基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法及系统

技术领域

本发明属于天然气技术领域，特别涉及基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法及系统。

背景技术

目前国内对天然气用气量、供气量等指数的研究只有一项成形的研究成果，但该预测主要是通过人为主观评价的方法，缺少数据支撑，不能科学地反应用气或供气规律，不能有效应用于对天然气用气量或供气量的研究。

天然气市场当前正处于改革变化最快的时期，然而由于国家管网独立而造成未来供应侧及需求侧的多元化发展，使天然气市场化发展面临许多不确定性。天然气销售企业目前没有任何可以提供参考市场发展变化，预测未来用气或供气趋势的指标。

发明内容

针对上述问题，本发明提供基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法及系统，天然气指数预测通过设计销量、国民经济、替代能源、关联行业、基础设施等5个方面的不同级别的指标体系，采用了涵盖不同时间、地域、不同来源的数据，通过应用较多的合成指数的计算方法，同时引入扩散指数方法用以计算个别指标的数值。指数的测评标准是随着发展动态调整，能保持较高的准确性；整个计算过程结合了层次分析法、相关系数法，扩散指数与合成指数相结合的方法进行测算，科学依据较强，可信度高，使天然气销售企业拥有可以发现天然气用气或供气规律，预警天然气市场状态。

本发明提供一种基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法，包括以下步骤：

构建天然气指数S区间模型；

通过天然气扩散指标和天然气合成指标选取测算指标；

根据测算指标搭建天然气指数测算模型；

求解天然气指数测算模型，获取天然气指数S；

将天然气指数S与天然气指数区间模型比对，输出天然气指数S预测结果。

进一步的，构建天然气指数S区间模型，具体如下：

设置天然气指数S范围值，将范围值分为三个区间，根据区间数值范围将天然气指数S分为差、良好、优。

进一步的，通过天然气扩散指标和天然气合成指标选取测算指标，具体如下：

对天然气数据进行抽取、筛选，选取天然气扩散指标作为测算指标，天然气扩散指标包括天然气销量指标、天然气替代能源指标和天然气关联行业指标；

选取天然气合成指标作为测算指标，天然气合成指标包括国民经济指标、基础设施指标和刺激数据指标。

进一步的，根据测算指标搭建天然气指数测算模型，具体如下：

搭建天然气指数S测算模型，包括天然气销量指标单元S1、天然气替代能源指标单元S2、天然气关联行业指标单元S3、国民经济指标单元S4、基础设施指标单元S5和刺激数据指标单元S6；

对天然气指数测算模型各指标单元权重数值进行赋值。

进一步的，国民经济指标单元S4包括人均GDP增长子单元、城镇化率子单元和天然气消费增速子单元；

刺激数据指标单元S6包括价格刺激子单元和保障性刺激子单元。

进一步的，天然气销量指标单元S1的权重数值为Q

天然气替代能源指标单元S2的权重数值为Q

天然气关联行业指标单元S3的权重数值Q

人均GDP增长子单元的权重数值为Q

城镇化率子单元的权重数值为Q

天然气消费增速子单元的权重数值为Q

基础设施指标单元S5的权重数值为Q

价格刺激子单元的权重数值为Q

保障性刺激子单元的权重数值为Q

进一步的，求解天然气指数测算模型，获取天然气指数S，具体如下：

对天然气销量指标单元S1、天然气替代能源指标单元S2、天然气关联行业指标单元S3、国民经济指标单元S4、基础设施指标单元S5和刺激数据指标单元S6汇总求和，获得天然气指数S，具体如下：

S＝S1+S2+S3+S4+S5+S6

天然气销量指标单元S1测算，具体如下：

式中，Q

天然气替代能源指标单元S2测算，具体如下：

式中，i表示地区编号，a表示地区编号总数，Q

天然气关联行业指标单元S3测算，具体如下：

式中，j表示天然气关联行业种类，k表示天然气关联行业种类总数，Q

国民经济指标单元S4测算，具体如下：

S4＝S41+S42+S43

式中，S41表示人均GDP增长子单元，S42表示城镇化率子单元，S43表示天然气消费增速子单元，Q

基础设施指标单元S5测算，具体如下：

式中，Q

刺激数据指标单元S6测算，具体如下：

S61＝Q

S62＝Q

S6＝S61+S62

式中，S61表示价格刺激子单元，S62表示保障性刺激子单元，Q

进一步的，天然气关联行业为电力、钢铁、有色金属、陶瓷和玻璃。

进一步的，天然气指数S预测结果分为差、良好、优。

本发明还提供一种基于扩散与合成指标的天然气指数预测系统，包括：

区间设置模块，用于构建天然气指数区间模型；

分类筛选模块，用于通过天然气扩散指标和天然气合成指标选取测算指标；

模型赋值模块，用于根据测算指标搭建天然气指数测算模型；

测算处理模块，求解天然气指数测算模型，获取天然气指数；

判决模块，将天然气指数与天然气指数区间模型比对，输出天然气指数预测结果。

进一步的，所述区间设置模块，用于设置天然气指数范围值，将范围值分为三个区间，根据区间数值范围将天然气指数分为差、良好、优。

进一步的，所述模型赋值模块，用于搭建天然气指数测算模型，包括天然气销量指标单元、天然气替代能源指标单元、天然气关联行业指标单元、国民经济指标单元、基础设施指标单元和刺激数据指标单元；

所述模型赋值模块，还用于对天然气指数测算模型各指标单元权重数值进行赋值。

进一步的，所述测算处理模块，用于对所述天然气销量指标单元、天然气替代能源指标单元、天然气关联行业指标单元、国民经济指标单元、基础设施指标单元和刺激数据指标单元汇总求和，获得天然气指数。

本发明的有益效果：基于扩散指标和合成指标计算方法综合得出天然气指数，多时间序列条件下形成的天然气指数值可以准确呈现天然气供气/用气发展规律，从而帮助天然气企业预测天然气供气/用气数据。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的基于扩散与合成指标的天然气指数预测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例的基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法的流程示意图，基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法，包括以下步骤：

构建天然气指数S区间模型，具体如下：

设置天然气指数S范围值，将范围值分为三个区间，根据区间数值范围将天然气指数S分为差、良好、优。

示例的，将天然气指数S表示范围设置为0～200，其中将100设置为天然气指数S临界值，且数值越大越好，并将范围值0～200分为三个区间，0～90代表天然气指数S趋于差区间，90～110代表天然气指数S趋于良好区间，110～200代表天然气指S数趋向优区间。

通过天然气扩散指标和天然气合成指标选取测算指标，具体如下：

对天然气数据进行抽取、筛选，选取天然气销量指标、天然气替代能源指标和天然气关联行业指标等天然气扩散指标作为测算指标；选取国民经济指标、基础设施指标和刺激数据指标等天然气合成指标作为测算指标。

根据测算指标搭建天然气指数测算模型，具体如下：

搭建天然气指数S测算模型，包括天然气销量指标单元S1、天然气替代能源指标单元S2、天然气关联行业指标单元S3、国民经济指标单元S4、基础设施指标单元S5和刺激数据指标单元S6；

对天然气指数测算模型各指标单元权重数值进行赋值。

其中，天然气销量指标单元S1的权重数值为Q

天然气替代能源指标单元S2的权重数值为Q

天然气关联行业指标单元S3的权重数值Q

国民经济指标单元S4包括人均GDP增长子单元、城镇化率子单元和天然气消费增速子单元。

人均GDP增长子单元的权重数值为Q

城镇化率子单元的权重数值为Q

天然气消费增速子单元的权重数值为Q

基础设施指标单元S5的权重数值为Q

刺激数据指标单元S6包括价格刺激子单元和保障性刺激子单元。

价格刺激子单元的权重数值为Q

示例的，Q

求解天然气指数测算模型，获取天然气指数S，具体如下：

对天然气销量指标单元S1、天然气替代能源指标单元S2、天然气关联行业指标单元S3、国民经济指标单元S4、基础设施指标单元S5和刺激数据指标单元S6汇总求和，获得天然气指数S。

S＝S1+S2+S3+S4+S5+S6

天然气销量指标单元S1测算，具体如下：

式中，Q

天然气替代能源指标单元S2测算，具体如下：

式中，i表示地区编号，a表示地区编号总数，Q

由于煤资源是天然气主要替代能源，故选取煤资源作为评价指标，以各省气代煤市场变化情况为依据，进行测算。

天然气关联行业指标单元S3测算，具体如下：

式中，j表示天然气关联行业种类，k表示天然气关联行业种类总数，Q

天然气关联行业主要选取天然气资源下游相关行业作为评价指标，示例的，选取电力、钢铁、有色金属、陶瓷和玻璃等行业作为天然气关联行业。

国民经济指标单元S4测算，具体如下：

S4＝S41+S42+S43

式中，S41表示人均GDP增长子单元，S42表示城镇化率子单元，S43表示天然气消费增速子单元，Q

基础设施指标单元S5测算，具体如下：

式中，Q

刺激数据指标单元S6测算，具体如下：

S61＝Q

S62＝Q

S6＝S61+S62

式中，S61表示价格刺激子单元，S62表示保障性刺激子单元，Q

将天然气指数S与天然气指数区间模型比对，输出天然气指数S预测结果。

0≤S≤90，输出预测结果趋于差；

90

110

根据上述基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法研制的测试系统，请参阅图2，图2为本发明实施例的基于扩散与合成指标的天然气指数预测系统的结构示意图，基于扩散与合成指标的天然气指数预测系统包括：

区间设置模块，用于构建天然气指数区间模型。

分类筛选模块，用于通过天然气扩散指标和天然气合成指标选取测算指标。

模型赋值模块，用于根据测算指标搭建天然气指数测算模型。

测算处理模块，求解天然气指数测算模型，获取天然气指数。

判决模块，将天然气指数与天然气指数区间模型比对，输出天然气指数预测结果。

示例的，区间设置模块，用于设置天然气指数范围值，将范围值分为三个区间，根据区间数值范围将天然气指数分为差、良好、优。

模型赋值模块，用于搭建天然气指数测算模型，包括天然气销量指标单元、天然气替代能源指标单元、天然气关联行业指标单元、国民经济指标单元、基础设施指标单元和刺激数据指标单元；

模型赋值模块，还用于对天然气指数测算模型各指标单元权重数值进行赋值。

测算处理模块，用于对天然气销量指标单元、天然气替代能源指标单元、天然气关联行业指标单元、国民经济指标单元、基础设施指标单元和刺激数据指标单元汇总求和，获得天然气指数。

系统各模块的具体实施可以从上述基于扩散与合成指标的天然气指数预测方法的具体实施方式获得，不再赘述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。