bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------
Phạm hoàng nam
ứng dụng phơng pháp đa hồi quy trong
dự báo nhu cầu điện năng
Chuyên ngành : Hệ thống điện
luận văn thạc sĩ khoa học
ngời hớng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Lân Tráng
Hà Nội - Năm 2010
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Phân tích biến đa hồi quy ..............................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Chức năng của các bảng ................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.1. Các chỉ tiêu chủ yếu thực trạng KTXH của thành phố Vinh từ 2006-2009
........................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.2. Tổng hợp khối lượng đường dây ...................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.3. Tiêu thụ điện năng theo thời gian giai đoạn 2000-2009Error!
Bookmark
not defined.
Bảng 4.4. Diễn biến thay đổi tiêu thụ điện và tỷ trọng tiêu thụ điện giai đoạn 20002009................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.1. Kịch bản kinh tế giai đoạn 2010-2015...........Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.2. Kết quả dự báo nhu cầu điện năng giai đoạn 2010-2020Error!
Bookmark
not defined.
Bảng 5.3. Kết quả dự báo nhu cầu điện năng giai đoạn 2010-2020Error!
Bookmark
not defined.
Bảng 5.4. Kết quả dự báo nhu cầu điện năng giai đoạn 2010-2020Error!
Bookmark
not defined.
Bảng 5.5. Bảng kết quả dự báo nhu cầu tiêu thụ điện với 3 kịch bản kinh tế........ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 5.6. So sánh kết quả dự báo nhu cầu tiêu thụ điện cuối cùng theo 3 kịch bản giai
đoạn 2010-2020..............................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.7. Tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện năng giai đoạn 2010-2020... Error!
Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ
Hình 3.1. Sơ đồ hoạt động của các bảng tính trong Simple_EError! Bookmark not
defined.
Hình 4.1. Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện năng tiêu thụ giai đoạn 2000-2009 ........ Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 20002009................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn cơ cấu tiêu thụ điện năng giai đoạn 2000-2009 ......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn thay đổi tỷ trọng tiêu thụ điện năng giao đoạn 2000-2009
........................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 5.1. Cơ sở dự báo nhu cầu điện năng. ...................Error! Bookmark not defined.
Hình 5.2. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tiêu thụ điện năng của ngành TM-DV và
GDP của ngành TM-DV giai đoạn 2000-2009 ..............Error! Bookmark not defined.
Hình 5.3. Sheet dữ liệu khai báo biến và dữ liệu đầu vàoError!
Bookmark
not
defined.
Hình 5.4. Sheet mô hình khai báo các hàm tương ứng với các biếnError!
Bookmark
not defined.
Hình 5.5. Sheet mô phỏng kết quả dự báo chạy bằng mô hình Simple_E............. Error!
Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Hình 5.6. Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối cùng giai đoạn 2010-2020
........................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 5.7. Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối cùng giai đoạn 2010-2020
........................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 5.8. Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối cùng giai đoạn 2010-2020
........................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 5.9. Đồ thị biểu diễn nhu cầu tiêu thụ điện năng theo 3 kịch bản giai đoạn 20102020................................................................................Error! Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
MỤC LỤC
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, đồ thị
MỞ ĐẦU........................................................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN
NĂNG ............................................................................Error! Bookmark not defined.
1.1. Các khái niệm cơ bản ..........................................Error! Bookmark not defined.
1.2. Tầm quan trọng của dự báo .................................Error! Bookmark not defined.
1.3. Cơ sở lý thuyết của dự báo ..................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG ......... Error!
Bookmark not defined.
2.1. Tổng quan về nhu cầu dự báo điện năng.............Error! Bookmark not defined.
2.2. Phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng .......Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Phân tích quá trình ........................................Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Phân tích kinh tế ...........................................Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Phân tích kinh tế - kĩ thuật............................Error! Bookmark not defined.
2.3. Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng.......Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Phương pháp trực tiếp...................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Phương phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian .Error! Bookmark not
defined.
2.3.3. Phương pháp san bằng hàm mũ....................Error! Bookmark not defined.
2.3.4. Phương pháp dự báo bằng mô hình hồi quy tương quan.. Error! Bookmark
not defined.
2.3.5. Phương pháp đàn hồi kinh tế ........................Error! Bookmark not defined.
2.3.6. Phương pháp cường độ .................................Error! Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
2.3.7. Phương pháp Chuyên gia..............................Error! Bookmark not defined.
2.3.8. Dự báo bằng phần mềm MEDEE-S..............Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY VÀ GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM
SIMPLE_E .....................................................................Error! Bookmark not defined.
3.1. Phương pháp đa hồi quy......................................Error! Bookmark not defined.
3.1.1. Khái niệm chung...........................................Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Mô hình tương quan đa hồi quy....................Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Ước lượng các hệ số trong mô hình..............Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Phương pháp bình phương nhỏ nhất tổng quát và thủ tục ước lượng Grid
Search (GS).............................................................Error! Bookmark not defined.
3.1.5. Phân tích biến đa hồi quy..............................Error! Bookmark not defined.
3.1.6. Kiểm định .....................................................Error! Bookmark not defined.
3.1.7. Lựa chọn phương trình hồi quy phù hợp nhất .............Error! Bookmark not
defined.
3.2. Giới thiệu chung về phần mềm Simple_E...........Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Những khái niệm cơ bản của Simple_E .......Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Các dạng hàm áp dụng trong phần mềm Simple_E.....Error! Bookmark not
defined.
3.2.3. Các biến số trong phần mềm Simple_E........Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Phân tích mô hình trong phần mềm Simple_E ............Error! Bookmark not
defined.
3.2.5. Mô phỏng dự báo trong phần mềm simple_E .............Error! Bookmark not
defined.
3.2.6. Cài đặt phần mềm Simple_E ........................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI - TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN
NĂNG CỦA THÀNH PHỐ VINH................................Error! Bookmark not defined.
4.1. Đặc điểm chung...................................................Error! Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
4.1.1. Vị trí địa lý....................................................Error! Bookmark not defined.
4.1.2. Đặc điểm tự nhiên.........................................Error! Bookmark not defined.
4.1.3. Dân số và cơ cấu hành chính ........................Error! Bookmark not defined.
4.2. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Vinh trong giai đoạn vừa
qua ..............................................................................Error! Bookmark not defined.
4.2.1. Công nghiệp..................................................Error! Bookmark not defined.
4.2.2. Thương mại - Dịch vụ...................................Error! Bookmark not defined.
4.2.3. Nông lâm ngư nghiệp ...................................Error! Bookmark not defined.
4.3. Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội thành phố Vinh năm 2015 và định
hướng đến năm 2020 ..................................................Error! Bookmark not defined.
4.3.1. Quan điểm và mục tiêu phát triển nhằm xây dựng thành phố Vinh trở thành
Trung tâm kinh tế, văn hoá vùng Bắc Trung Bộ ....Error! Bookmark not defined.
4.3.2. Định hướng mở rộng không gian đô thị Vinh .............Error! Bookmark not
defined.
4.3.3. Phương hướng phát triển các ngành và lĩnh vực .........Error! Bookmark not
defined.
4.4. Tình hình sử dụng điện năng thành phố Vinh .....Error! Bookmark not defined.
4.4.1. Hiện trạng nguồn và lưới điện ......................Error! Bookmark not defined.
4.4.2. Đánh giá tiêu thụ điện năng theo thời gian giai đoạn 2000-2009......... Error!
Bookmark not defined.
4.4.3. Đánh giá tiêu thụ điện năng theo các ngành giai đoạn 2000-2009....... Error!
Bookmark not defined.
CHƯƠNG 5: DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG CỦA THÀNH PHỐ VINH TỪ
NĂM 2010 ĐẾN 2020 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY Error! Bookmark not
defined.
5.1. Cơ sở của dự báo .................................................Error! Bookmark not defined.
5.1.1. Sự phát triển của nền kinh tế ........................Error! Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
5.1.2. Sự gia tăng dân số.........................................Error! Bookmark not defined.
5.1.3. Tiêu thụ điện trong quá khứ..........................Error! Bookmark not defined.
5.2. Dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp đa hồi quy (mô hình Simple_E)
....................................................................................Error! Bookmark not defined.
5.2.1. Định nghĩa chung..........................................Error! Bookmark not defined.
5.2.2. Xây dựng hàm xu thế về nhu cầu điện năng cho thành phố................. Error!
Bookmark not defined.
5.2.3. Áp dụng phần mềm Simple_E cho dự báo nhu cầu tiêu thụ điện thành phố
Vinh giai đoạn 2010-2020 ......................................Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................Error! Bookmark not defined.
Phạm Hoàng Nam
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Trong cuộc sống hằng ngày cũng như trong sản xuất năng lượng đóng vai trò
hết sức quan trọng. Năng lượng như một nguồn động lực để thúc đẩy sự phát triển các
ngành khác. Mỗi dạng năng lượng đều có một tầm quan trọng riêng tuy nhiên đối với
điện năng thì khác, điện năng vừa là ngành sản xuất, vừa là ngành kết cấu hạ tầng cho
toàn bộ nền kinh tế và xã hội. Điện năng cũng chính là một tiêu chí quan trọng để đánh
giá sự phát triển của một quốc gia. Ngoài việc điện năng có thể chuyển hóa dễ dàng
thành các dạng năng lượng khác, ngành điện còn là ngành có vốn đầu tư rất cao tuy
nhiên thời gian thu hồi vốn dài. Bởi thế sự dự báo càng chính xác bao nhiêu thì càng
đem lại hiệu quả kinh tế cao cho ngành điện nói chung và nền kinh tế nói riêng. Việc
dự báo nhu cầu điện cho toàn quốc, các miền, các tỉnh trong các quy hoạch phát triển
điện lực quốc gia, các tỉnh là khâu hết sức quan trọng trong việc xác lập các chương
trình phát triển nguồn, lưới điện của toàn hệ thống và của từng tỉnh.
Trong nhiều đề án quy hoạch phát triển lưới điện các tỉnh, thành phố trước đây,
dự báo nhu cầu phụ tải thường được dự báo theo phương pháp đàn hồi: dựa trên hệ số
đàn hồi giữa nhu cầu điện và GDP bằng phương pháp mô phỏng - kịch bản trên cơ sở
tham khảo hệ số đàn hồi của giai đoạn trước và các tỉnh, thành lân cận có mức phát
triển kinh tế tương đương. Dự báo theo phương pháp này có hạn chế là không sử dụng
kết quả trực tiếp từ nghiên cứu mối quan hệ giữa nhu cầu điện năng và các yếu tố ảnh
hưởng trực tiếp tăng trưởng kinh tế, thu nhập, giá điện, yếu tố tiết kiệm điện, trên cơ sở
các số liệu thống kê trong quá khứ của các tỉnh, thành. Mặc dù tốc độ tăng trưởng kinh
tế là yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện, nhưng cũng không
nên bỏ qua các yếu tố khác như giá điện, thu nhập/đầu người, tiết kiệm điện… Các yếu
tố trên dù nhỏ, nếu tổng hợp lại cũng có thể gây ra những tác động cần phải xem xét.
Việc áp dụng phương pháp mô phỏng kịch bản phát triển không phải là sai mà chỉ
thiếu chặt chẽ. Ví dụ tốc độ tăng trưởng kinh tế của tỉnh khoảng 10% năm, nếu dựa vào
Phạm Hoàng Nam
1
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
phương pháp mô phỏng, chuyên gia thì có thể dự báo nhu cầu điện tăng trưởng khoảng
từ 15-22% (không xét các trường hợp đột biến có tính chất đặc biệt), như vậy giải dự
báo là quá rộng, việc lựa chọn hệ số đàn hồi chính xác sẽ trở nên khó khăn và mang
tính chủ quan.
Phương pháp dự báo đa hồi quy (mô hình Simple_E) là phương pháp được sử
dụng cho dự báo nhu cầu điện/năng lượng, có ưu điểm hơn so với phương pháp dự báo
đàn hồi và một số phương pháp dự báo khác có thể giải quyết các vấn đề đã nêu ở trên.
2. Mục đích của đề tài
Với những lý do trên, lựa chọn đề tài “Ứng dụng phương pháp đa hồi quy
trong dự báo nhu cầu điện năng” được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu phương
pháp đa hồi quy. Trên cơ sở đó nghiên cứu, tìm hiểu và sử dụng phần mềm Simple_E
cho dự báo nhu cầu điện năng. Từ đó dự báo nhu cầu điện năng cho thành phố Vinh
giai đoạn 2010 - 2020.
Trên cơ sở đó giúp cho việc qui hoạch tổng thể Thành phố đạt được hiệu quả
cao nhất, góp phần nâng cao chất lượng, độ tin cậy cung cấp điện và thỏa mãn nhu cầu
phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Vinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng là hiện trạng HTĐ của thành phố Vinh, hoạt động sản xuất, kinh
doanh của ngành điện, diễn biến tiêu thụ điện năng theo các thành phần kinh tế.
Tình hình phát triển kinh tế theo các khu vực của thành phố Vinh, các kế hoạch
ngắn hạn, trung hạn và dài hạn của các thành phần kinh tế.
Tình hình dân số, dự báo tăng trưởng kinh tế và tốc độ đô thị hóa
Phạm vi nghiên cứu là phương pháp đa hồi quy và ứng dụng phần mềm
Simlpe_E trong dự báo nhu cầu điện năng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng cụ thể là phương pháp
đa hồi quy và áp dụng phần mềm Simple_E trong dự báo nhu cầu điện năng.
Phạm Hoàng Nam
2
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng vào việc dự báo nhu cầu điện năng của thành
phố Vinh. Từ đó giúp cho việc quy hoạch thành phố nói chung đạt hiệu quả cao nhất
phù hợp với nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, đẩy nhanh quá
trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa.
5. Nội dung của luận văn
Bài luận văn gồm các chương:
Chương: Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về cơ sở lý thuyết dự báo nhu cầu điện năng
Chương 2: Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng
Chương 3: Phương pháp đa hồi quy và giới thiệu về phần mềm Simple_E
Chương 4: Hiện trạng kinh tế, xã hội - tình hình sử dụng điện năng của thành
phố Vinh
Chương 5: Dự báo nhu cầu điện của thành phố Vinh từ năm 2010 đến năm
2020 bằng phương pháp đa hồi quy
Kết luận và kiến nghị
Phạm Hoàng Nam
3
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU CẦU
ĐIỆN NĂNG
1.1. Các khái niệm cơ bản
“Dự báo” Là sự phản ánh vượt trước hình thành trong quá trình phát triển của
nhân loại qua nhiều thế kỷ. Cho đến nay nhu cầu dự báo đã trở nên hết sức cần thiết ở
mọi lĩnh vực đặc biệt trong dự báo kinh tế.
Như vậy, dự báo chính là những tiên đoán khoa học mang tính xác xuất trong
khoảng thời gian hữu hạn về tương lai phát triển của đối tượng kinh tế.
Cụ thể là:
- Phân tích định tính và định lượng các xu thế vận động của các đối tượng
nghiên cứu.
- Dự báo sự vận động trong các đối tượng nghiên cứu trong tương lai bằng
phương pháp thích hợp.
- Cập nhật các kết quả dự báo.
1.2. Tầm quan trọng của dự báo
Dự báo hết sức cần thiết bởi vì luôn luôn tồn tại những điều không chắc chắn
trong tương lai. Tương lai càng xa, sự không chắc chắn càng cao.
Dự báo có một vai trò vô cùng quan trọng trong công tác nghiên cứu các xu thế
có thể xảy ra ở cấp vĩ mô và vi mô của nền kinh tế nhằm đạt được tính tối ưu trong
quá trình phát triển.
Như chúng ta đã biết, một trong những bộ phận quan trọng của toàn bộ chiến
lược phát triển năng lượng quốc gia là công tác dự báo nhu cầu và quy hoạch phát
triển. Việc xây dựng các chính sách kinh tế - kỹ thuật năng lượng có hiệu quả sẽ chẳng
có ý nghĩa nếu không có dự báo. Các dự báo có khả năng vạch ra con đường phát
triển, định hướng trong hệ thống phức tạp có sự tác động qua lại giữa nhiều ngành
kinh tế - kỹ thuật khác nhau. Các dự báo không chỉ để tính toán nhu cầu về sản lượng
điện năng cần cung cấp mà còn cho phép xác định các kế hoạch đầu tư trong tương lai.
Phạm Hoàng Nam
4
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Đối tượng ngành năng lượng nói chung và ngành điện nói riêng tồn tại các dạng
dự báo khác nhau như sau:
- Dự báo sự thay đổi công suất tác dụng theo chu kỳ thời gian nhất định như
theo từng phút hay từng giây tùy theo mức độ vận hành hay lên kế hoạch vận hành.
- Dự báo công suất cực đại /cực tiểu có thể xảy ra trong một chu kỳ thời gian
(như năm, mùa, tháng, tuần, ngày…).
- Dự báo điện năng sẽ tiêu thụ trong khoảng thời gian nhất định tương tự như
với dự báo công suất cực đại. Ngoài ra, người ta sử dụng một đơn vị dự báo khác có
liên quan trực tiếp đến dự báo điện năng và dự báo công suất cực đại là dự báo hệ số
phụ tải – số giờ sử dụng công suất cực đại của hệ thống điện.
Đối với hệ thống điện lớn tương tự như hệ thống điện toàn quốc của Việt Nam,
dự báo nhu cầu tiêu thụ điện, công suất cực đại hay đồ thị phụ tải theo thời gian cũng
có thể được xác định từ các dự báo của các hệ thống điện con tham gia trong hệ thống
điện lớn. Nếu thực hiện được như vậy, quy mô của bài toán sẽ tăng lên theo cấp số
nhân nhưng ngược lại kết quả dự báo sẽ có độ chính xác cao hơn. Trong trường hợp
này người ta sẽ đưa thêm một khái niệm mới là hệ số đồng thời để so sánh độ lệch pha
giữa các hệ thống điện con với nhau và qua đó hiệu ứng liên kết hệ thống điện con bao
giờ cũng lớn hơn giá trị công suất cực đại của hệ thống điện hợp nhất.
Dự báo điện năng được chia thành: Dự báo ngắn hạn, trung hạn và dài hạn.
- Dự báo ngắn hạn (giờ, ngày, tháng, mùa, năm): chủ yếu phục vụ việc điều
hành sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng, phục vụ cho nhu cầu trực tiếp của sản
xuất và đời sống, lập kế hoạch sản xuất king doanh.
- Dự báo trung hạn (từ 3 đến 10 năm) thường phục vụ cho việc phân bố vốn đầu
tư, lập cân bằng giữa cung và cầu năng lượng, lập kế hoạch xây dựng và theo dõi tiến
độ xây dựng của các công trình, kế hoạch đại tu sửa chữa nâng cấp thiết bị, chuẩn bị
xây dựng các qui hoạch dài hạn…
Phạm Hoàng Nam
5
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
- Dự báo dài hạn: từ 10 năm đến 25-30 năm, nhằm định hướng cho sự phát triển
của ngành để hoạch định những chiến lược chính sách lớn đảm bảo phát triển bền vững
cho toàn bộ hệ thống năng lượng, đảm bảo an toàn về cung cấp năng lượng, sử dụng
hiệu quả các nguồn năng lượng sơ cấp, giảm thiểu tác động của các công trình năng
lượng lên môi trường sinh thái.
Đối với các hệ thống điện có quy mô lớn (hàng chục GW), đôi khi người ta còn
sử dụng khái niệm dự báo cực ngắn hạn/dự báo trực thông (hot-line) trong các hệ thống
điều khiển SCADA phức tạp. Tham khảo các tài liệu khoa học trên thế giới cho thấy,
tốc độ thay đổi phụ tải của các hệ thống điện cực lớn về mặt giá trị tuyệt đối có thể
hàng nghìn MW trong một giờ thậm chí vài phút đòi hỏi người vận hành hệ thống phải
có kế hoạch vận hành hết sức linh hoạt và tin cậy thì mới đảm bảo độ an toàn, tin cậy
và ổn định cho hệ thống điện được.
Dự báo trung hạn và dài hạn là hết sức cần thiết và có vai trò hết sức quan trọng
trong công tác nghiên cứu xu thế có thể xảy ra ở cấp vĩ mô và vi mô của nền kinh tế
nhằm đạt được tính tối ưu trong quá trình phát triển.
Thời gian dự báo càng xa, sai lệch sẽ càng lớn, tác động của các yếu tố bất định
càng nhiều. Nguồn gốc của những yếu tố bất định có thể rất khác nhau: từ biến động
của khí hậu, thời tiết (với dự báo ngắn hạn) đến tình hình kinh tế, tài chính (với dự báo
trung hạn) và biến động chính trị xã hội (với dự báo dài hạn). Vì vậy khi dự báo nhất là
những dự báo trung hạn và dài hạn, thông thường người ta xác định một dải thông số
(thấp, trung bình (cơ sở), cao) của số liệu dự báo thay vì một trị số dự báo cố định.
Thời gian càng xa, sự biến dự báo (thấp, cao) càng lớn.
1.3. Cơ sở lý thuyết của dự báo
Để tiến hành dự báo nhu cầu điện cho tương lai, điều cần thiết là hiểu được tại
sao tiêu thụ năng lượng nói chung hay tiêu thụ điện nói riêng của một quốc gia hay một
ngành riêng biệt nào đó lại biến đổi theo thời gian và quá trình biến đổi này diễn ra như
Phạm Hoàng Nam
6
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
thế nào? Hay nói cách khác là để nâng cao chất lượng của các dự báo nhu cầu năng
lượng, ta cần phải nắm được cơ chế biến động của nó.
Trước hết, cần phân tích sự biến đổi theo thời gian của nhu cầu năng lượng,
đánh giá sự biến đổi, quy luật và cơ chế của quá trình biến đổi đó. Việc phân tích có
thể thực hiện theo tựng lĩnh vực, ngành tiêu thụ năng lượng hoặc ở tầm vĩ mô có xét
đến những cơ chế chính sách lớn điều tiết sự tăng trưởng của nhu cầu năng lượng với
tăng trưởng dân số và hoạt động kinh tế, ảnh hưởng của những thành tựu mới của khoa
học và công nghệ lên quá trình sản xuất và tiêu thụ năng lượng.
Để đánh giá nhu cầu năng lượng cho tương lai phải phân tích các dữ liệu của
quá khứ, lí giải những biến động trong tiêu thụ năng lượng của quá khứ ở từng ngành
cũng như ở tầm vĩ mô của toàn quốc, thậm chí có xét đến khả năng trao đổi năng lượng
với các nước láng giềng và trong khu vực. Trên cơ sở nghiên cứu phân tích dữ liệu của
quá khứ, xác định qui luật biến thiên của từng dạng năng lượng trong mối tương quan
với tiêu chí phát triển kinh tế và xã hội, với các dạng năng lượng khác. Những qui luật
nghiệm thấy trong quá khứ có thể thay đổi trong tương lai tùy thuộc vào sự thay đôi
của cơ cấu kinh tế, thành phần dân cư và các tác động của những thành tựu mới về
khoa học công nghệ tác động lên quá trình phát triển, sản xuất và tiêu thụ năng lượng
trong tương lai.
Vì vậy, để dự báo nhu cầu năng lượng cho một giai đoạn nào đó trong tương lai,
ngoài những thông tin, những qui luật đã rút được từ phân tích quá khứ, cần phải có
những thông tin về định hướng phát triển kinh tế xã hội trong tương lai, những chuyển
dịch trong cơ cấu kinh tế, trong thành phần dân cư, những chính sách lớn liên quan đến
ngành năng lượng như cơ chế đầu tư, mở rộng sự tham gia của nhiều thành phần kinh
tế trong và ngoài nước vào hoạt động năng lượng, mức tăng dân số và mức sống kinh
tế văn hóa, chính sách đảm bảo năng lượng cho những vùng nghèo khó, kém phát
triển…
Phạm Hoàng Nam
7
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG
2.1. Tổng quan về nhu cầu dự báo điện năng
Dự báo nhu cầu năng lượng nói chung và dự báo nhu cầu điện năng nói riêng
được phục vụ cho các quyết định đầu tư của ngành năng lượng. Chất lượng dự báo có
quan hệ trực tiếp tới chi phí kinh tế và tài chính. Một dự báo tồi sẽ gây ra những thiệt
hại lớn. Và muốn có được báo cáo tốt cần phải nắm vững những điều kiện sau:
- Nắm được nguyên nhân phát sinh nhu cầu năng lượng.
- Nghiên cứu sâu thói quen tiêu thụ năng lượng trong quá khứ và hiện tại.
- Nhận dạng các yếu tố ảnh hưởng:
+ Chính sách về môi trường và năng lượng quốc gia.
+ Giá năng lượng nội địa và quốc tế.
+ Thay đổi công nghệ phù hợp.
+ Thay đổi về nhân khẩu và tăng trưởng kinh tế.
+ Thay đổi cấu trúc nền kinh tế.
2.2. Phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng
Việc phân tích cần phải thực hiện ở tầm vĩ mô, về sự liên hệ giữa tiêu thụ năng
lượng với dân số, giá cả, các hoạt động kinh tế,… cũng như ở từng ngành để xác định
các yếu tố khác nhau về cấu trúc, kinh tế, kĩ thuật có liên quan đến nhu cầu năng lượng.
Việc phân tích trên là phân tích trong quá khứ, được hiểu là: phân tích qua khứ
về tình hình tiêu thụ năng lượng là sự lý giải về biến động trong quá khứ và hiện tại
của các tỷ số và các biến liên quan đến tiêu thụ năng lượng ở cả tầm vĩ mô cũng như ở
từng ngành. Phân tích quá khứ bao gồm:
2.2.1. Phân tích quá trình
Nội dung của phương pháp này thực chất là việc trình bày và phân tích các bảng
cân bằng năng lượng cho các năm quá khứ. Quá trình phân tích này sẽ cung cấp thông
tin thống kê về nganh năng lượng một cách tổng hợp, theo trình tự cần thiết cho quá
trình phân tích chính sách năng lượng tổng quan. Nó cũng chỉ ra xu hướng và mức độ
Phạm Hoàng Nam
8
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
cung cấp năng lượng sơ cấp của mỗi quốc gia cũng như vai trò của năng lượng nhập
khẩu so với nguồn năng lượng nội địa. Trên cơ sở đó, có thể tiến hành xác định mô
hình tiêu thụ năng lượng trong các ngành kinh tế và khả năng thay thế lẫn nhau giữa
các nguồn năng lượng để thỏa mãn nhu cầu tiêu thụ.
2.2.2. Phân tích kinh tế
Phân tích kinh tế ở đây là quá trình phân tích các mối quan hệ giữa tiêu thụ năng
lượng và các hoạt động kinh tế. Quá trình này gồm có 2 phần:
- Phân tích xu thế.
- Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến nhu cầu năng lượng.
Xét:
Phân tích xu thế: trên cơ sở phân tích và dự báo tỉ lệ tăng trưởng hàng năm và
mức tăng trưởng tuyệt đối của tiêu thụ năng lượng (hoặc cường độ năng lượng) chung
hay của từng ngành cũng như độ đàn hồi của nhu cầu năng lượng theo GDP.
Dãy số liệu thống kê và tiêu thụ năng lượng trong quá khứ cho phép đánh giá xu
thế biến đổi của nhu cầu năng lượng chung hoặc của từng ngành kinh tế. Khi phân tích
và gia công số liệu cần lưu ý đến đặc điểm của quá khứ: thời kì phát triển bình thường
của nền kinh tế, những giai đoạn khủng hoảng, chiến tranh…
Số liệu về tiêu thụ năng lượng theo thời gian được biểu diễn dưới dạng đồ thị
của giá trị tuyệt đối hoặc chỉ số mà năm cơ sở được lấy bằng 100%. Nhìn vào đồ thị có
thể xác định được các thời kì đồng nhất, các xu thế dài hạn, các điểm uốn, các điểm đột
biến…trong quá khứ của quá trình tiêu thụ năng lượng. Tỉ lệ tăng trưởng hang năm về
nhu cầu năng lượng được tính theo công thức:
a%
1
t+
t
=
E t+1 -E t
Et
Trong đó: a%: tỉ lệ tăng trưởng hàng năm
E: chỉ số năng lượng tiêu thụ
t: chỉ số thời gian
Phạm Hoàng Nam
9
(2.1)
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Với một giai đoạn [ To, T] tỉ lệ tăng trung bình hàng năm được tính:
a%
t+
1
t
⎛E
=⎜ T
⎜ ET
⎝ 0
1
⎞ T-T0
⎟ -1
⎟
⎠
(2.2)
Mức độ tiêu thụ năng lượng cũng có thể đánh giá thông qua cường độ năng
lượng. Cường độ năng lượng có thể tính cho tổng thể nền kinh tế (GDP) hoặc có thể
tính theo ngành: công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, giao thông vận tải.
Cường độ năng lượng là một chỉ số tổng quát để đánh giá nhu cầu năng lượng,
nó chỉ ra mối tương quan giữa nhu cầu năng lượng và các hoạt động kinh tế, mức sống
cũng như tiện nghi trong sử dụng năng lượng (Công thức (2.6) và (2.7)). Xu thế thay
đổi của cường độ năng lượng phản ánh xu thế thay đổi cơ cấu kinh tế, của trình độ
công nghệ, giá cả và chính sách của nền kinh tế nói chung cũng như của từng ngành
kinh tế.
Cùng với cường độ năng lượng, người ta còn sử dụng hệ số đàn hồi năng lượng
để đánh giá sự biến thiên của nhu cầu năng lượng.
- Hệ số đàn hồi của nhu cầu năng lượng xác định theo GDP: cho thấy tỉ lệ phần
trăm biến đổi của nhu cầu năng lượng khi GDP thay đổi 1%:
δ(I)=
∆E/E
∆GDP/GDP
(2.3)
- Hệ số đàn hồi có thể xác định được từ phép hồi qui tuyến tính:
δ(I)=
∑E X
∑X
i
i
(2.4)
2
i
Trong đó: Xi: chỉ số kinh tế được xem xét.
- Hệ số đàn hồi có thể được xác định bằng cách sử dụng hệ số tăng trưởng trung
bình của tiêu thụ năng lượng và chỉ số kinh tế:
δ(I)=
Phạm Hoàng Nam
a%E T/T0
a%X T/T0
=
(
(X
E T /E T0
T
10
/X T0
1
-1
T-T0
)
)
1
-1
T-T0
(2.5)
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Trong đó:
a%E T/T0 : Hệ số tăng trưởng trung bình của tiêu thụ năng lượng trong giai đoạn [ To, T]
a%X T/T0 : Hệ số tăng trưởng trung bình của biến kinh tế trong giai đoạn tương ứng
Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến nhu cầu năng lượng:
Nhu cầu năng lượng phụ thuộc vào cơ cấu của nền kinh tế. Để xác định nhu cầu
năng lượng tổng của quốc gia cần xác định mức tăng trưởng của từng thành phần và
những thay đổi có thể xảy ra trong cơ cấu của nền kinh tế.
Có nhiều phương pháp để phân tích và đánh giá các yếu tố tác động đến nhu cầu
năng lượng như LASPEYRE, PAASCHE, FISHER, DIVISIA. Dưới đây là phương
pháp DIVISIA:
- Cường độ năng lượng tổng thể (EI) của ngành (hoặc toàn bộ nền kinh tế) có
thể được tính là:
EI =
∑E
i
i
GDP
=∑
i
Ei
VAi
×
VAi GDP
(2.6)
Trong đó: Ei: Tiêu thụ năng lượng của ngành i
VAi: Giá trị gia tăng của ngành i.
∑ VA
i
:Tổng sản phẩm quốc nội ( ∑ VA i =GDP )
+ Theo định nghĩa thì:
Ii =
Ei
VA i
(2.7)
Chính là cường độ năng lượng ngành i.
+ Gọi Si là tỉ trọng của giá trị gia tăng của ngành i trong GDP, ta có:
Si =
Từ (2.7) và (2.8), ta có:
VA i
GDP
(2.8)
I= ∑ IiSi
(2.9)
i
Phạm Hoàng Nam
11
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
dI= ∑ Ii dSi +∑ Si dIi
Lấy vi phân 2 vế, ta có:
i
(2.10)
i
Như vậy, mỗi biến đổi của cường độ năng lượng có thể được chia làm hai phần,
một thành phần liên quan đến biến đổi của cường độ năng lượng trong từng ngành (dIi)
và thành phần liên quan đến sự biến đổi tỉ trọng của mỗi ngành trong GDP của cả nền
kinh tế.
Từ (2.9) và (2.10), ta có:
I
S
dI
⎛ E VAi ⎞
⎛ Ei VAi ⎞
= ∑ i dSi + ∑ i dI i = ∑ ⎜ i /
⎟dSi + ∑ ⎜ /
⎟dI i
I
I
I
⎝ E GDP ⎠
⎝ E GDP ⎠
(2.11)
Gọi Wi là tỉ trọng của tiêu thụ năng lượng ngành trong tổng tiêu thụ năng lượng
của nền kinh tế, ta có:
Wi =
Ei
E
(2.12)
dS
dI
dI
= ∑ Wi i + ∑ Wi i
I
Si
Ii
(2.13)
⇒ d ( LnI ) = ∑ Wi d ( LnSi ) + ∑ Wi d ( LnI i )
∆LnIT /T0 = LnIT − LnIT0 = Ln
IT
IT0
(2.14)
(2.15)
Tương tự, ta có thể lý giải sự thay đổi về tiêu thụ năng lượng cuối cùng như sau:
E = ∑ Ei = ∑
Ei
VAi
×
× GDP = I i × Si × GDP
VAi GDP
(2.16)
Mức biến đổi tiêu thụ năng lượng trong khoảng thời gian [T, T0]:
dE i = ∑ Ii .Si .dGDP+∑ Ii .GDP.dSi +∑ Si .GDP.dIi
(2.17)
∆ET /T0 = ∑ I i .Si .∆GDPT /T0 + ∑ I i .GDP.∆ST /T0 + ∑ Si .GDP.∆IT /T0
(2.18)
∑ I .S .∆GDP
T / T0
Hiệu ứng tăng trưởng kinh tế
∑ I .GDP.∆S
T / T0
Hiệu ứng cơ cấu
i
i
i
Phạm Hoàng Nam
12
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
∑ S .GDP.∆I
i
T / T0
Hiệu ứng cường độ
Như vậy, sự biến đổi của tổng tiêu thụ năng lượng cuối cùng có thể được xem
như do ảnh tổng hợp của 3 yếu tố sau:
- Sự phát triển của hoạt động kinh tế, tăng trưởng của GDP.
- Sự thay đổi trong cơ cấu kinh tế, thay đổi tỉ trọng Si của các thành phần kinh
tế.
- Sự thay đổi của cường độ năng lượng của từng thành phần kinh tế Ii.
Việc phân tích sự biến đổi của nhu cầu năng lượng có thể được tiến hành cho
từng năm hoặc cho một giai đoạn [T, T0] bao gồm nhiều năm.
2.2.3. Phân tích kinh tế - kĩ thuật
Phân tích kinh tế - kĩ thuật dùng để lý giải sự thay đổi trong tiêu thụ năng lượng
giữa hai năm được lựa chọn với mức độ chi tiết khác nhau. Nguyên tắc chung của các
phân tích này là phân tích mức biến động về tiệu thụ năng lượng làm 3 thành phần dưới
tác động của các yếu tố: hiệu ứng sản lượng, hiệu ứng cơ cấu và hiệu ứng suất tiêu hao.
Trong quá trình phân tích kinh tế - kĩ thuật của nhu cầu năng lượng theo ngành,
cần phải xác định rõ các dạng sử dụng năng lượng cuối cùng, hiệu suất của các sử dụng
đó và suất tiêu hao năng lượng của mỗi hoạt động kinh tế ở các ngành.
2.3. Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng
Như giới thiệu ở chương I, dự báo nhu cầu điện năng có thể được tiến hành
ngắn hạn, trung hạn hoặc dài hạn. Dưới đây ta xét một số phương pháp dự báo nhu cầu
điện năng đã được áp dụng hay nghiên cứu dưới các hình thức khác nhau ở Việt Nam.
2.3.1. Phương pháp trực tiếp
Là phương pháp thích hợp với dự báo ngắn hạn từ 3-5 năm và trường hợp kinh
tế phát triển ổn định.
Dựa trên cơ sở: các kế hoạch phát triển ngành, vùng kinh tế; các phương án sản
xuất của một số phân ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều điện như luyện kim, hóa chất,
giấy, vật liệu xây dựng…; các quy hoạch phát triển lưới điện tỉnh, thành phố mà nhu
Phạm Hoàng Nam
13
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
cầu điện năng được tính toán trực tiếp (theo định mức tiêu hao điện trên sản phẩm, theo
chỉ tiêu điện năng cho hộ gia đình…).
Nhu cầu điện năng được xác định theo biểu thức sau:
A = Ang × DS [kWh]
(2.19)
Hoặc:
A=A hô ×DS[kWh]
(2.20)
Trong đó: A- nhu cầu năng lượng của khu vực cần tính toán [kWh]
Ang- điện năng tiêu thụ tính theo đầu người [kWh/người]
Ahô- điện năng tiêu thụ tính theo hộ dân cư [kWh/hộ]
DS- dân số của khu vực tính toán [người]
H- số hộ dân có trong khu vực tính toán [hộ]
Để xác định được Ang và Ahô có thể tra theo các sổ tay thiết kế hoặc tính trực
tiếp nhờ các số liệu điều tra và thống kê tình hình sử dụng điện năng của khu vực.
Ang = A∑ / DS
(2.21)
Ahô = A∑ / H
(2.22)
ở đây: A∑ = ∑ Ai , với i = (1÷n)
(2.23)
Với Ai- điện năng sử dụng của hộ phụ tải thứ i (gia đình, nhà máy, xí nghiệp,
trường học, chiếu sáng công cộng,…)
Ai = ∑ Aij ,
với j = (1÷m)
(2.24)
Aij- điện năng sử dụng của hộ phụ tải thứ j thuộc loại phụ tải thứ i.
Nhận thấy, dự báo sử dụng bằng phương pháp trực tiếp được tổng hợp từ dự báo theo
từng tỉnh nên nó có tác dụng quan trọng trong việc phân vùng và phân nút phụ tải, do
đó làm cơ sở cho thiết kế lưới điện truyền tải và phân phối. Tuy nhiên phương pháp
này đòi hỏi công tác điều tra phải được tiến hành tỉ mỉ, nghiêm túc bởi những cán bộ có
nghiệp vụ, số phiếu điều tra đủ lớn để giảm sai số tính toán.
Phạm Hoàng Nam
14
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
2.3.2. Phương phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian
2.3.2.1. Khái niệm
Theo nghĩa rộng nhất thì ngoại suy dự báo có nghĩa là nghiên cứu lịch sử của
đối tượng kinh tế và chuyển tính quy luật của nó đã phát hiện được trong quá khứ và
hiện tại sang tương lai bằng các phương pháp xử lí chuỗi thời gian kinh tế.
Với dự báo nhu cầu điện năng, được hiểu: Dựa vào chuỗi quan sát của n năm
trước để xây dựng mô hình toán học (hàm xu thế) biểu thị quy luật thay đổi nhu cầu
điện năng. Trên cơ sở đó xác định nhu cầu điện năng của những năm tiếp theo.
Chuỗi thời gian kinh tế:
Thực chất của việc nghiên cứu lịch sử là nghiên cứu quá trình thay đổi và triển
của đối tượng kinh tế theo thời gian. Kết quả thu thập thông tin một cách liên tục về sự
vận động của đối tượng kinh tế theo một đặc trưng nào đó (ngày, tháng, năm…) thì
hình thành một chuỗi thời gian.
Có thể khái quát như sau:
t ( thời điểm)
t1
t2
…
tn
y ( giá trị đối tượng kinh tế)
y1
y2
…
yn
- Bản chất của chuỗi thời gian kinh tế:
Nếu quá trình ngẫu nhiên là một chuỗi các đại lượng ngẫu nhiên khi chúng ta
quan sát kết quả của n phép thử theo một đặc trưng nào đó, thì chuỗi thời gian kinh tế
chính là một quá trình ngẫu nhiên khi chúng ta quan sát giá trị của đối tượng kinh tế
theo một đặc trưng theo thời gian ở n thời điểm liên tục.
- Điều kiện của chuỗi thời gian kinh tế:
Khoảng cách giữa các thời điểm của chuỗi thời gian phải bằng nhau, hay nói
cách khác là phải đảm bảo tính liên tục phục vụ cho việc xử lý. Đơn vị đo giá trị chuỗi
thời gian phải đồng nhất.
Phạm Hoàng Nam
15
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
Theo ý nghĩa toán học thì phương pháp ngoại suy chính là việc phát hiện xu thế
vận động của đối tượng kinh tế, có khả năng tuân theo quy luật hàm số f(t) nào đó để
dựa vào đó tiên liệu giá trị đối tượng kinh tế ở ngoài khoảng giá trị đã biết (y1, yn) dưới
dạng:
yˆ nDB
+1 = f ( n + 1) + ε
Với:
yˆ nDB
+1 : giá trị dự báo của đối tượng kinh tế ở thời điểm (n+1)
l: khoảng dự báo.
f(n+1): giá trị lí thuyết của hàm dự báo tại thời điểm (n+1).
ε: sai số.
Điều kiện của phương pháp:
- Đối tượng kinh tế phát triển tương đối ổn định theo thời gian (có cơ sở thu thập
thông tin lịch sử và phát hiện tính quy luật).
- Những nhân tố ảnh hưởng chung nhất cho sự phát triển đối tượng kinh tế vẫn
được duy trì trong một khoảng thời gian nào đấy trong tương lai.
- Sẽ không có tác động mạnh từ bên ngoài dẫn tới những đột biến trong quá trỉnh
phát triển đối tượng kinh tế.
2.3.2.2. Nội dung của phương pháp ngoại suy
Phương pháp dự báo ngoại suy bao gồm các bước sau:
Bước 1: Xử lý chuỗi thời gian kinh tế:
Bước này giúp cho dãy số liệu đưa vào dự báo đầy đủ và xác định được xu thế
dễ dàng hơn.
Xử lý chuỗi thời gian kinh tế bao gồm các công việc: bổ sung số liệu còn thiếu,
xử lý dao động ngẫu nhiên (bằng phương pháp có trong số hoặc không có trọng số),
loại bỏ sai số thô.
a/ Bổ sung số liệu còn thiếu:
Nếu chuỗi thiếu một giá trị yi nào đó thì ta xác định giá trị bổ sung bằng trung
bình cộng hai giá trị đứng trước và sau nó:
Phạm Hoàng Nam
16
Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng
yibs =
yi −1 + yi +1
2
b/ Xử lý dao động ngẫu nhiên:
Khi căn cứ vào chuỗi thời gian ban đầu ta thấy không dễ dàng phát hiện ngay
được xu thế f(t). Do vậy, với những chuỗi có dao động lớn do ảnh hưởng của các yếu
tố ngẫu nhiên thì phải sử dụng phương pháp san chuỗi thời gian, với mục đích tạo ra
một chuỗi mới có xu hướng dao động ổn định hơn, và tất nhiên chuỗi thời gian mới
chắc chắn vẫn giữ nguyên xu thế từ chuỗi thời gian xuất phát.
Có hai phương pháp xử lý như sau:
- Trung bình trượt không có trọng số (áp dụng cho các chuỗi số có khả năng
tuân theo xu hướng tuyến tính):
t+ p
yy =
∑y
i =t − p
i
2 p +1
(2.25)
Trong đó: m = 2p+1 là khoảng trượt.
yi: giá trị chuỗi thời gian ban đầu vào thời điểm thứ i
yt : giá trị chuỗi thời gian được san vào thời điểm t.
- Trung bình trượt có trọng số (áp dụng cho các chuỗi số có khả năng tuân theo
xu hướng phi tuyến):
p
Cách xác định: y y = a0 + ∑ ai t i là một đa thức bậc p
i =1
c/ Loại bỏ sai số thô:
Sai số thô của chuỗi thời gian kinh tế dẫn đến dự báo sai lệch xu thế và để giải
quyết trường hợp này, người ta sử dụng phương pháp kiểm định thống kê toán.
Giả sử chuỗi thời gian (ti, yi) với i = 1÷n.
Nếu yk là sai số “thô” cần loại bỏ:
Tính
Phạm Hoàng Nam
17