用電量需求與GDP協調發展預測分析

○羅廣雷 胡錫國 趙 陽

（廣安市經濟和信息化委員會 四川 廣安 638000）

一、預測背景

1、用電量需求和GDP預測的意義

眾所周知，電力行業作為國民經濟發展的重要基礎產業，為國民經濟中各個行業的發展提供能源供給和動力支持。電力需求取決于國民經濟的發展，電力需求的發展變化與經濟發展情況密切相關，兩者之間存在一定的正相關性，電力發展與經濟發展必須相協調。隨著我國市場經濟的不斷完善和供電緊張局面的改善，電力需求會越來越依賴國民經濟的相關變量如GDP、市場價格等。因此，用電量、GDP的分析和預測研究對電力部門以及相關經濟部門的工作具有極其重要的意義。

電力需求預測是電網規劃設計與建設的基礎，其預測精度的高低直接影響到電力系統運行的安全性、經濟性和供電質量。同時，準確預測電力需求將有利于電力企業合理安排生產計劃，提高經濟效益，有助于協調供電與社會需求之間的平衡關系。為了實現廣安“十二五”規劃綱要提出的經濟社會發展目標，以“發展經濟，電力先行”為指導原則，以GDP增長速度為依據，準確把握電力與經濟之間的關系，進行合理的經濟分析，對提高電力需求和GDP增長預測的精度具有重要作用。

2、預測模型與數據

本文研究指標為全社會用電量、國內生產總值（以下簡稱GDP）。全社會用電量是反映電力需求的一個重要指標，它是指第一、二、三產業等所有用電領域的電能消耗總量，包括工業用電、農業用電、商業用電、居民用電、公共設施用電以及其他用電等。GDP，是國民經濟核算的核心指標，也是衡量一個國家或地區經濟狀況和發展水平的重要指標，它是指在一定時期內一個國家或地區的經濟中所生產出的全部最終產品和勞務的價值。隨著廣安經濟社會的快速發展，全社會用電需求量、GDP均在逐年增加，在一定時期內將呈現出一定的增長趨勢。

本文所用數據以廣安市2003—2011年的用電量、GDP數據為標本。數據的選取主要考慮研究對象的特點以及樣本數據的可信度。數據來源于廣安市統計年鑒、廣安市人民政府網等。選用一階單變量GM（1，1）模型進行科學預測。通過建模機理對原始數據進行建模，將原始數據進行累加成為生成數列，對殘差（模型計算值與實際值之差）修訂后，建立差分微分方程模型，進行關聯度收斂分析后，將GM（1，1）模型所得數據逆生成還原即可得到預測數據。

3、廣安市經濟社會發展現狀

截至2012年底，廣安市發電裝機總容量達到288萬kW，其中火電裝機244.45萬kW，水電裝機43.5萬kW；廣安電網基本形成以500kV變電站為中心、220kV變電站為骨架、110kV變電站為樞紐的可靠電力運行網絡體系。

“十一五”期間，全市生產總值增長1.3倍，年均增長14.3%，工業發展更是突飛猛進，全市規模以上工業總產值、增加值分別增加4.9倍、3.4倍，工業化率由28.6%提高到40.2%。“十二五”時期將是廣安實現超常規發展的重要時期，也是廣安由工業化初期向中期過渡的關鍵階段，一是國務院正式批準廣安經濟開發區為國家級經濟開發區；二是國家出臺的《成渝經濟區區域規劃》中將廣安批準為成渝經濟示范區，廣安同時被納入“重慶半小時經濟圈”。諸多中、省層面利好政策支持對招商引資、培育重點項目、增加消費、高新技術發展等方面起到了非常積極的作用，廣安經濟將在未來的幾年內出現爆發式增長，廣安已駛入經濟社會發展快車道，正進入加速發展期。2011年全市GDP同比增長22.84%，經濟的快速增長也帶動了用電需求的增長，2011年用電量同比增長10.97%，用電量增速對經濟增長增速具有較強的彈性。另外，從廣安實際出發，“十二五”期間，廣安玖源化工、科塔金屬等主要用電企業將相繼建成投產，企業正常生產后年用電量預計可達到4億kW·h，因此，在行業管理部門對電力發展規劃科學預測的同時，也要與當地發展實際接軌，避免電網發展規劃滯后影響當地經濟社會發展。

表1 2004—2011年廣安市全社會用電量和GDP統計

2004年至2011年，廣安市全社會用電量由14.23億kW·h增加到29.13億kW·h，增幅達到137.66%；期間，全市GDP由217.6億元增加至659.9億元，增幅達到327.39%。歷年的《廣安統計年鑒》表明，近年來廣安市以較低的電力消耗支撐了全市經濟社會的平穩較快發展（見表1）。

二、用電量和GDP預測模型建模

1、2011年全市用電量檢驗性預測

根據廣安電力工業的近期發展實際情況，選取5—8維短序列全社會用電量數據建立不同維數的灰色預測模型，對2011年全社會用電量進行檢驗性預測，計算結果列于表2。由表2可知，5—8維模型預測精度等級均為良好，但8維模型的平均擬合精度最高，為99.85%，5維模型的近期預測精度最高，達到99.82%。為了預測未來幾年發展趨勢，綜合考慮擬合精度和預測精度，以下本文選取6維灰色預測模型對2012—2015年廣安市用電量需求及GDP相應發展趨勢進行預測。

表2 不同維數灰色預測模型關于2011年全社會用電量檢驗性預測比較

2、2012—2015年用電量需求和GDP預測

由表1可以得到2006—2011年廣安市全社會用電量的原始數據。根據GM（1，1）模型可以得到：

建立6維全市全社會用電量的GM（1，1）預測模型：

經模型精度檢驗，模型參數均方差比值C=0.05214，小誤差概率p=1，平均擬合精度為99.72%，因此可得模型檢驗精度為優。根據模型計算，即可得到2012—2015年全市全社會用電量預測值，數據見表3。

同理，對全市2006—2011年GDP數據進行建模后預測，可得：

建立6維全市全社會用電量的GM（1，1）預測模型：

經模型精度檢驗，模型參數均方差比值C=0.08266，小誤差概率p=1，平均擬合精度為99.3%，因此可得模型檢驗精度為優。根據模型計算，即可得到2012—2015年全市GDP預測值，數據見表3。

表3 2012—2015年用電量和GDP預測值

3、電力消費彈性系數分析

電力消費彈性系數反映了電力消費增長速度與國民經濟增長速度之間的關系，是研究電力增長與國民經濟發展之間關系的重要指標，等于電力消費量年平均增長速度與國民經濟年平均增長速度之比。它的變動是一定時期經濟增長、結構變化、技術進步、供求關系等相關因素共同作用的結果。為方便計算，前者可用電量年平均增長率表示，后者可用國內生產總值的年平均增長率表示。

電力消費彈性系數是一個十分活躍的因素，電力消費彈性系數在經濟發展的不同時期，因產業結構變動和居民生活用電水平的變化而各不相同。在重工業化時期，電力彈性系數一般大于1；高加工化時期電力彈性系數有所減小，但是居民生活用電水平的迅速提高仍然會使該系數大于1；進入工業化后期，電力消費彈性系數一般小于1。從廣安市2003—2011年間電力消費彈性系數（見表1）可知，廣安市電力消費彈性系數始終低于0.8，說明廣安地區能源發展速度始終滯后于經濟社會發展速度，廣安電網建設遠滯后于國民經濟發展速度。2004年電力彈性系數較小，原因是當時廣安電網發展滯后，廣安緊緊抓住鄧小平百年誕辰歷史機遇，加快交通、城市建設步伐，全市經濟實現超常規發展。從2012年電力需求與GDP預測值可得電力消費彈性系數約為0.7，與近幾年電力消費彈性系數保持基本一致，從而表明本文預測結果符合廣安地區實際，是可以作為依據參考的。另外，廣安地區電力消費彈性系數較小的原因可能是原始數據存在誤差致使預測精度有限。用電量數據統一由本地電力企業得到，口徑統一。但由于供電營業區域劃分的存在，致使部分用戶雖屬廣安行政區域內管轄但其供區不在轄區內供電企業供電范圍內，因而其用電量并未統計在內，但GDP等經濟數據卻統計在內。廣安地區國家電網與地方電網并存，有4家地方電網企業，由于銷售電量口徑及統計方法不同，致使數據存在差異，進而導致全社會用電量在一定范圍內不能得到準確均衡。

三、結論

任何事物的發展都遵循一定的規律性，用電需求與GDP的增長也不例外。從本文可以得出以下結論：第一，本文采用GM（1，1）預測模型樣本數量較小，建模方便，具有較高的預測精度，對短期增長較快的時間序列預測效果較好，從預測結果可知：2012年廣安市全社會用電量預計達到32.26億kw·h，同比增長10.74%，到2015年全社會用電量預計達到44.38億kw·h，為2011年的1.52倍；2012年廣安市GDP預計達到761.8億元，同比增長15.44%，2014年GDP預計達到1061.43億元，將突破千億，到2015年GDP將達到1252.9億元，比2011年翻一番。

第二，回顧廣安市“十一五”期間經濟社會發展歷程，全社會用電量年均增長8.95%，這期間電力彈性系數僅為0.647，電力供需局面十分緊張，電力瓶頸嚴重制約了國民經濟的發展，同時也給人民生產生活帶來了一定的影響，隨著“十二五”電網規劃建設，廣安電力工業將進入快速發展新階段。

第三，雖然本文從理論上得到較高的預測精度，但若需進一步提高GM（1，1）預測模型精度，準確預估未來幾年經濟發展指標，一是有必要對原始量的發展狀況及所處的發展階段有一個正確的估計，最好能根據產業劃分預估電力需求與GDP增長相關性，從而得到未來發展遵循的一定規律性；二是有必要結合當地經濟發展實際情況，對潛在的徒增量進行累加，避免預測精度與實際量存在較大偏差，為用電量需求與GDP協調發展提供有力的實證分析依據。

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[6]蔡樹文：基于電力消費彈性系數的電力需求分析[J]．云南社會科學，2007（1）.（責任編輯：胡婉君）