基于灰色時間序列的全國電力年消耗總量預測

摘 要：全國電力年消耗總量作為重要的經(jīng)濟指標，對國內(nèi)經(jīng)濟環(huán)境的反映具有重要作用。電力在傳輸、儲存和遠程調(diào)配等環(huán)節(jié)中損耗嚴重，從而要求了發(fā)電量必須與用電量相適應。利用灰色時間序列對其進行了預測，預測2017年全國電力年消耗總量為6.4658萬億兆千瓦，不僅能對發(fā)電工作進行提前指導，還能根據(jù)預測數(shù)據(jù)指導經(jīng)濟政策的制訂。通過誤差分析對模型的準確性進行了驗證，5組驗證數(shù)據(jù)均保證誤差小于5%，即預測數(shù)據(jù)具有95%保證率，保證了預測數(shù)據(jù)的參考價值。

關鍵詞：灰色時間序列；用電總量預測；誤差分析

引言

全國電力年消耗總量作為重要的經(jīng)濟指標，對國內(nèi)經(jīng)濟環(huán)境的反映具有重要作用。電力在傳輸、儲存和遠程調(diào)配等環(huán)節(jié)中損耗嚴重，從而要求了發(fā)電量必須與用電量相適應。基于以上兩點，對未來全國電力年消耗總量進行準確預測，不僅能對發(fā)電工作進行提前指導，還能根據(jù)預測數(shù)據(jù)指導經(jīng)濟政策的制訂。

目前，對全國電力年消耗量預測進行較少，多為專家定性預測，準確度得不到保障，而全國電力年消耗量影響因素眾多，內(nèi)部關系不明晰。針對此，本文利用灰色時間序列進行預測，所需數(shù)據(jù)量小，準確度高，預測結果更具有參考價值。

1 灰色時間序列

時間序列預測是將所需要預測的數(shù)據(jù)按照時間進行排列，形成一個數(shù)列，利用數(shù)列的內(nèi)在規(guī)律，合理外推出未來時間相應節(jié)點所對應的數(shù)據(jù)?；疑A測用于數(shù)據(jù)內(nèi)在關系不明確或不完全已知的情況，利用較少數(shù)據(jù)，進行準確度和可信度高的預測?；疑珪r間序列將以上兩種方法相結合，所需數(shù)據(jù)少，預測準確，可信度高，特別適合類似于用電總量的預測分析。

灰色時間序列預測過程包括：數(shù)據(jù)預處理（累加數(shù)列），序列建立，參數(shù)求解，精度檢驗。

2 基于灰色時間序列的全國電力年消耗量預測

2.1 實驗條件

（1）查詢國家統(tǒng)計局有關數(shù)據(jù)，2007至2016年全國電力年消耗總量數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）在MATLAB R2014a，利用MATLAB語言對相應程序進行了編寫。

2.2 實驗結果

利用灰色時間序列進行預測，預測2017年全國電力年消耗總量為6.4658萬億兆千瓦，全國電力年消耗量預測如圖1所示。

2.3 誤差分析

以2012～2016年全國電力年消耗總量作為預測目標，將預測值與實際值進行比較，誤差分析結果見表2。

從預測誤差表中可以看出，利用已知實際值和模型預測值進行比較，2012～2016年全國電力年消耗總量預測值與實際值差距最大為4.665%，最小為2.395%，5組驗證均保證預測值與實際值差異小于5%，滿足統(tǒng)計學的預測值具有95%的保證率的要求，預測精度高，預測結果可信，預測數(shù)據(jù)具有重要的現(xiàn)實意義。

3 結束語

綜合全國電力年消耗總量符合時間序列規(guī)律以及數(shù)據(jù)量小，內(nèi)部關系不完全清晰的特點，利用灰色時間序列得到預測模型，并對2017年全國電力年消耗總量進行了預測。預測方便，所需數(shù)據(jù)量小，通過誤差分析發(fā)現(xiàn)，預測結果準確度高，具有重要的現(xiàn)實意義。預測2017年我國電力年消耗總量將達到6.4658萬億兆千瓦，繼續(xù)呈現(xiàn)上升趨勢，為保證電力供應，有關部門應及早進行準備，參考預測數(shù)據(jù)采取相應措施。

參考文獻

[1]林添枝，吳盧榮，陳績馨.基于時間序列與灰色拓撲的春節(jié)火災損失預測[J].數(shù)學的實踐與認識，2014（17）：176-183.

[2]楊月英，馬萍.基于灰色時間序列預測中國汽車銷量[J].湖州職業(yè)技術學院學報，2012（01）：5-7+11.

[3]肖勇，尹世洋，邵景力，等.灰色預測與時間序列分析在地下水位預測中的應用[J].灌溉排水學報.

[4]劉淼.基于灰色理論的時間序列交通事故預測[J].許昌學院學報，2014（02）：14-17.

[5]曹艷平.灰色時間序列理論及應用的研究[D].西安建筑科技大學，2005.

[6]李雅莉.時序挖掘算法灰色預測模型的分析及應用[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2016（03）：43-44.

作者簡介：董學超（1996-），男，漢族，河北省淶水縣人，本科，在讀學生。