[发明专利]一种基于能源消费强度的农村能源需求总量预测方法

权利要求书

1.一种基于能源消费强度的农村能源需求总量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对国内生产总值的对数值lnGDP与能源消费总量的对数值lnTEC相关性进行分析，得到两者的相关系数；

步骤S2、构建能源消费需求与国内生产总值、产业结构、能源利用效率关系回归模型，进行参数估计，依据步骤S1中的相关系数得到参数估计结果；

步骤S3、对国内生产总值、产业结构、能源利用效率、农村能源消费占比四个方面的未来趋势进行情景给定，采用步骤S2中的参数模型计算得到区域农村能源需求预测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于能源消费强度的农村能源需求总量预测方法，其特征在于，所述步骤S1具体实现方式如下：

S11、获取区域历史年数据

获取预测区域历史年国内生产总值GDP、能源消费总量TEC数据，并计算数据序列对数值；

S12、计算方差与协方差

分别计算国内生产总值的对数值lnGDP与能源消费总量的对数值lnTEC的方差Var，计算公式为：

式中Var[X]为X数列的方差，n为X数列的数据个数，x_i为X数列中的值，i＝1，2，3，....，为X数列的平均值；

计算国内生产总值的对数值(lnGDP)与能源消费总量的对数值(lnTEC)的协方差Cov，计算公式为：

Cov(X，Y)＝E((x_i-E(X))×(y_i-E(Y))) (2)

Cov(X，Y)为数列X与数列Y的协方差，E()为期望函数，x_i、y_i为X、Y数列中的值，i＝1，2，3，....；

S13、计算关系数

能源消费总量的对数值lnTEC与国内生产总值的对数值lnGDP高度正相关，可用相关系数来表示；从增速上看，能源消费与经济增长具有同周期性；相关系数用来度量两个变量间的线性关系，通过下式进行计算：

Cov(X，Y)为X与Y两列数据的协方差，Var[X]为X的方差，Var[Y]为Y的方差；

通过上述计算，可得到能源消费总量的对数值lnTEC与国内生产总值的对数值lnGDP相关系数。

3.根据权利要求1所述的一种基于能源消费强度的农村能源需求总量预测方法，其特征在于，所述步骤S2中进行回归模型参数估计的具体实现方式如下：

S21、回归模型构建

考虑能源价格或者能源使用成本后，能源消费需求的直接影响因素包括国内生产总值、产业结构和能源利用效率三个方面，建立回归模型：

lnTEC＝α+βlnGDP+Σγ_iSTR_i+δEFF+ε (4)

其中，α、β、γ_i、δ为回归系数，ε为残差，参数值通过对历史数据进行最小二乘法OLS回归进行参数估计；用发电煤耗EFF的变化代表能源利用效率的变化；STR_i是衡量产业结构变化的变量，选取第三产业比重STR₃、第二产业比重STR₂、重工业占工业比重STR_h、第二产业比重和重工业占工业比重的交互项STR作为反映产业结构变化的变量；其中STR计算公式如下：

S22、平稳性检验

运用ADF方法对模型所涉及的各时间序列数据进行平稳性检验，得到一阶差分均在5％的显著性水平下通过平稳性检验，可以对模型(4)进行协整回归，估计国内生产总值、产业结构和能源利用效率的变化对能源消费总量的影响；

S23、参数估计

以历史数据序列为基础，被解释变量为能源消费总量的对数值lnTEC，计算OLS回归结果；去除常数项后，依次变换产业结构变量STR，多次计算OLS回归结果，得到多列模型参数计算结果；

对比变量lnGDP的模型参数与步骤S1中得到的关系数，选取最接近的模型参数作为能源需求函数的参数估计结果。

4.根据权利要求1所述的一种基于能源消费强度的农村能源需求总量预测方法，其特征在于，所述步骤S3中对国内生产总值、产业结构、能源利用效率、农村能源消费占比四个方面的未来趋势进行情景给定，采用步骤S2中的参数模型计算得到区域农村能源需求预测结果的具体实现方式如下：

S31、情景给定

以历史数据为基础，对各影响因素未来走势进行判断，给出经济增长、产业结构变化、能源利用效率提升、农村能源消费占比的变化情景，得到预测年相关数据值；

S32、能源需求预测

采用步骤S2中的模型及参数，以给定情景下的数据为基础，计算未来农村能源消费总量，给出预测结果。