一种基于电力消费的经济结构变化的分析方法技术

一种基于电力消费的预测经济结构变化的方法,根据基年投入产出表数据获得基年i部门到j部门的直接消耗系数及j部门基年和目标年电力消费数据得到包含电力消费的目标年直接消耗系数a

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力消费的经济结构变化的分析方法


[0001]本专利技术提供了一种基于电力消费的经济结构变化的分析方法，属于以电力消费为基准预测经济结构变化状况的应用领域。

技术介绍

[0002]电力作为一种最常用的能源形式，被广泛应用于生产、生活领域，是国民经济发展和现代社会正常运行的重要基础，保持电力消费与经济增长协调发展尤为重要。目前，经济增速、结构和增长动力等发生了结构性变化，对电力消费产生了巨大影响。探究新阶段下电力消费与经济结构变化的关系，厘清影响电力消费的因素，对实现电力产业和经济协调发展意义重大。
[0003]目前研究电力消费与经济增长关系主要采用协整分析、格兰杰因果检验、向量误差修正模型等时间序列方法，但由于宏观经济运行是一个复杂的系统，这类基于参数模型的回归分析可能会存在模型设定误差。部分研究使用投入产出表与 SDA方法对经济结构变化进行分析，但受制于投入产出表编制的空窗期与时滞性，大部分此类研究都是使用相近年份的投入产出表作为替代，导致分析结论与实际情况差异较大。另外，受到技术进步、产业结构变化、管理优化等诸多因素影响，直接消耗系数将会发生变化，现有技术不能对直接消耗系数进行修正，得到可以反映真实情况的直接消耗系数矩阵，无法弥补数据存在空窗期的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的时间序列分析的局限性及投入产出表公布时间的滞后性，提供一种基于电力消费的经济结构变化的分析方法。
[0005]本专利技术运用多种方法外推修正独立年份的投入产出表，再结合电力消费和经济增长关系，采用SDA模型将两种方法结合，填补了用结构分解模型研究时存在时间序列分析的不足及实时电力消费影响因素的空白的缺陷。
[0006]一种基于电力消费的预测经济结构变化的方法,包括下述步骤：
[0007]第一步：根据基年投入产出表中的直接投入消耗矩阵的数据，获得i部门到 j部门的基年直接消耗流量按式(1)计算得到基年i部门到j部门的直接消耗系数：
[0008][0009]其中，代表基年第j部门的总产出；根据i部门到j部门基年直接消耗系数及j部门基年和目标年电力消费数据E
j0
和E
j1
，按式(2)计算得到i部门到j部门的包含电力消费的目标年直接消耗系数：
[0010][0011]将基年各部门直接消耗流量加总求和后与目标年各部门直接消耗流量的增加值V
j
加总，得到目标年各部门总投入初值X
j
：
[0012][0013]设：
[0014]目标期总产值向量为X＝(x1,x2,...,x
n
)
T
，
[0015]目标期最终需求产品向量Y＝(y1,y2,...,y
n
)
T
，
[0016]目标期中间使用列和向量为U＝(u1,u2,...,u
n
)
T
，
[0017]目标期中间投入行和向量为V＝(v1,v2,...,v
n
)
T
；
[0018]根据投入产出表按RAS法可以得到各部门中间需求合计以及中间投入合计：
[0019][0020]式中，n表示部门数量；对式(4)进行迭代运算，k代表迭代期数，直至r
i(k)
和 s
j(k)
等于1，得到k期,每期n个r
i(k)
和s
j(k)
：
[0021]根据RAS方法，得到制造效用与替代效用的矩阵R和S，
[0022][0023]根据RAS方法，目标年的直接消耗系数矩阵A1有式(6)：
[0024]A1＝R
×
A0×
S
‑‑‑‑‑
(6)
[0025]式(6)中，A0是基年的直接消耗系数矩阵，A1是目标年的直接消耗系数矩阵；
[0026]第二步：根据最小二乘法，按公式(7)求：
[0027][0028]式(7)中，是基年至目标年直接消耗系数差值的平方和；
[0029]对投入产出表中各部门的直接消耗系数赋权w，对式(7)优化，得到式(8)：
[0030][0031]求解式(8)的最小值，得到n*n个构成目标年的直接消耗系数矩阵A2：
[0032][0033]第三步：将A1与A2平均求和，得到RAS
‑
WLS方法下的直接消耗系数矩阵A3；
[0034]第四步：根据目标年的直接消耗系数矩阵A3和目标年电力消费数据和宏观经济统计数据，编制目标年的能源投入产出表；
[0035]第五步：根据第四步得到的目标年能源投入产出表，有公式(10)、(11)：
[0036][0037][0038]其中，电力直接能耗系数d
j
为第i个部门在生产单位产品时所需要直接消耗的电力能源的数量，表示为1
×
n个d
j
构成电力直接能耗系数矩阵D；
[0039]改写成矩阵形式，有：
[0040]AX+F＝X
‑‑‑‑‑
(12)
[0041]DX+H＝E
‑‑‑‑‑
(13)
[0042]式(12)、(13)中，A、X的定义与前文相同，矩阵A与矩阵X相乘代表中间需求合计，F代表最终需求矩阵，D代表直接能耗系数矩阵，H代表居民消耗电量；都可由能源投入产出表直接获得；D代表直接能耗系数矩阵，通过计算并组合可得；
[0043]对式(12)、(13)变换，可得式(14)：
[0044]E＝D(I
‑
A)
‑1F+H
‑‑‑‑‑
(14)
[0045]式(14)中，(I
‑
A)
‑1是著名的里昂惕夫逆矩阵B，该矩阵系统揭示了国民经济体系中各个部门间错综复杂的经济关联关系；
[0046]设：
[0047]年末人口总人数为P；
[0048]人均消费水平为L；
[0049]最终需求结构矩阵R表示各部门消费量占最终消费总量的比例，是一个n
×
1 的列矩阵；
[0050]则式(14)中，F＝PRL，可得式(15)：
[0051]E＝PDBRL+H
‑‑‑‑‑
(15)
[0052]基年到目标年电力消费增量ΔE：
[0053]ΔE＝E
t
‑
E0＝(P
t
D
t
B
t
R
t
L
t
‑
P0D0B0R0L0)+(H
t
‑
H0) ＝(PDBRL+H)
t
‑
(PDBRL+H)0‑‑‑‑‑
(16)
[0054]设基年到目标年电力消费增量ΔE由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力消费的预测经济结构变化的方法,包括下述步骤：第一步：根据基年投入产出表中的直接投入消耗矩阵的数据，获得i部门到j部门的基年直接消耗流量按式(1)计算得到基年i部门到j部门的直接消耗系数：其中，代表基年第j部门的总产出；根据i部门到j部门基年直接消耗系数及j部门基年和目标年电力消费数据和按式(2)计算得到i部门到j部门的包含电力消费的目标年直接消耗系数：将基年各部门直接消耗流量加总求和后与目标年各部门直接消耗流量的增加值V
j
加总，得到目标年各部门总投入初值X
j
：设：目标期总产值向量为X＝(x1,x2,...,x
n
)
T
，目标期最终需求产品向量Y＝(y1,y2,...,y
n
)
T
，目标期中间使用列和向量为U＝(u1,u2,...,u
n
)
T
，目标期中间投入行和向量为V＝(v1,v2,...,v
n
)
T
；根据投入产出表按RAS法可以得到各部门中间需求合计以及中间投入合计：式中，n表示部门数量；对式(4)进行迭代运算，k代表迭代期数，直至r
i(k)
和等于1，得到k期,每期n个r
i(k)
和根据RAS方法，得到制造效用与替代效用的矩阵R和S，根据RAS方法，直接得到目标年的直接消耗系数矩阵A1：A1＝R
×
A0×
S
‑‑‑‑‑
(6)式(6)中，A0是基年的直接消耗系数矩阵，A1是目标年的直接消耗系数矩阵；第二步：根据最小二乘法，按公式(7)求：
式(7)中，是基年至目标年直接消耗系数差值的平方和；对投入产出表中各部门的直接消耗系数赋权w，对式(7)优化，得到式(8)：求解式(8)的最小值，得到n*n个构成目标年的直接消耗系数矩阵A2：第三步：将A1与A2平均求和，得到RAS
‑
WLS方法下的直接消耗系数矩阵A3；第四步：根据目标年的直接消耗系数矩阵A3和目标年电力消费数据和宏观经济统计数据，编制目标年的能源投入产出表；第五步：根据第四步得到的目标年能源投入产出表，有公式(10)、(11)：1)：其中，电力直接能耗系数d
j
为第i个部门在生产单位产品时所需要直接消耗的电力能源的数量，表示为1
×
n个d
j
构成电力直接能耗系数矩阵D；改写成矩阵形式，有：AX+F＝X
ꢀꢀ‑‑‑‑
(12)DX+H＝E
ꢀꢀ‑‑‑‑
(13)式(12)、(13)中，A、X的定义与前文相同，矩阵A与矩阵X相乘代表中间需求合计。F代表最终需求矩阵，H代表居民消耗电量，都可由能源投入产出表直接获得；D代表直接能耗系数矩阵，通过d
j
组合可得；对式(12)、(13)变换，可得式(14)：E＝D(I
‑
A)
‑1F+H
ꢀꢀ‑‑‑‑
(14)式(14)中，(I
‑
A)
‑1是著名的里昂惕夫逆矩阵B；设：年末人口总人数为P；人均消费水平为L；最终需求结构矩阵R表示各部门消费量占最终消费总量的比例，是一个n
×
1的列矩阵；则式(14)中，F＝PRL，可得式(15)：E＝PDBRL+H
ꢀꢀ‑‑‑‑
(15)基年到目标年电力消费增量ΔE如式(16)：ΔE＝E
t
‑
E0＝(P
t
D
t
B
t
R
t

【专利技术属性】
技术研发人员：文明，李文英，周红，许楚幡，钟原，罗姝晨，廖菁，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：