摘要：本文運(yùn)用一元回歸的分析方法，對(duì)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東區(qū)工商業(yè)用戶天然氣實(shí)際用量進(jìn)行分析，得到各類用氣性質(zhì)的單耗，從而為年度天然氣銷售預(yù)測(cè)提供依據(jù)。希望此方法能為其他城市燃?xì)夤驹谶M(jìn)行年度天然氣銷售量預(yù)測(cè)時(shí)提供參考和借鑒。
1 前言
隨著我國城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)能源的需求不斷提高，天然氣作為一種清潔、高效、安全的能源，近年來一直持續(xù)增長，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重也逐步提高。受國家能源政策支持，天然氣市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Υ?，在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量方面的作用日益增強(qiáng)。近十年，中國消耗的天然氣總量呈持續(xù)上升狀態(tài)，復(fù)合年增長率達(dá)12%，增速高于煤、原油等其他主要能源。
我國的天然氣市場(chǎng)需求潛力巨大，然而天然氣供給并不能滿足天然氣的需求。根據(jù)《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》及《中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究報(bào)告(2003)》，未來較長一段時(shí)間天然氣供應(yīng)將呈供不應(yīng)求的局面，預(yù)計(jì)2010年內(nèi)供應(yīng)量將在920億m3，但需求將達(dá)到1400億m3，供需差為480億m3。到2020年國內(nèi)供應(yīng)量增加到1100億m3，但需求增長到2000億m3，供需差擴(kuò)大到900億m3。由此可見，天然氣供應(yīng)還存在缺口。天然氣供不應(yīng)求的這種狀況還將持續(xù)。
2 天然氣銷售預(yù)測(cè)對(duì)城市燃?xì)夤镜闹匾饬x
縱觀整個(gè)天然氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，上游、中游、下游企業(yè)呈現(xiàn)不同的發(fā)展特點(diǎn)，有著自身不同的運(yùn)營機(jī)制。城市燃?xì)夤咎幱谔烊粴夤?yīng)鏈的下游，主要負(fù)責(zé)城市燃?xì)獾姆咒N。城市燃?xì)夤緩闹猩嫌喂鈫挝毁忂M(jìn)天然氣，之后通過其建設(shè)的市政天然氣管線將天然氣銷售給終端燃?xì)饪蛻簟?/span>
天然氣銷售預(yù)測(cè)是燃?xì)夤久磕甓家M(jìn)行的工作，燃?xì)夤就ㄟ^對(duì)下一年度市場(chǎng)情況的分析和預(yù)測(cè)，制定年度銷售目標(biāo)以及編制天然氣供銷計(jì)劃。天然氣銷售預(yù)測(cè)對(duì)城市燃?xì)夤镜谋匾灾饕w現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1 合理預(yù)測(cè)是城市燃?xì)夤鞠蛏嫌喂鈫挝贿M(jìn)行天然氣采購的基礎(chǔ)
目前，城市燃?xì)夤径嗯c上游供氣單位采取照付不議的購銷模式，就是供需雙方簽定供氣合同時(shí)，以年度合同量的一定比例作為最低提取量，即照付不議量。需方用氣未達(dá)到此量，仍須按此量付款；供方供氣未達(dá)到此量時(shí)，要對(duì)需方作相應(yīng)補(bǔ)償。
因此，城市燃?xì)夤緫?yīng)對(duì)天然氣銷售進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，確定適當(dāng)?shù)娜細(xì)獠少徚?。從而把供銷差控制在合理的范圍內(nèi)。尤其是在天然氣供應(yīng)仍呈現(xiàn)緊缺的情況下，合理的預(yù)測(cè)天然氣需求就更顯重要。
2.2 合理的需求預(yù)測(cè)將有利于燃?xì)夤具M(jìn)行投資決策
城市的市政天然氣管線多數(shù)由城市燃?xì)夤矩?fù)責(zé)建設(shè)。如果管線輸氣能力過大，就造成不必要的資金浪費(fèi)；如果管線輸氣能力過小，就會(huì)造成整個(gè)管網(wǎng)超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)管網(wǎng)壽命以及安全工作不利，這就使得天然氣需求預(yù)測(cè)變得非常重要。天然氣需求預(yù)測(cè)的精度好與壞、效果好與不好，對(duì)資金節(jié)省、建立天然氣管線輸送系統(tǒng)起著很大的作用。
2.3 通過單耗分析，預(yù)測(cè)天然氣用量將有利于燃?xì)夤就卣箍蛻?，開放市場(chǎng)
在能源競(jìng)爭日益激烈的今天，開拓市場(chǎng)、發(fā)展燃?xì)庥脩羰浅鞘腥細(xì)夤镜闹匾ぷ?。?duì)于終端客戶，選擇哪種能源除了要考慮初始投資，還會(huì)考慮投運(yùn)后的運(yùn)行費(fèi)用。而作為專業(yè)的燃?xì)怃N售公司，應(yīng)有能力為客戶進(jìn)行天然氣的投資分析。通過單耗測(cè)算，對(duì)其天然氣用量進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，從而估算出天然氣的運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)而體現(xiàn)天然氣比其他能源更具經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。占領(lǐng)更多的市場(chǎng)份額。
3 年度天然氣銷售預(yù)測(cè)
目前，國內(nèi)及國外有很多天然氣預(yù)測(cè)的方法，也有相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)人員素質(zhì)要求較高，需要有較高的統(tǒng)計(jì)知識(shí)及數(shù)學(xué)知識(shí)才能將其運(yùn)用得當(dāng)。
目前在北京的天然氣銷售市場(chǎng)，用于工業(yè)、采暖及制冷、公服等方面的天然氣用量已達(dá)到總銷售量的80%以上。故本文天然氣銷售量預(yù)測(cè)只針對(duì)于工商業(yè)用戶，按照不同的用氣性質(zhì)，通過找出與各用氣性質(zhì)高度相關(guān)的變量，運(yùn)用一元回歸分析，確定各類用氣性質(zhì)的天然氣單耗，從而建立一種簡單的年度天然氣用量預(yù)測(cè)函數(shù)，以便進(jìn)行年度天然氣銷售量預(yù)測(cè)。這種預(yù)測(cè)方法相對(duì)簡單，也比較容易理解和使用。
3.1 測(cè)算方法
在建立模型之前，需要找到與各類用氣性質(zhì)高度相關(guān)的某個(gè)變量，這樣就可以用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法定量的把這種關(guān)系表示出來，從而建立一元回歸的模型，即建立求一個(gè)變量對(duì)另一個(gè)變量的回歸方程。
一元線性回歸方程為：y=a+bx
其中：x是自變量，y是因變量，即預(yù)測(cè)的變量，a、b為回歸系數(shù)?；貧w系數(shù)a、b的計(jì)算公式如下：
通常|r|＞0.75時(shí)，認(rèn)為兩個(gè)變量有很強(qiáng)的線性相關(guān)性。
本文主要針對(duì)工商業(yè)客戶進(jìn)行分析，按照采暖用氣、工業(yè)用氣和公服(食堂)用氣進(jìn)行了分類。為便于分析，我們選用北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東部區(qū)部分企業(yè)天然氣報(bào)裝資料以及2008年和2009年的實(shí)際用氣量，按用氣性質(zhì)分別進(jìn)行天然氣單耗的測(cè)算。
3.2 采暖單耗
工商業(yè)客戶(特指自采暖客戶)的采暖用氣量受很多因素的影響。包括采暖面積、風(fēng)速、氣溫、太陽輻射等等，其中采暖面積相對(duì)穩(wěn)定。表1為各企業(yè)采暖面積與實(shí)際采暖用氣的對(duì)照表。
表1 企業(yè)采暖面積與采暖用氣
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客戶名稱
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采暖面積(m2)
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2008年及2009年平均用氣量(m3)
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企業(yè)A
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10000
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82326
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企業(yè)B
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10000
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102686
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企業(yè)C
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14000
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154676
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企業(yè)D
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15000
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160046
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企業(yè)E
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15000
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178806
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企業(yè)F
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15000
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190696
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企業(yè)G
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37000
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363999
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企業(yè)H
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40000
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317534
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企業(yè)I
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75000
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736774
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進(jìn)行燃?xì)饪蛻舨膳娣e與年采暖用氣量的相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)r=0.988，屬高度相關(guān)。根據(jù)一元回歸方程的計(jì)算方法，計(jì)算得出一元線性回歸方程為y=15967.65+9.28x，回歸曲線及樣本點(diǎn)如圖1所示。
從圖1可知，擬合優(yōu)度判定系數(shù)R2=0.9753，說明擬合直線能夠以大于97%解釋、涵蓋實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，具有較好的代表性。
一般來說，工商業(yè)采暖面積在10000m2以上，年度采暖用氣較大，建議回歸方程中a=15967.65基本可忽略不計(jì)，即工商業(yè)的采暖用氣量可按9m3/m2·a進(jìn)行估算。
3.3 工業(yè)單耗
根據(jù)用戶報(bào)裝資料所示的投產(chǎn)工業(yè)用氣負(fù)荷(報(bào)裝數(shù)據(jù))，以及日工作小時(shí)數(shù)和年度工作天數(shù)計(jì)算出年度理論用氣量，找出其與實(shí)際用氣量的相關(guān)關(guān)系。
表2 顯示了工業(yè)用氣理論值與實(shí)際值對(duì)比情
表2 工業(yè)用氣理論值與實(shí)際值對(duì)比
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客戶名稱
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年理論用氣量
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2008及2009年實(shí)際
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企業(yè)A
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194000
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60228
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企業(yè)B
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240000
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131786
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企業(yè)C
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1680000
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523385
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企業(yè)D
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340000
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104388
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企業(yè)E
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816000
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985038
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根據(jù)表2計(jì)算出理論用氣量與實(shí)際用氣量的相關(guān)系數(shù)r=0.589，并不具備顯著的線性相關(guān)關(guān)系，這主要是由于企業(yè)E其生產(chǎn)計(jì)劃受市場(chǎng)變化的影響較大，存在一定的不確定性，故不將企業(yè)E考慮在內(nèi)。以其余四家企業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)r=0.992，線性相關(guān)關(guān)系顯著。根據(jù)企業(yè)A-企業(yè)D建立的回歸方程為y=0.2979x+22166，擬合曲線見圖2。由圖2可見，擬合程度較好。為了簡化預(yù)測(cè)，建議對(duì)于生產(chǎn)計(jì)劃較為穩(wěn)定的企業(yè)，其年生產(chǎn)用氣按報(bào)裝數(shù)據(jù)的30%進(jìn)行估算。
3.4 公服單耗
根據(jù)用戶報(bào)裝資料中食堂人數(shù)或者用氣設(shè)備額定耗氣量，按如下公式：
理論用氣量=理論單耗×日工作小時(shí)×年工作天數(shù)
其中理論單耗：①1m3/10人②用氣設(shè)備額定單耗。
日工作小時(shí)：①企業(yè)食堂午餐按3h/d；②企業(yè)食堂午餐+晚餐按6h/d；③餐飲企業(yè)按7h/d。
經(jīng)計(jì)算出年理論用氣量，找出其與實(shí)際用氣量的相關(guān)關(guān)系。其分析方法與生產(chǎn)單耗分析類似。
理論用氣量與實(shí)際用氣量的相關(guān)系數(shù)r=0.988，線性關(guān)系顯著。一元回歸方程為y=0.4835x-263.61，擬合度曲線如圖3。
表3 公服用氣理論值與實(shí)際量對(duì)比 單位：m3
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客戶名稱
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年理論用氣量
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2008年及2009年實(shí)際平均用氣量
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企業(yè)A
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75000
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39330
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企業(yè)B
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73500
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34900
|
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企業(yè)C
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15000
|
663l
|
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企業(yè)D
|
15000
|
4865
|
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企業(yè)E
|
4500
|
708
|
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企業(yè)F
|
10500
|
6292
|
|
企業(yè)G
|
45000
|
22560
|
|
企業(yè)H
|
95760
|
40884
|
|
企業(yè)I
|
75000
|
39330
|
由圖3可見，擬合程度較好。為了簡化預(yù)測(cè)，建議將回歸系數(shù)-263.61忽略，企業(yè)的年公服用氣量按報(bào)裝數(shù)據(jù)的48%進(jìn)行估算。
4 結(jié)論
通過上述分析，得到了北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東部區(qū)工商業(yè)客戶各類用氣性質(zhì)的單耗，并得出了天然氣消耗的年度測(cè)算公式，具體如下：
采暖：年用氣量=9m3/m2×采暖面積
工業(yè)：年用氣量=報(bào)裝工業(yè)負(fù)荷(實(shí)際應(yīng)用)×日工作小時(shí)×年工作天數(shù)×30%
公服：年用氣量=理論單耗×日工作小時(shí)×年工作天數(shù)×48%
另外需要指出的是，由于工業(yè)設(shè)備有一定的調(diào)試期，而客戶公服通氣時(shí)間往往比客戶報(bào)裝時(shí)計(jì)劃用氣時(shí)間滯后，因此在進(jìn)行年度氣量預(yù)測(cè)時(shí)，企業(yè)工業(yè)和公服用氣量應(yīng)在客戶所報(bào)用氣時(shí)間的基礎(chǔ)上向后順延3-6個(gè)月。
根據(jù)上述單耗測(cè)算。我們?cè)?008年和2009年工商業(yè)用戶天然氣年用氣預(yù)測(cè)量與用戶實(shí)際用氣量的吻合性較好。
由于受天然氣氣質(zhì)和地理位置、氣候等原因的影響，本文所得到的天然氣單耗只針對(duì)于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)地區(qū)。本文未考慮客戶的天然氣用氣不均性，僅利用一元線性回歸的思想對(duì)天然氣單耗進(jìn)行了預(yù)測(cè)，數(shù)學(xué)模型較為簡單，還有待今后繼續(xù)完善和調(diào)整。
運(yùn)用一元線性回歸分析得出天然氣單耗，從而進(jìn)一步得出年度天然氣用量的分析方法希望能為其他燃?xì)夤驹谶M(jìn)行年度天然氣銷售量預(yù)測(cè)時(shí)提供參考和借鑒。
參考文獻(xiàn)
1 賈俊平.統(tǒng)計(jì)學(xué).清華大學(xué)出版社.2006
2 李雅蘭邵震宇.天然氣負(fù)荷指標(biāo)及用氣規(guī)律的研究.城市燃?xì)?2007.2
3 班德.中國燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn).城市燃?xì)?2009.1
(本文作者：孔慶民 王虹 劉偉妍 北京北燃港華燃?xì)庥邢薰?100176)
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