○羅廣雷 胡錫國 趙 陽

（廣安市經(jīng)濟和信息化委員會 四川 廣安 638000）

一、預(yù)測背景

1、用電量需求和GDP預(yù)測的意義

眾所周知，電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟中各個行業(yè)的發(fā)展提供能源供給和動力支持。電力需求取決于國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求的發(fā)展變化與經(jīng)濟發(fā)展情況密切相關(guān)，兩者之間存在一定的正相關(guān)性，電力發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展必須相協(xié)調(diào)。隨著我國市場經(jīng)濟的不斷完善和供電緊張局面的改善，電力需求會越來越依賴國民經(jīng)濟的相關(guān)變量如GDP、市場價格等。因此，用電量、GDP的分析和預(yù)測研究對電力部門以及相關(guān)經(jīng)濟部門的工作具有極其重要的意義。

電力需求預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)的基礎(chǔ)，其預(yù)測精度的高低直接影響到電力系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性和供電質(zhì)量。同時，準確預(yù)測電力需求將有利于電力企業(yè)合理安排生產(chǎn)計劃，提高經(jīng)濟效益，有助于協(xié)調(diào)供電與社會需求之間的平衡關(guān)系。為了實現(xiàn)廣安“十二五”規(guī)劃綱要提出的經(jīng)濟社會發(fā)展目標，以“發(fā)展經(jīng)濟，電力先行”為指導(dǎo)原則，以GDP增長速度為依據(jù)，準確把握電力與經(jīng)濟之間的關(guān)系，進行合理的經(jīng)濟分析，對提高電力需求和GDP增長預(yù)測的精度具有重要作用。

2、預(yù)測模型與數(shù)據(jù)

本文研究指標為全社會用電量、國內(nèi)生產(chǎn)總值（以下簡稱GDP）。全社會用電量是反映電力需求的一個重要指標，它是指第一、二、三產(chǎn)業(yè)等所有用電領(lǐng)域的電能消耗總量，包括工業(yè)用電、農(nóng)業(yè)用電、商業(yè)用電、居民用電、公共設(shè)施用電以及其他用電等。GDP，是國民經(jīng)濟核算的核心指標，也是衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟狀況和發(fā)展水平的重要指標，它是指在一定時期內(nèi)一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟中所生產(chǎn)出的全部最終產(chǎn)品和勞務(wù)的價值。隨著廣安經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，全社會用電需求量、GDP均在逐年增加，在一定時期內(nèi)將呈現(xiàn)出一定的增長趨勢。

本文所用數(shù)據(jù)以廣安市2003—2011年的用電量、GDP數(shù)據(jù)為標本。數(shù)據(jù)的選取主要考慮研究對象的特點以及樣本數(shù)據(jù)的可信度。數(shù)據(jù)來源于廣安市統(tǒng)計年鑒、廣安市人民政府網(wǎng)等。選用一階單變量GM（1，1）模型進行科學(xué)預(yù)測。通過建模機理對原始數(shù)據(jù)進行建模，將原始數(shù)據(jù)進行累加成為生成數(shù)列，對殘差（模型計算值與實際值之差）修訂后，建立差分微分方程模型，進行關(guān)聯(lián)度收斂分析后，將GM（1，1）模型所得數(shù)據(jù)逆生成還原即可得到預(yù)測數(shù)據(jù)。

3、廣安市經(jīng)濟社會發(fā)展現(xiàn)狀

截至2012年底，廣安市發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到288萬kW，其中火電裝機244.45萬kW，水電裝機43.5萬kW；廣安電網(wǎng)基本形成以500kV變電站為中心、220kV變電站為骨架、110kV變電站為樞紐的可靠電力運行網(wǎng)絡(luò)體系。

“十一五”期間，全市生產(chǎn)總值增長1.3倍，年均增長14.3%，工業(yè)發(fā)展更是突飛猛進，全市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值、增加值分別增加4.9倍、3.4倍，工業(yè)化率由28.6%提高到40.2%?！笆濉睍r期將是廣安實現(xiàn)超常規(guī)發(fā)展的重要時期，也是廣安由工業(yè)化初期向中期過渡的關(guān)鍵階段，一是國務(wù)院正式批準廣安經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為國家級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)；二是國家出臺的《成渝經(jīng)濟區(qū)區(qū)域規(guī)劃》中將廣安批準為成渝經(jīng)濟示范區(qū)，廣安同時被納入“重慶半小時經(jīng)濟圈”。諸多中、省層面利好政策支持對招商引資、培育重點項目、增加消費、高新技術(shù)發(fā)展等方面起到了非常積極的作用，廣安經(jīng)濟將在未來的幾年內(nèi)出現(xiàn)爆發(fā)式增長，廣安已駛?cè)虢?jīng)濟社會發(fā)展快車道，正進入加速發(fā)展期。2011年全市GDP同比增長22.84%，經(jīng)濟的快速增長也帶動了用電需求的增長，2011年用電量同比增長10.97%，用電量增速對經(jīng)濟增長增速具有較強的彈性。另外，從廣安實際出發(fā)，“十二五”期間，廣安玖源化工、科塔金屬等主要用電企業(yè)將相繼建成投產(chǎn)，企業(yè)正常生產(chǎn)后年用電量預(yù)計可達到4億kW·h，因此，在行業(yè)管理部門對電力發(fā)展規(guī)劃科學(xué)預(yù)測的同時，也要與當?shù)匕l(fā)展實際接軌，避免電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃滯后影響當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展。

表1 2004—2011年廣安市全社會用電量和GDP統(tǒng)計

2004年至2011年，廣安市全社會用電量由14.23億kW·h增加到29.13億kW·h，增幅達到137.66%；期間，全市GDP由217.6億元增加至659.9億元，增幅達到327.39%。歷年的《廣安統(tǒng)計年鑒》表明，近年來廣安市以較低的電力消耗支撐了全市經(jīng)濟社會的平穩(wěn)較快發(fā)展（見表1）。

二、用電量和GDP預(yù)測模型建模

1、2011年全市用電量檢驗性預(yù)測

根據(jù)廣安電力工業(yè)的近期發(fā)展實際情況，選取5—8維短序列全社會用電量數(shù)據(jù)建立不同維數(shù)的灰色預(yù)測模型，對2011年全社會用電量進行檢驗性預(yù)測，計算結(jié)果列于表2。由表2可知，5—8維模型預(yù)測精度等級均為良好，但8維模型的平均擬合精度最高，為99.85%，5維模型的近期預(yù)測精度最高，達到99.82%。為了預(yù)測未來幾年發(fā)展趨勢，綜合考慮擬合精度和預(yù)測精度，以下本文選取6維灰色預(yù)測模型對2012—2015年廣安市用電量需求及GDP相應(yīng)發(fā)展趨勢進行預(yù)測。

表2 不同維數(shù)灰色預(yù)測模型關(guān)于2011年全社會用電量檢驗性預(yù)測比較

2、2012—2015年用電量需求和GDP預(yù)測

由表1可以得到2006—2011年廣安市全社會用電量的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)GM（1，1）模型可以得到：

建立6維全市全社會用電量的GM（1，1）預(yù)測模型：

經(jīng)模型精度檢驗，模型參數(shù)均方差比值C=0.05214，小誤差概率p=1，平均擬合精度為99.72%，因此可得模型檢驗精度為優(yōu)。根據(jù)模型計算，即可得到2012—2015年全市全社會用電量預(yù)測值，數(shù)據(jù)見表3。

同理，對全市2006—2011年GDP數(shù)據(jù)進行建模后預(yù)測，可得：

建立6維全市全社會用電量的GM（1，1）預(yù)測模型：

經(jīng)模型精度檢驗，模型參數(shù)均方差比值C=0.08266，小誤差概率p=1，平均擬合精度為99.3%，因此可得模型檢驗精度為優(yōu)。根據(jù)模型計算，即可得到2012—2015年全市GDP預(yù)測值，數(shù)據(jù)見表3。

表3 2012—2015年用電量和GDP預(yù)測值

3、電力消費彈性系數(shù)分析

電力消費彈性系數(shù)反映了電力消費增長速度與國民經(jīng)濟增長速度之間的關(guān)系，是研究電力增長與國民經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的重要指標，等于電力消費量年平均增長速度與國民經(jīng)濟年平均增長速度之比。它的變動是一定時期經(jīng)濟增長、結(jié)構(gòu)變化、技術(shù)進步、供求關(guān)系等相關(guān)因素共同作用的結(jié)果。為方便計算，前者可用電量年平均增長率表示，后者可用國內(nèi)生產(chǎn)總值的年平均增長率表示。

電力消費彈性系數(shù)是一個十分活躍的因素，電力消費彈性系數(shù)在經(jīng)濟發(fā)展的不同時期，因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動和居民生活用電水平的變化而各不相同。在重工業(yè)化時期，電力彈性系數(shù)一般大于1；高加工化時期電力彈性系數(shù)有所減小，但是居民生活用電水平的迅速提高仍然會使該系數(shù)大于1；進入工業(yè)化后期，電力消費彈性系數(shù)一般小于1。從廣安市2003—2011年間電力消費彈性系數(shù)（見表1）可知，廣安市電力消費彈性系數(shù)始終低于0.8，說明廣安地區(qū)能源發(fā)展速度始終滯后于經(jīng)濟社會發(fā)展速度，廣安電網(wǎng)建設(shè)遠滯后于國民經(jīng)濟發(fā)展速度。2004年電力彈性系數(shù)較小，原因是當時廣安電網(wǎng)發(fā)展滯后，廣安緊緊抓住鄧小平百年誕辰歷史機遇，加快交通、城市建設(shè)步伐，全市經(jīng)濟實現(xiàn)超常規(guī)發(fā)展。從2012年電力需求與GDP預(yù)測值可得電力消費彈性系數(shù)約為0.7，與近幾年電力消費彈性系數(shù)保持基本一致，從而表明本文預(yù)測結(jié)果符合廣安地區(qū)實際，是可以作為依據(jù)參考的。另外，廣安地區(qū)電力消費彈性系數(shù)較小的原因可能是原始數(shù)據(jù)存在誤差致使預(yù)測精度有限。用電量數(shù)據(jù)統(tǒng)一由本地電力企業(yè)得到，口徑統(tǒng)一。但由于供電營業(yè)區(qū)域劃分的存在，致使部分用戶雖屬廣安行政區(qū)域內(nèi)管轄但其供區(qū)不在轄區(qū)內(nèi)供電企業(yè)供電范圍內(nèi)，因而其用電量并未統(tǒng)計在內(nèi)，但GDP等經(jīng)濟數(shù)據(jù)卻統(tǒng)計在內(nèi)。廣安地區(qū)國家電網(wǎng)與地方電網(wǎng)并存，有4家地方電網(wǎng)企業(yè)，由于銷售電量口徑及統(tǒng)計方法不同，致使數(shù)據(jù)存在差異，進而導(dǎo)致全社會用電量在一定范圍內(nèi)不能得到準確均衡。

三、結(jié)論

任何事物的發(fā)展都遵循一定的規(guī)律性，用電需求與GDP的增長也不例外。從本文可以得出以下結(jié)論：第一，本文采用GM（1，1）預(yù)測模型樣本數(shù)量較小，建模方便，具有較高的預(yù)測精度，對短期增長較快的時間序列預(yù)測效果較好，從預(yù)測結(jié)果可知：2012年廣安市全社會用電量預(yù)計達到32.26億kw·h，同比增長10.74%，到2015年全社會用電量預(yù)計達到44.38億kw·h，為2011年的1.52倍；2012年廣安市GDP預(yù)計達到761.8億元，同比增長15.44%，2014年GDP預(yù)計達到1061.43億元，將突破千億，到2015年GDP將達到1252.9億元，比2011年翻一番。

第二，回顧廣安市“十一五”期間經(jīng)濟社會發(fā)展歷程，全社會用電量年均增長8.95%，這期間電力彈性系數(shù)僅為0.647，電力供需局面十分緊張，電力瓶頸嚴重制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展，同時也給人民生產(chǎn)生活帶來了一定的影響，隨著“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，廣安電力工業(yè)將進入快速發(fā)展新階段。

第三，雖然本文從理論上得到較高的預(yù)測精度，但若需進一步提高GM（1，1）預(yù)測模型精度，準確預(yù)估未來幾年經(jīng)濟發(fā)展指標，一是有必要對原始量的發(fā)展狀況及所處的發(fā)展階段有一個正確的估計，最好能根據(jù)產(chǎn)業(yè)劃分預(yù)估電力需求與GDP增長相關(guān)性，從而得到未來發(fā)展遵循的一定規(guī)律性；二是有必要結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展實際情況，對潛在的徒增量進行累加，避免預(yù)測精度與實際量存在較大偏差，為用電量需求與GDP協(xié)調(diào)發(fā)展提供有力的實證分析依據(jù)。

[1]嚴永新、沈建濤：灰色理論模型在云南電網(wǎng)電力需求預(yù)測中的運用[J]．云南電力技術(shù)，2006（4）.

[2]鄧聚龍：灰色系統(tǒng)基本方法[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005.

[3]傅立：灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M]．北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1992.

[4]廣安統(tǒng)計年鑒[Z]．中國統(tǒng)計出版社，2003—2011.

[5]謝乃明、劉思峰：離散GM（1，1）模型與灰色預(yù)測模型建模機理[J]．系統(tǒng)工程理論與實踐，2005（1）.

[6]蔡樹文：基于電力消費彈性系數(shù)的電力需求分析[J]．云南社會科學(xué)，2007（1）.（責任編輯：胡婉君）