[发明专利]一种基于结构分解的能源需求预测方法

摘要

一种基于结构分解的能源需求预测方法，其特征在于包括以下步骤：首先提取能源需求主要影响因素，选取基年和样本区间，对能源消费情况进行分解和分析，然后建立生产用能源需求预测模型并进行预测，同时进行生活用能源需求预测，最后加总生产用和生活用能源需求，预测出能源总需求，本发明以能源消费基本规律为指导，提取能源消费的各种主要影响因素并进行预测，形成了一种普适性的能源需求预测方法，并建立了简单实用的能源需求预测公式，预测方法实用便捷，预测的准确性得到了成倍提高，易于实现和推广。

主权项

一种基于结构分解的能源需求预测方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先提取能源需求主要影响因素，结合文献、市场数据以及各种调查数据提取形成决定能源需求的六大要素，即：生产总值、产业结构、能源强度、城镇化水平、资源总量约束以及环保因数；b、选取基年和样本区间，以能源消费数据公布的最新一年为基年，往前推10年之内所预测区域属于经济发展同一阶段的年度均可取入样本区间；c、对能源消费情况进行分解，对生产用能源消费做如下分解：$E=\underset{i}{\Σ}{E}_i=\underset{i}{\Σ}Y\×\frac{Y_i}{Y}\×\frac{E_i}{Y_i}=\underset{i}{\Σ}Y\×S_i\×I_i,$其中E是生产用能源消费总量；i＝3，分别代表三次产业；E_i是第i产业的能源消费；Y是地区生产总值；Y_i是第i产业增加值；S_i是第i产业增加值占生产总值的比重，数值上等于Y_i/Y；I是总能源消费强度，数值上等于E/Y；I_i是第i产业的能源消费强度，数值上等于E_i/Y_i；d、对能源消费情况进行分析，考虑能源消费从基年到第T年的增长，则有：$E^T-E^0=Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^T\×I_i^T-Y^0\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0,$先考虑生产总值增长对能源消费增长的贡献，保持经济结构和产业内能源强度为基年的水平，对上式右边作如下加减项处理，得到：$E^T-E^0=Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^T\×I_i^T-Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0-Y^0\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0$$=Y^T\×\underset{i}{\Σ}(S_i^T\×I_i^T-S_i^0\×I_i^0)+(Y^T-Y^0)\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0,$这里表示经济结构和产业内能源强度保持不变时，生产总值对能源消费增长的贡献；e、然后考虑经济结构调整对能源消费增长的贡献，此时生产总值已变动至第T年的水平，对上式第一项做类似的加减项处理，整理后得到：$\begin{array}{c}{E}^T-E^0=Y^T\×\underset{i}{\Σ}(S_i^T\×I_i^T-S_i^T\×I_i^0+S_i^T\×I_i^0-S_i^0\×I_i^0)+(Y^T-Y^0)\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0\\ =Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^T\×(I_i^T-I_i^0)+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{I}_i^0\×(S_i^T-S_i^0)+(Y^T-Y^0)\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0\end{array}$这里表示生产总值已经发生变化不再变，产业内能源强度保持不变时，经济结构对能源消费增长的贡献；表示在生产总值和经济结构都已经变动不再变时，产业内能源强度对能源消费增长的贡献，能源消费的阶段性增长分解为生产总值、经济结构和产业内能源强度三部分贡献的加和，即：$E^T=E^0+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^T\×(I_i^T-I_i^0)+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{I}_i^0\×(S_i^T-S_i^0)+(Y^T-Y^0)\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0,$d和e步骤中对能源消费的分解按照生产总值、经济结构和产业内能源强度的顺序依次分解三者的贡献，亦可以先考虑经济结构或产业内能源强度的贡献，即三项指标的先后顺序可以调整、分解的结果类似；f、建立生产用能源需求预测模型，根据能源消费的结构分解，逆向推算第T年的能源需求量，由基年的能源需求加上生产总值、经济结构和产业内能源强度三部分对能源需求增长的贡献，即：$E^T=E^0+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^T\×(I_i^T-I_i^0)+Y^T\×\underset{i}{\Σ}{I}_i^0\×(S_i^T-S_i^0)+(Y^T-Y^0)\×\underset{i}{\Σ}{S}_i^0\×I_i^0;$g、生活用能源需求预测，根据历史数据得出生活用能源消费占总能源消费的比重，预测出未来的比重，结合生产用能源需求可以测算出生活用能源需求量，本步骤中对生活用能源消费占总能源消费比重进行以时间为自变量的回归预测，亦可以对生活用能源需求量直接进行回归预测，两种算法类似；h、最后加总生产用和生活用能源需求即可预测出能源总需求，即：E_总＝E_生产+E_生活。