際用電

33、量（見(jiàn)表3-2），求電力彈性系數(shù)，若選定今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)電力彈性系數(shù)為1.3，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)率為8.5%，試預(yù)測(cè)2000年和2010年的地區(qū)用pq冃電量。表3-2產(chǎn)值與用電量表序號(hào)年份用電量（萬(wàn)）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（億元）序號(hào)年份用電量（萬(wàn)）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（億元）19581959196019611131416.291962019776300669.002138538.5822119786309492.1531615811.8519622197966234120.5041736615.40323198068529139.1051798820.6919624198174318148.3062237423.354

34、25198282175162.3972403324.6419626198390164162.7982926531.56527198495557187.4293183535.2196281985102008189.93103725954.506291986108019212.06114630874.20196301987118201246.85125318082.507311988131063267.32135668150.95196321989142033290.66145560842.508331990155000301.32155407046.10196341991169550323.46

35、166130155.159351992186700349.33176361169.70197361993207237378.27186438084.300371994230033428.53196482472.651971197219731974197197考慮到幾個(gè)時(shí)期內(nèi)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)有所不同，在計(jì)算總的彈性系數(shù)的同時(shí)，也分期計(jì)算彈性系數(shù)。由于1970-1978年間，數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，將其刪除不計(jì)，從中看出彈性系數(shù)的變化情況，計(jì)算結(jié)果列于表3-3。表3-3彈性系數(shù)計(jì)算表時(shí)期19581969年19791989年19901994年19581994年用電增長(zhǎng)率（%）13.688.2610.137.28工

36、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率（%）25.028.768.0210.58彈性系數(shù)0.550.941.260.69表3-3增長(zhǎng)率的計(jì)算，可按指數(shù)回歸模型求得中的，則就是增長(zhǎng)率?，F(xiàn)在計(jì)算預(yù)測(cè)值，已知，故用電量的年增長(zhǎng)率利用式（3-3）可得出以1994年為基年，按照式（3-4），分別得出2000年和2010年的用電量為上述預(yù)測(cè)方法中直接使用彈性系數(shù)，故稱為直接彈性系數(shù)法，下面幾段中，所考慮用電量是若干個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的函數(shù)比如，取，表示國(guó)民平均收入，表示電價(jià)，表示人口數(shù)量，這時(shí)對(duì)的彈性系數(shù)為式中關(guān)于的偏導(dǎo)數(shù)。這樣上式中為用電量對(duì)平均收入的彈性系數(shù)，為對(duì)電價(jià)彈性系數(shù)，為對(duì)人口彈性系數(shù)。本章練習(xí)1預(yù)測(cè)2010年和2015年的

37、河南省人口分別為1.153億人和1.22億人，人均生活用電量到2010年和2015年分別為45.83，和62，求城鄉(xiāng)人民生活用電量？290年代，四川省非物質(zhì)生產(chǎn)部門（包括客運(yùn)業(yè)、公用事業(yè)及居民服務(wù)業(yè)，金融保險(xiǎn)業(yè)、文教衛(wèi)生科研事業(yè)和行政機(jī)關(guān)等）電力消費(fèi)量，八五期間按年均增長(zhǎng)率18%計(jì)，九五期間按年均增長(zhǎng)率20%計(jì)，以1990年的8.83億為起點(diǎn)，預(yù)測(cè)200年的用電量？答案1解：代入式，得2010年城鄉(xiāng)人民生活用電為2015年生活用電為：2解：1995年非物質(zhì)生產(chǎn)部門電力需求為再以1995年的預(yù)測(cè)值20.2億作起點(diǎn)，預(yù)測(cè)2000年的用電量為第三章時(shí)間序列預(yù)測(cè)法時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法是預(yù)測(cè)方法體系中的重要

38、組成部分。本章主要介紹移動(dòng)平均法、指數(shù)平滑法和隨機(jī)時(shí)間序列預(yù)測(cè)法。第一節(jié)時(shí)間序列與時(shí)序分析一、時(shí)間序列概念所謂時(shí)間序列，是指同種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的數(shù)量表現(xiàn)依時(shí)間先后次序所組成的一個(gè)排列，用以表示其隨時(shí)間變化的過(guò)程。一方面一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象同其它現(xiàn)象之間存在普遍聯(lián)系和相互關(guān)聯(lián)，它的發(fā)生發(fā)展具有不平衡性。從而決定時(shí)間序列具有如下的特征：第一，時(shí)間序列含有長(zhǎng)期趨勢(shì)因素。長(zhǎng)期趨勢(shì)是指社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)表現(xiàn)出來(lái)的持續(xù)發(fā)展變化的總趨勢(shì)，或?yàn)槌掷m(xù)上升，或?yàn)槌掷m(xù)下降，或是平穩(wěn)發(fā)展。第二，時(shí)間序列含有季節(jié)變動(dòng)因素。時(shí)間序列的季節(jié)變動(dòng)是指每隔一定時(shí)間所出現(xiàn)的周期性波動(dòng)。時(shí)間序列出現(xiàn)季節(jié)變動(dòng)的原因是多方面的，如公共

39、交通受上下班及節(jié)假日的影響等等。第三，時(shí)間序列含有循環(huán)變動(dòng)因素。循環(huán)變動(dòng)是指以若干年為周期的周期性波動(dòng)。原指市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，由于無(wú)政府干預(yù)生產(chǎn)狀態(tài)下所出現(xiàn)的繁榮階段和隨之而來(lái)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)、蕭條和復(fù)蘇階段所形成的循環(huán)周期波動(dòng)。循環(huán)變動(dòng)是做中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題。第四，時(shí)間序列含有不規(guī)則變動(dòng)因素。不規(guī)則變動(dòng)又稱隨機(jī)變動(dòng)，是指由于隨機(jī)因素或突發(fā)事件的發(fā)生而引起的變動(dòng)。通常將不規(guī)者變動(dòng)劃分為間歇變動(dòng)和剩余變動(dòng)。間歇變動(dòng)指一系列事件中的某一種能夠加以判別而無(wú)法預(yù)計(jì)的事件所引起的變動(dòng)，如戰(zhàn)爭(zhēng)、政治、地震、水災(zāi)、罷工等所引起的變動(dòng)。二、時(shí)間序列的分類時(shí)間序列可以從不同角度進(jìn)行分類。本書(shū)是從時(shí)間序列的數(shù)量特征上加

40、以分類。按時(shí)間序列各期數(shù)量的確定性與否，可將時(shí)間序列劃分為確定型時(shí)間序列和隨機(jī)型時(shí)間序列。（一）確定型時(shí)間序列確定型時(shí)間序列即通常所說(shuō)的時(shí)間序列，它是社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象各期數(shù)量表現(xiàn)的實(shí)際數(shù)值按時(shí)間先后次序的排列。以這種時(shí)間序列為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測(cè)，只考慮各期數(shù)量表現(xiàn)的數(shù)值是多少，而不考慮各期數(shù)量有可能出現(xiàn)的其他數(shù)值。以后將要介紹的移動(dòng)品均法和指數(shù)平滑法都是對(duì)這種時(shí)間序列所作的預(yù)測(cè)，一般來(lái)講都比較簡(jiǎn)單、直觀，但長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的可信度不高。（二）隨機(jī)型時(shí)間序列隨機(jī)型時(shí)間序列，簡(jiǎn)稱為隨機(jī)序列，它是由隨機(jī)性經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象產(chǎn)生的隨機(jī)變量按時(shí)間先后次序的排列。從理論上講，任何社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象都具備隨機(jī)性的特點(diǎn)。一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象在其發(fā)

41、展變化的過(guò)程，會(huì)受到各種隨機(jī)因素的影響，他們可能來(lái)自社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)方面，也可能來(lái)自自然界、人類心理方面，是無(wú)法控制和難以避免的因素。在這些隨機(jī)因數(shù)的作用下，以種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象在某一時(shí)期的數(shù)量表現(xiàn)有很大的不確定性，從而可以看作為一個(gè)隨機(jī)變量，將這些隨機(jī)變量按時(shí)間先后次序排列起來(lái)，就構(gòu)成一個(gè)隨機(jī)型時(shí)間序列。1、平穩(wěn)隨機(jī)序列與非平穩(wěn)隨機(jī)序列隨機(jī)序列可細(xì)分為平穩(wěn)隨機(jī)序列與非平穩(wěn)隨機(jī)序列。設(shè)Y(t=1,2，)是一個(gè)隨機(jī)序列，簡(jiǎn)記為yt。對(duì)每個(gè)固定的t,yt是一個(gè)隨機(jī)變量，如果yt滿足下列條件：E(yt)=at=1,2，(3.1.1)(2) E(yt+k-a)(yt-a)二rkt=1,2，(3.1.2)則

42、稱序列yt為平穩(wěn)隨機(jī)時(shí)間序列，簡(jiǎn)稱為平穩(wěn)隨機(jī)序列。式(3.1.1)中，a是常數(shù)，它表明平穩(wěn)隨機(jī)序列的均值不隨時(shí)間變化。式(3.1.2)中，rk僅和K有關(guān)(K=0,1,2)，是序列yt啲自協(xié)方差，它和時(shí)間t無(wú)關(guān)。不同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件的隨機(jī)序列稱為非平穩(wěn)序列。對(duì)非平穩(wěn)隨機(jī)序列，如果僅滿足條件(1)，我們稱它在均值上平穩(wěn)，而在方差上不平穩(wěn)，如果僅滿足條件(2)，則稱為均值上不平穩(wěn)，方差上平穩(wěn)。當(dāng)然，也有非平穩(wěn)時(shí)間序列在均值和方差上均不平穩(wěn)。白噪聲序列是平穩(wěn)隨機(jī)序列的特殊情況，其定義如下：若一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)序列yt滿足下列兩個(gè)條件：(1) E(yt)=0t=1,2，(3.1.3)E(yt+kytJ=%d

43、t=1,2，(3.1.4)其中，為非負(fù)常數(shù)；q為脈沖函數(shù)，滿足:j1當(dāng)k=0時(shí)k=0當(dāng)k/0時(shí)則稱yt為白噪聲序列。2、樣本序列隨機(jī)時(shí)間序列是一種理論形態(tài)，在大多數(shù)情況下，序列中的各個(gè)隨機(jī)變量服從的分布很難找到，因此對(duì)隨機(jī)序列的研究往往從它的樣本序列開(kāi)始。所謂樣本序列是指對(duì)隨機(jī)序列中一隨機(jī)變量，取其一個(gè)變量值(樣本值)，將這些變量值(樣本值)按時(shí)間先后次序排列起來(lái)所形成的序列。若yt為一隨機(jī)序列，yt是Yt的一個(gè)樣本值，則yt就是一個(gè)樣本序列。例如：yt序列中，1/t表示某種商品各月的銷售量，則yt為一隨機(jī)序列：yi:y，y2,，yn如果這種商品某年份12個(gè)月的實(shí)際銷售量按時(shí)間先后次序排列如下

44、：yi：80,70,60,30,20,3,4,10,18,40,70,100這樣一個(gè)排列就是一個(gè)樣本序列。3、非平穩(wěn)隨機(jī)序列的平穩(wěn)化平穩(wěn)隨機(jī)序列具有許多優(yōu)良的性質(zhì)，可以建立一系列速記時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。對(duì)非平穩(wěn)隨機(jī)序列應(yīng)先進(jìn)行平穩(wěn)化處理，使之變成平穩(wěn)隨機(jī)序列，才能用于預(yù)測(cè)。一個(gè)隨機(jī)序列是否平穩(wěn)的判別稱為平穩(wěn)性識(shí)別。隨機(jī)序列的平穩(wěn)性識(shí)別是從其樣本序列開(kāi)始進(jìn)行的，具體方法在后面介紹。如經(jīng)判別，隨機(jī)序列是平穩(wěn)的，那么可對(duì)其樣本序列進(jìn)行平穩(wěn)化處理，為此我們引入算子，表示差分算子：(3.1.5)同樣我們可定義，例如：(3.1.6)這里稱，分別為一階差分、二階差分、三階差分。引入算子，就可以進(jìn)行非平穩(wěn)序列的

45、平穩(wěn)化處理。首先觀察樣本序列是否受季節(jié)變動(dòng)影響。如果存在季節(jié)因素，可先進(jìn)行季節(jié)差分。若季節(jié)變動(dòng)的周期長(zhǎng)度為s，則一階季節(jié)差分為：(3.1.7)V2Y=V(VY)stsst=V(Y-Y)stt一s=(Yt-Y)-(yt-st-s-yt-s-s=Y-2Y+Ytt-st-2s(3.1.8)經(jīng)過(guò)季節(jié)差分后，一般可消除季節(jié)因素的影響。在此之后，如果時(shí)間序列仍不平衡，可進(jìn)行一階差分。一階差分后仍不平穩(wěn)，進(jìn)行二階差分，直至序列滿足平穩(wěn)性條件為止。一般情況下，經(jīng)過(guò)一階差分或二階差分之后，時(shí)間序列在均值上就平穩(wěn)了。當(dāng)時(shí)間序列在方差上不平穩(wěn)時(shí)，可采取對(duì)數(shù)變換：使之平穩(wěn)化。有時(shí)也采取平方根方式進(jìn)行：在實(shí)際操作時(shí)，可

46、視情況選取對(duì)數(shù)變換或平方根運(yùn)算。三、時(shí)間分析時(shí)序分析就是通過(guò)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化過(guò)程的分析研究，找出其發(fā)展變化的量變規(guī)律性，用以預(yù)測(cè)未來(lái)，時(shí)間序列作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象量變過(guò)程的記載，表面上看是一系列數(shù)據(jù)隨時(shí)間的一種排列，然而每一數(shù)據(jù)都是多因素綜合作用的結(jié)果。時(shí)序分析實(shí)質(zhì)上是對(duì)時(shí)間序列特征的識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，形成一系列的時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。通過(guò)時(shí)序分析，建立時(shí)序模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，既有優(yōu)點(diǎn)也有局限性。它的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：第一，預(yù)測(cè)時(shí)不必考慮其他因素的影響，僅從序列自身出發(fā)，建立相應(yīng)的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，從根本上避免了尋找影響因素及識(shí)別主要因素和次要因素的困難。第二，和回歸分析相比，可以避免因果模型

47、中對(duì)隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)（剩余項(xiàng)）的限定條件在經(jīng)濟(jì)實(shí)踐中難以滿足的矛盾。最后，時(shí)序模型簡(jiǎn)單易行，資料容易取得，應(yīng)用廣泛。時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法的局限性主要表現(xiàn)在：從時(shí)間序列自身出發(fā)，難以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)的出現(xiàn)。第二節(jié)移動(dòng)平均法移動(dòng)平均法，是假定預(yù)測(cè)對(duì)象未來(lái)的變化具有連續(xù)性。它將觀察期的數(shù)據(jù)，由遠(yuǎn)而近按一定的跨越期進(jìn)行平均，將最后一期一個(gè)移動(dòng)平均值作為預(yù)測(cè)值。移動(dòng)平均法通常分為簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法和加權(quán)移動(dòng)平均法兩大類。一、簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法設(shè)Y1,Y2，Yt為一時(shí)間序列，則預(yù)測(cè)公式為：(3.2.1)式中：為（t+1）期的預(yù)測(cè)值；Yt為t期的觀察值；N為移動(dòng)平均期數(shù)（又稱移動(dòng)跨距）為計(jì)算簡(jiǎn)便，將式（3.2.1）簡(jiǎn)化，得

48、遞推公式：Y-YY=Y+tt-Nt+itN（3.2.2）例3.2.1:1981-1992年的售電量資料如表3-1所示。采用三年移動(dòng)（N=3）和五年移動(dòng)平均（N=5）分別計(jì)算各期預(yù)測(cè)值。計(jì)算結(jié)果列在表3-1的第3、第4欄。表3-1移動(dòng)平均預(yù)測(cè)計(jì)算表年份t售電量（萬(wàn)千瓦）Yt三年移動(dòng)平均值五年移動(dòng)平均值8110821283138416(10+12+13)/3=11.7851611.7+(16-10)/3=13.7861513.7+(16-12)/3=15.0(10+12+13+16+16)/5=13.4871615.0+(15-13)/3=15.713.4+(15-10)/5=14.4881715

49、.7+(16-16)/3=15.714.4+(17-12)/5=15.2891515.7+(17-16)/3=16.015.2+(15-13)/5=16.0901416.0+(15-15)/3=16.016.0+(15-16)/5=15.8911316.0+(14-16)/3=15.315.8+(14-16)/5=15.4921415.3+(13-17)/3=14.015.4+(13-15)/5=15.09314.0+(14-15)/3=13.715.0+(14-16)/5=14.6從計(jì)算結(jié)果看：采用三年移動(dòng)平均，1993年售電量預(yù)測(cè)值為13.7萬(wàn)千瓦；采用五年移動(dòng)平均，1993年售電量預(yù)測(cè)值

50、為14.6萬(wàn)千瓦。兩次預(yù)測(cè)的結(jié)果不相一致，也就是說(shuō)移動(dòng)跨距大小會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生不同的影響通常，各期移動(dòng)平均值組成的排列稱為移動(dòng)平均序列。表3-1中第3欄為三年移動(dòng)平均序列，第4欄為五年移動(dòng)平均序列。從表3-1看出：三年移動(dòng)平均序列比五年移動(dòng)平均序列波動(dòng)較大。一般情況下，移動(dòng)跨距N越移大，修勻的程度也越大，移動(dòng)平均序列較平坦；反之，移動(dòng)平均序列中，保留原始序列的特征較多，存在的隨機(jī)干擾也就越多，移動(dòng)平均序列波動(dòng)較大。當(dāng)原始序列中含有大量隨機(jī)干擾或者序列的基本發(fā)展趨勢(shì)較為平緩時(shí)，可選取較大的N值；反之，取較小的N值。移動(dòng)跨距的確定也可結(jié)合預(yù)測(cè)誤差分析進(jìn)行。通常的做法是先計(jì)算若干個(gè)跨距下的移動(dòng)平均序

51、列，然后計(jì)算各移動(dòng)平均序列與原始序列之間的誤差序列，最后比較平均誤差水平，以最小平均誤差為標(biāo)準(zhǔn)選取移動(dòng)跨距。對(duì)表3-1，我們可以計(jì)算相應(yīng)各期的誤差，列示于表3-2中。計(jì)算結(jié)果表明，三年移動(dòng)平均預(yù)測(cè)誤差小于五年移動(dòng)平均的預(yù)測(cè)誤差。因此，本例中可選擇三年移動(dòng)平均值作為未來(lái)的預(yù)測(cè)值。表3-2預(yù)測(cè)誤差計(jì)算表年份t售電量（萬(wàn)千瓦）Yt三年移動(dòng)平均五年移動(dòng)平均811082128313841611.74.3851613.72.3861515.0013.41.6871615.70.314.41.6881715.71.315.21.8891516.0116.01901416.0215.81.8911315.32.315.42.4921414.0015.019313.714.6平均值1.51.6二、加權(quán)移動(dòng)平均法加權(quán)移動(dòng)平均法與簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法在原理上是一致的都是把前N期的平均數(shù)作為下一期的預(yù)測(cè)值，但加權(quán)移動(dòng)平均法是把前N期的加權(quán)平均數(shù)作為下一期的預(yù)測(cè)值。設(shè)W1，W2，WN分別代表Yt，Yt-1，,Yt-N-的權(quán)數(shù)，則第（t+1）期的預(yù)測(cè)值為：(3.2.3)式中（323）中，權(quán)數(shù)叫（j=1,2。，N）的選擇原則是：愈接近預(yù)測(cè)期，權(quán)數(shù)愈大，以達(dá)到后今薄古的目的。例3.2.2: