電力能源負(fù)荷預(yù)測(cè)-季節(jié)趨勢(shì)預(yù)測(cè)技術(shù)

季節(jié)型趨勢(shì)預(yù)測(cè)技術(shù)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)季節(jié)型趨勢(shì)在電力負(fù)荷隨時(shí)間的變化過程中，一般除存在著某種增長(zhǎng)趨勢(shì)外，還普遍存在著多種周期性變化。一年四季的氣候變化對(duì)電力需求造成影響，使之呈現(xiàn)以年度為周期的季節(jié)性變化。還有以月、以星期、以日為周期的變化，習(xí)慣上仍稱之為季節(jié)型趨勢(shì)。季節(jié)型趨勢(shì)現(xiàn)象普遍存在，比如：飲料的銷量、潮水的漲落等等季節(jié)型趨勢(shì)實(shí)例季節(jié)型趨勢(shì)的兩因素季節(jié)因素，隨著季節(jié)的變化，冬夏的更替，入們對(duì)電力的消費(fèi)量會(huì)改變。另一個(gè)是趨勢(shì)因素，對(duì)電力的需求除隨季節(jié)變化而變化以外，還會(huì)隨時(shí)間的推移而增長(zhǎng)（降低）由于季節(jié)性趨勢(shì)主要由季節(jié)因素和趨勢(shì)因素疊加而成，因此也稱為二重趨勢(shì)。季節(jié)因素趨勢(shì)因素季節(jié)型趨勢(shì)分類如果電力負(fù)荷只是由于季節(jié)的變化而變化，而不同時(shí)存在隨時(shí)間的推移而增長(zhǎng)（減少）。預(yù)測(cè)時(shí)只考慮季節(jié)變化的因素而不考慮趨勢(shì)增長(zhǎng)的因素。這就是長(zhǎng)期水平趨勢(shì)電力負(fù)荷一方面隨季節(jié)變動(dòng)而變動(dòng)，一方面隨時(shí)間的推移呈上升（或下降）趨勢(shì)，這就是長(zhǎng)期增長(zhǎng)（下降）趨勢(shì)直接平均法適用于季節(jié)性變化明顯，而且隨機(jī)因素很小的情況，一般用于近期預(yù)測(cè)需要三年以上的歷史數(shù)據(jù)資料，且各月數(shù)據(jù)完整。長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法月份1234567891011122001年2002年2003年151416242325262629303330454242404139788079323332323535252525201921141714同月平均152427314340793234252015季節(jié)比率%47758497134125246101106786247預(yù)測(cè)值152427314340793234252015第一步：畫圖。首先用資料描散點(diǎn)圖，通過觀察判斷是否存在長(zhǎng)期水平趨勢(shì)下的季節(jié)變動(dòng)。a1=[1524 26304540783232252014];a2=[142326334241803335251917];a3=[162529304239793235252114];x=1:36;plot(x,[a1a2a3],'-ro')長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法原始數(shù)據(jù)長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法第二步：求同月平均將三年中對(duì)應(yīng)的一個(gè)月，比如：將2001年1月、2002年1月和2003年1月平均三年一月平均數(shù)=（14+15+16）/3=15三年二月平均數(shù)=（24+23+25）/3=24atp=(a1+a2+a3)/3;%atp=mean([a1;a2;a3])第三步：求三年全部月份的平均數(shù)這里共收集了三年共36個(gè)月的數(shù)據(jù)，因此就是求36個(gè)月的平均數(shù)，稱為總平均數(shù)?？偲骄鶖?shù)＝（15+24+26+30+45+……25+21+24）/36=32.11azp=sum(a1+a2+a3)/36%azp=mean([a1a2a3])長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法第四步：求季節(jié)比率將同月平均數(shù)除以總平均數(shù)，得到季節(jié)比率季節(jié)比率=（同月平均數(shù)/總平均數(shù)）*100%這樣，共有12個(gè)同月平均數(shù)，對(duì)應(yīng)于一個(gè)總平均數(shù)，可以求出12個(gè)月季節(jié)比率。比如：1月季節(jié)比率=[15（一月平均數(shù)）/32.11]*100%=472月季節(jié)比率=[24（二月平均數(shù)）/32.11]*100%=75aj=atp/azp如果要了解一年中各月總的季節(jié)變化狀況，最直觀的辦法就是利用各月的季節(jié)比率描統(tǒng)計(jì)圖。以月份為橫坐標(biāo)，季節(jié)比率為縱坐標(biāo)，繪出統(tǒng)計(jì)圖長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法季節(jié)比率第五步：預(yù)測(cè)假設(shè)要預(yù)測(cè)2004年的用電量，可以采取下列步驟：1．首先計(jì)算出上一年的月平均數(shù)。現(xiàn)在要預(yù)測(cè)的年份是2004年，就計(jì)算出2003年的月平均數(shù)。根據(jù)前面提供的資料：2003年月平均數(shù)＝2003年各月用電量之和/12=32.25anp3=sum(a3)/12%anp3=mean(a3)2．用公式下年預(yù)測(cè)值=上年平均數(shù)*各月季節(jié)比率已知：2003年月平均數(shù)是33，1月季節(jié)比率47%，2月季節(jié)比率74，故：2004年各月的預(yù)測(cè)用購量為：1月預(yù)測(cè)用電量＝32.25×0.47＝15.12月預(yù)測(cè)用電量＝32.25×0.75＝24.2ayc=anp3*aj長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接平均法如果經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象不但受季節(jié)變化的影響。同時(shí)也明顯受偶然因素的影響，就要考慮盡可能消除偶然因素的影響。完全消除是極為困難的，全年比率平均法可以使偶然性的作用減小。長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：全年比率平均法月份123456789101112用電量200120022003151416242325262629303330454242404139788079323332323535252525201921141714月對(duì)年比率200147767695142127247101101796344200243718010213012724810210877595320035078909313012124596109786543季節(jié)比率(%)477584971341252471001067862472004年預(yù)測(cè)值152426314340803235252015長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：全年比率平均法第一步，畫圖輸入數(shù)據(jù)，畫圖，數(shù)據(jù)及方法同上，略。第二步求各年平均數(shù)用前例數(shù)據(jù)，先求各年平均數(shù)(暫不涉及其它年)，如用2001年12個(gè)月的數(shù)據(jù)相加再除以12，得到2001年的月平均某年月平均數(shù)＝某年12個(gè)月的負(fù)荷之和/12例：2001年月平均數(shù)＝（15+24+……+25+20+14）/12=31.75anp1=sum(a1)/12%anp1=mean(a1)anp2=sum(a2)/12anp3=sum(a3)/12長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：全年比率平均法第三步求各月對(duì)該年平均數(shù)比率求各月實(shí)際值對(duì)該年平均數(shù)的比率，如：2001年1月對(duì)全年平均數(shù)的比率：15/31.75=0.47，2月對(duì)全年平均數(shù)的比率：24/31.75=0.76。其余各月類似，可求得各月對(duì)全年比率。2002年和2003年的數(shù)據(jù)，也采用上面的做法。三年共36個(gè)月，得出36個(gè)比率ayb1=a1/anp1ayb2=a2/anp2ayb3=a3/anp3長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：全年比率平均法第四步計(jì)算季節(jié)比率計(jì)算季節(jié)比率，季節(jié)比率為對(duì)應(yīng)月中，各月對(duì)該年平均數(shù)的比率的平均值：一月季節(jié)比率=（47+43+50）/3=0.47二月季節(jié)比率=（76+71+73）/3=0.75類似，可以求出12個(gè)月的季節(jié)比率。然后，可以用前面相同的方法對(duì)下一年各月的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。aj=(ayb1+ayb2+ayb3)/3%aj=mean([ayb1;ayb2;ayb3])以后的計(jì)算過程與直接平均法相同。長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：全年比率平均法兩種長(zhǎng)期水平趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法的比較與直接平均法計(jì)算出的季節(jié)比率相比較，全年比率平均法計(jì)算出的季節(jié)比率由于經(jīng)過平均，突出了確定因素的影響，削弱了偶然因素的作用。與直接平均法相比，如果偶然因素比較明顯的話，全年比率平均法的預(yù)測(cè)效果要理想一些。

長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象一方面隨季節(jié)變動(dòng)而變動(dòng)，一方面隨時(shí)間的推移呈上升或下降趨勢(shì)。大多數(shù)情況下，這種伴隨季節(jié)變動(dòng)的時(shí)間趨勢(shì)變動(dòng)呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)槿丝谠鲩L(zhǎng)，生產(chǎn)力提高和社會(huì)向前發(fā)展所致。這就是本節(jié)研究的長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)下的季節(jié)變動(dòng)問題。預(yù)測(cè)的基本出發(fā)點(diǎn)是，首先不考慮季節(jié)因素，研究長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)。即在假設(shè)沒有季節(jié)因素的條件下，先計(jì)算出長(zhǎng)期趨勢(shì)值。然后每個(gè)長(zhǎng)期趨勢(shì)值乘以一個(gè)相應(yīng)的季節(jié)比率，將長(zhǎng)期趨勢(shì)值調(diào)整為既考慮了長(zhǎng)期趨勢(shì)，又考慮了季節(jié)因素的最終預(yù)測(cè)值。因此，這里的工作實(shí)際上是分計(jì)算趨勢(shì)值和計(jì)算預(yù)測(cè)值二步進(jìn)行的。

長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法

用直接比率法進(jìn)行長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)實(shí)例：某地區(qū)2001-2003年用電量123456789101112200125222529364567706950342620023029313641527178765538292003343536434856798380614235預(yù)測(cè)2004年各月用電量A(6,41.5)B(18,47.15)C(30,52.57)第一步：畫圖首先用資料作圖，通過觀察判斷是否存在明顯的穩(wěn)定上升趨勢(shì)，程序略。

第二步：求各年平均數(shù)各年平均數(shù)=各年12個(gè)月總和/12

ap1=mean(a1);ap2=mean(a2);ap3=mean(a3)根據(jù)計(jì)算，2001年月平均數(shù)=41.5；2002年月平均數(shù)=47.17；2003年月平均數(shù)=52.67將三個(gè)各年月平均數(shù)描于圖中，分別以各年的中間點(diǎn)為時(shí)間對(duì)應(yīng)點(diǎn)，以上三點(diǎn)坐標(biāo)是A(6，41.5)，B(18，47.15)，C(30，52.57)，從圖上看，該地區(qū)用電量在較有規(guī)律季節(jié)變化的同時(shí)，呈上升趨勢(shì)，并且根據(jù)各年月平均數(shù)描述的圖象，這種上升是線性的，故可建立直線方程：Y=a+bt式中：Y：用電量；t：時(shí)間；a,b待定參數(shù)。長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法第三步：確定待定參數(shù)a，b的取值b=(C點(diǎn)的縱坐標(biāo)-A點(diǎn)的縱坐標(biāo))/(C點(diǎn)的橫坐標(biāo)-A點(diǎn)的橫坐標(biāo))=（52.6667-41.5000）/（30-6）=0.4653

b=(ap3-ap1)/(30-6)a=41.5-0.465*6=38.7083

a=ap1-b*6因此，Y=38.7083+0.4653t長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法第四步：計(jì)算趨勢(shì)值計(jì)算預(yù)測(cè)年和預(yù)測(cè)年前一年的趨勢(shì)值。很明顯，只要將t值(時(shí)間)依次代入式子Y＝38.5+0.465t，就可以計(jì)算出各月趨勢(shì)值。從2001年1月t＝1開始，到2003年1月，t＝25。因此，2003年的趨勢(shì)值t應(yīng)從t＝25到t＝36；2004年從t＝37到t=48。按順序，趨勢(shì)值為：2003年1月：Y=38.7083+0.4653*25=502003年2月：Y=38.7083+0.4653*26=51……2004年1月：Y=38.7083+0.4653*37=56……t=25:36;aqs3=a+b*t;t=37:48;aqs4=a+b*t長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法第五步：計(jì)算季節(jié)比率

在考慮長(zhǎng)期趨勢(shì)的條件下，季節(jié)比率公式為：季節(jié)比率=各月實(shí)際值/各月趨勢(shì)值季節(jié)比率用預(yù)測(cè)年前一年的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)2003年實(shí)際值和2003年趨勢(shì)值可計(jì)算2003年季節(jié)比率如下：2003年1月季節(jié)比率＝34/50=0.682003年2月季節(jié)比率＝35/51=0.69其余各月類推。

aj=a3./aqs3長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法2003和2004年各月趨勢(shì)值2003年t值2526272829303132333435362003趨勢(shì)值5051515252535354545555552004年t值3738394041424344454647482004趨勢(shì)值5656575758585959606061612003年季節(jié)比率實(shí)際值

343536434856798380614235趨勢(shì)值

505151525253535454555555季節(jié)比率

68697183921061491541481117664第六步：預(yù)測(cè)應(yīng)用公式：某月預(yù)測(cè)值=上年該月季節(jié)比率*該月趨勢(shì)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。用2004年的趨勢(shì)值分別乘2003年12個(gè)月的季節(jié)比率，就得到2004年各月預(yù)測(cè)值。ayc=aqs4.*aj;長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（1）：直接比率法

2004年預(yù)測(cè)值計(jì)算表

2004年各月t值3738394041424344454647482004年趨勢(shì)值5656575758585959606061612003年季節(jié)比率

686971839210614915414811176642004年預(yù)測(cè)值

383940475361889189674639如果收集的數(shù)據(jù)偶然因素比較大，季節(jié)比率如果仍用某一年的，偶然因素就比較大。要解決這個(gè)問題，就要盡量縮小局部數(shù)據(jù)的作用，擴(kuò)大整體數(shù)據(jù)的作用。因此可以用平均季節(jié)比率來代替某一年的季節(jié)比率。即求出資料數(shù)據(jù)各年的季節(jié)比率，然后平均，得到一個(gè)平均季節(jié)比率。這時(shí)預(yù)測(cè)值用下列公式計(jì)算：預(yù)測(cè)值＝趨勢(shì)值×平均季節(jié)比率長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2）：平均季節(jié)比率法

練習(xí)：

長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)：直接比率法

1234567891011122002111620222016116435102003152124252218148661015200420252727241914109101520預(yù)測(cè)2005年用電量。單位：萬千瓦時(shí)練習(xí)：

長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)：直接比率法2005年預(yù)測(cè)值（計(jì)算過程無近似）23.722429.582031.874131.801928.206022.281816.383911.678910.490211.633217.417023.1799進(jìn)一步學(xué)習(xí)Gonzalez-RomeraE.,Jaramillo-MoranM.A.,Carmona-FernandezD.MonthlyElectricEnergyDemandForecastingBasedonTrendExtraction.IEEETransactionsonPowerSystems,2006,21(4):1946-1953Gonzalez-RomeraE.,Jaramillo-MoranM.A.,Carmona-FernandezD.MonthlyelectricenergydemandforecastingwithneuralnetworksandFourierseries.EnergyConversionandManagement,2008,49(11):3135-3142MengM.,NiuD.,SunW.ForecastingMonthlyElectricEnergyConsumptionUsingFeatureExtraction.Energies,2011,4(10):1495-1507《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國(guó)化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長(zhǎng)，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒有國(guó)標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國(guó)外文獻(xiàn)如美國(guó)21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國(guó)際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國(guó)公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國(guó)21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語等；5.國(guó)內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評(píng)價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語5.微生物檢驗(yàn)方