Để lựa chọn phương trỡnh hồi quy tốt nhất, ta cú thể thực hiện theo cỏc bước sau:
Đưa vào phương trỡnh cỏc biến độc lập cú thể cú ảnh hưởng đến việc dự bỏo biến
phụ thuộc.
Kiểm tra mụ hỡnh hồi quy và tỏc động của từng biến độc lập trờn biến phụ thuộc
cũng như vấn đề tương quan cỏc biến độc lập. Biến độc lập nào cú tỉ lệ t thấp sẽ bị loại
bỏ vỡ nú khụng ảnh hưởng đỏng kể đến biến phụ thuộc.
Thực hiện dự bỏo với phương trỡnh hồi quy.
Qua quỏ trỡnh thờm, loại bỏ, chuyển đổi cỏc biến độc lập, cuối cựng sẽ tỡm được
mụ hỡnh tốt nhất với ớt biến số nhưng lại cú thể đưa ra dự bỏo tốt nhất.
Khi lựa chọn cỏc biến độc lập ta thường phải cõn nhắc giữa việc cú được một dự
bỏo tốt nhất với việc phải chi phớ thấp nhất. Càng nhiều biến độc lập càng giải thớch được số phần trăm lớn hơn trong thay đổi của biến phụ thuộc, hay núi một cỏch khỏc ta
sẽ cú dự bỏo chớnh xỏc hơn trong hầu hết cỏc trường hợp. Tuy nhiờn càng nhiều biến độc lập càng tốn chi phớ thu thập và kiểm soỏt thụng tin của cỏc biến. Phương trỡnh hồi
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
quy tốt nhất là phương trỡnh cú thể kết hợp giữa hai thỏi cực này. Phỏn đoỏn chủ quan
là một phần của bất kỳ giải phỏp nào cho vấn đề này.
Sau khi cú một danh sỏch toàn bộ những biến dự bỏo cú thể cú, ta kiểm tra những
biến độc lập cú vẻ khụng phự hợp. Đú là những biến độc lập: khụng mang tớnh nền
tảng cho vấn đề, trựng hợp với những biến độc lập khỏc, khú đo lường một cỏch chớnh
xỏc (những số liệu chớnh xỏc khụng thể tỡm được hoặc tỡm được thỡ rất tốn kộm).
Hiện nay đó cú những phần mềm vi tớnh cú thể lần lượt kiểm tra mức độ đỏng kể
của từng biến độc lập khi chỳng đưa vào một mụ hỡnh hồi quy bội, bắt đầu với một
biến độc lập và xõy dựng tiếp cho đến khi toàn bộ cỏc biến độc lập được kiểm tra và tỡm ra những biến độc lập tốt nhất cho phương trỡnh hồi quy bội cuối cựng. Mặt khỏc
phần mềm vi tớnh cũng cú thể bắt đầu với một mụ hỡnh toàn bộ, bao gồm tất cả cỏc
biến độc lập và sau đú loại bỏ từng biến độc lập khụng cú đủ mức độ đỏng kể ra khỏi
mụ hỡnh cho đến khi chỉ cũn lại những biến độc lập cú ảnh hưởng đỏng kể đến biến phụ
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG DÙNG PHẦN MỀM SIMPLE-E A. Giới thiệu cỏc mụ hỡnh dự bỏo đó được ỏp dụng trong quy hoạch phỏt triển điện lực của Việt Nam
Dự bỏo nhu cầu điện cho cỏc miền và toàn quốc trong quy hoạch phỏt triển điện lực Việt Nam là một khõu hết sức quan trọng, quyết định đến việc xỏc định chương
trỡnh phỏt triển nguồn và lưới điện của toàn hệ thống. Dự bỏo nhu cầu điện được tiến
hành theo cỏc phương phỏp chớnh sau:
2.1. Phương phỏp trực tiếp
Trờn cơ sở cỏc kế hoạch phỏt triển ngành và vựng kinh tế, cỏc phương ỏn sản xuất của một số phõn ngành cụng nghiệp tiờu thụ nhiều điện (luyện kim, hoỏ chất, giấy, vật liệu xõy dựng... ), cỏc quy hoạch phỏt triển lưới điện tỉnh, thành phố, nhu cầu điện năng được tớnh toỏn trực tiếp (theo định mức tiờu hao điện trờn sản phẩm, theo diện tớch tưới tiờu thuỷ lợi hoặc theo chỉ tiờu điện năng cho hộ gia đỡnh... ). Phương phỏp này thớch
hợp với dự bỏo ngắn hạn từ3 ữ 5 năm và trường hợp kinh tế phỏt triển ổn định. Mặt khỏc dự bỏo này được tổng hợp từ dự bỏo theo từng tỉnh, nờn nú cú tỏc dụng quan trọng trong việc phõn vựng và phõn nỳt phụ tải, làm cơ sở cho thiết kếlưới điện chuyờn tải và phõn phối.
2.2. Phương phỏp giỏn tiếp
2.2.1. Phương phỏp đàn hồi
Nhu cầu điện giai đoạn đến 2015 và 2025 được dự bỏo theo phương phỏp "mụ
phỏng kịch bản", hiện đang được ỏp dụng rộng rói trong khu vực và trờn thế giới.
Phương phỏp luận dựbỏo là: Trờn cơ sở dự bỏo cỏc kịch bản phỏt triển kinh tế - xó hội trung hạn và dài hạn, nhu cầu điện năng cũng như cỏc nhu cầu tiờu thụ năng lượng
khỏc được mụ phỏng theo quan hệđàn hồi với tốc độtăng trưởng kinh tế. Phương phỏp
này thớch hợp với cỏc dự bỏo trung hạn và dài hạn. Hệ sốđàn hồi thu nhập được tớnh như sau:
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
Hệ sốđàn hồi theo thu nhập = Tốc độtăng trưởng điện năng (%)
Tốc độtăng trưởng GDP (%)
Cỏc hệ số đàn hồi được xỏc định cho từng ngành và từng miền lónh thổ. Việc xỏc
định hệ số đàn hồi trong tương lai được xỏc định dựa trờn chuỗi hệ số đàn hồi trong quỏ khứ, ngoài ra cỏc hệ số này cũng được tham khảo từ kinh nghiệm cỏc nước trờn thế
giới và trong khu vực.
Ngoài ra, cỏc yếu tố quan trọng khỏc tỏc động đến nhu cầu điện cũng được xột
đến là: Hệ sốđàn hồi giỏ điện, hệ số tiết kiệm năng lượng.
2.2.2. Phương phỏp cường độ điện năng
Dự bỏo nhu cầu điện năng dựa trờn cường độ tiờu thụ điện năng đối với từng
miền. Cỏc bước tiến hành như sau:
Lập bộ số liệu cường độ điện năng trờn GDP đối với tất cả cỏc miền trong quỏ
khứ.
Bằng phương phỏp hồi quy, dự bỏo cường độ điện năng trong tương lai .
Trờn cơ sở dự bỏo cỏc kịch bản phỏt triển kinh tế - xó hội của từng vựng kinh tế, nhu cầu tiờu thụ điện năng cho mỗi vựng kinh tế trong tương lai sẽ bằng cường độ điện năng ì GDP vựng sau đú tổng hợp nhu cầu điện cho từng vựng và toàn quốc.
2.2.3. Phương phỏp đa hồi quy
Dự bỏo nhu cầu điện năng cỏc ngành bao gồm: cụng nghiệp, nụng nghiệp, thương
mại - dịch vụ, dõn dụng và ngành khỏc trờn phạm vi toàn tỉnh. Nhu cầu điện năng của mỗi ngành được dựbỏo trờn cơ sở xõy dựng hàm hồi quy biểu thị mối tương quan giữa tiờu thụđiện năng của ngành trong quỏ khứ với cỏc biến phụ thuộc. Cụ thểnhư sau:
Nhu cầu điện cho ngành Cụng nghiệp = f(GDP cụng nghiệp, Giỏ điện cho CN,
Điện năng tiờu thụ cho CN năm trước, Giỏ một số nhiờn liệu thay thế như than, dầu DO, FO).
Nhu cầu điện cho Dõn dụng = f(GDP tổng/Dõn số, Dõn số, Giỏ điện sinh hoạt,
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
Nhu cầu điện cho ngành Thương mại - Dịch vụ = f(GDP tổng/Dõn số, Dõn số,
Giỏ điện cho dịch vụ, Điện năng tiờu thụnăm trước cho DV-TM).
Nhu cầu điện cho ngành Nụng nghiệp = f(GDP NN, Giỏ điện NN, Điện năng
tiờu thụcho NN năm trước).
Nhu cầu điện cho cỏc ngành khỏc = f(GDP tổng, Dõn số, Giỏ điện bỡnh quõn, Tiờu thụđiện cho ngành khỏc năm trước).
Nhu cầu điện năng toàn tỉnh sẽ bằng tổng nhu cầu điện năng của cỏc ngành. Nhu cầu điện năng của từng ngành, từng vựng sẽđược dựbỏo trờn cơ sở tỉ trọng tiờu thụ điện của mỗi vựng/tỉnh theo từng ngành và tỉ trọng GDP của từng vựng/toàn tỉnh theo từng ngành.
Sau khi đó dự bỏo tổng nhu cầu điện thương phẩm, đỏnh giỏ % tỉ lệ tổn thất và tự
dựng sẽtớnh được tổng nhu cầu điện sản xuất.
B. Giới thiệu phần mềm bỏo được ỏp dụng trong đề tài
Trong đề tài sử dụng phương phỏp đa hồi quy bằng phần mềm Simple E để tiến hành dự bỏo nhu cầu điện.
B.1. Phần mềm Simple E(version 2004) 2.3. Giới thiệu chung về phần mềm Simple E 2.3. Giới thiệu chung về phần mềm Simple E
Simple E (hay là hệ thống mụ phỏng kinh tế lượng đơn giản) được xõy dựng bởi
viện kinh tế năng lượng Nhật Bản nhằm hỗ trợ giải quyết cỏc vấn đề về phõn tớch và dự
bỏo cỏc mụ hỡnh kinh tế lượng trờn cơ sở số liệu thu thập được và cỏc mụ hỡnh mẫu giả định. Quỏ trỡnh phõn tớch hồi quy và mụ phỏng dự bỏo được tự động hoỏ tới mức tối đa
cú thể được. Phần mềm Simple E đó được thiết kế hoàn toàn tương thớch với trang
bảng tớnh của Microsoft Excel 2000-2003.
Simple E đó được thiết kế với việc sử dụng cỏc phương phỏp ước lượng khỏc nhau như là bỡnh phương cực tiểu (OLS), tự hồi quy, và phương phỏp ước lượng phi
tuyến. Hệ thống cỏc phương trỡnh cú thể bao gồm cỏc phương trỡnh hồi quy và cỏc
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
vào một dũng của trang bảng tớnh. Mỗi một năm hoặc mỗi một kịch bản của biến được
gỏn vào một cột của trang bảng tớnh. Do đú số phương trỡnh và kớch thước mẫu của số
liệu phụ thuộc vào giới hạn của số dũng và số cột của trang bảng tớnh đối với Microsoft
Excel 2000-2003.
2.4. Những khỏi niệm cơ bản của Simple E
Một file ỏp dụng Simple E là một file Excel. File này gồm 3 trang bảng tớnh
(sheet), đú là bảng số liệu (data), bảng mụ hỡnh (model), bảng mụ phỏng (simulation). Simple E khụng thể thực hiện (chạy) nếu thiếu cỏc bảng này.
Hỡnh 2.1. Sơ đồ chu trỡnh thực hiện tớnh toỏn bằng phần mềm Simple E
2. Mô hình N h ậ p m ô h ìn h 1. Số liệu V à o s ố li ệ
u Kiểm tra số liệu
4. ước lượng mô hình
5. Sai số mô hình
6. Các hệ số của mô hình
Cá giá trị ước lượng
của mô hình hồi quy
Các hệ số hồi quy
tính được
Các sai số hồi quy (Chênh lệch giữa thực tế và mô hình ước lượng) 7. Mô phỏng - Thực tế 8. Simple.E dự trữ Bảng tính cho các thông tin khác Phần thực tế trong quá khứ của các kết quả mô phỏng Xử lý mô hình 3. Mô phỏng K ế t q u ả m ô p h ỏ n g Các bảng tính ẩn trong nô hình
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
Từ khõu vào số liệu đến mụ phỏng dự bỏo được thực hiện bởi ba quỏ trỡnh: 1)Kiểm tra mụ hỡnh,
2)Phõn tớch và xử lý mụ hỡnh, 3)Mụ phỏng dự bỏo.
Đú là lược đồ chớnh được tự động hoỏ bởi Simple E. Sơ đồ dưới đõy chỉ ra những
khỏi niệm cơ bản và mối quan hệ giữa cỏc quỏ trỡnh này và ba trang bảng tớnh này.
a. Trỡnh tự thực hiện chớnh (main flows) của Simple E
+ Kiểm tra (Check).
i) Kiểm tra điều chỉnh mó tờn trong mỗi mụ hỡnh. ii) Kiểm tra và thử vựng mẫu cho mỗi mụ hỡnh.
iii) Những biến nội sinh và ngoại sinh được chọn từ mỗi mụ hỡnh. + Phõn tớch (Solve).
Cỏc giỏ trị của biến nội sinh (biến phụ thuộc) trong vựng mẫu sẽ được nghiờn cứu
và tớnh toỏn. Cỏc kết quả sẽ được chuyển vào trang bảng tớnh mụ phỏng. Đối với mụ
hỡnh hồi quy, phương trỡnh hồi quy sẽ được ước lượng cựng với cỏc giỏ trị thống kờ
tương ứng với cỏc hệ số hồi quy được xỏc định.
Cỏc giỏ trị thống kờ này sẽ được trỡnh bày trong cột “Tổng kết mụ hỡnh” của trang
bảng tớnh mụ hỡnh.
+ Mụ phỏng (Simulation).
Trỡnh tự này tiếp tục thực hiện trong trang bảng tớnh mụ phỏng. Nú tớnh toỏn biến
nội sinh (biến phụ thuộc) của mỗi mụ hỡnh trờn cơ sở cỏc giỏ trị giả định trong tương
lai của biến ngoại sinh (biến độc lập). Đối với cỏc mụ hỡnh hồi quy, cỏc hệ số của cỏc
biến độc lập đó ước lượng trong trang bảng tớnh mụ hỡnh sẽ được sử dụng ở đõy cho
mục đớch mụ phỏng dự bỏo.
b. Cỏc hoạt động cơ bản của Simple E
+ Tạo cỏc trang bảng tớnh cho một ỏp dụng của Simple E.
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
Thờm vào một file Excel mới. Thờm vào một file Excel hiện cú.
(Chi tiết cho việc tạo này cú thể xem trong tài liệu Simple E. V2004 – Introductory Manual by IEEJ (Viện Kinh tế Năng lượng Nhật Bản).
+ Nhập số liệu.
Việc nhập số liệu được thực hiện trong trang bảng tớnh số liệu (Data sheet). Giỏ
trị của số liờu, ký hiệu tờn biến của số liệu và số hiệu năm tương ứng là ba thành phần cơ bản được chuẩn bị cho mục đớch phõn tớch và dự bỏo.
+ Nhập mụ hỡnh.
Bảng tớnh mụ hỡnh: Bảng tớnh mụ hỡnh phục vụ việc tạo mụ hỡnh. Bảng tớnh này bao gồm (1) vựng tự do, (2) vựng xỏc định mụ hỡnh, và (3) vựng phõn tớch và kết quả của mụ hỡnh.
Xỏc định mụ hỡnh: Người sử dụng cú thểxỏc định hai loại phương trỡnh như là
mụ hỡnh trong Simple E. Loại thứ nhất là mụ hỡnh hồi quy. Loại thứ hai là phương
trỡnh được định nghĩa trực tiếp bằng biểu thức. Núi một cỏch hỡnh thức, mụ hỡnh thứ i của mỗi một dũng của bảng tớnh mụ hỡnh sẽ là:
Phương trỡnh hồi quy bội
Y = 0 + 2X2 + 3X3 +…….+ JXJ +
Simple E được thiết kế tối đa là 16 biến độc lập, nhưng mỗi biến độc lập Xk cú thể lại là hàm của cỏc biến số khỏc, hoặc là
Phương tỡnh dạng định nghĩa trực tiếp
Yi = g(V1, V2, , Y1, Y2,,)
(Chi tiết cho việc lập mụ hỡnh này cú thể xem trong tài liệu Simple E. V2004 – Introductory Manual cuả Viện Kinh tế Năng lượng Nhật Bản).
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
a. “$OLS” dạng này cú cả hai biến “Y” và “X”(X1, X2,,,), Simple E phõn tớch hồi quy trờn cơ sở phương phỏp bỡnh phương cực tiểu (OLS). Đồng thời giỏ trị của
biến “Y” trong phõn tớch hồi quy được gỏn vào bảng tớnh mụ phỏng.
b. “=” hoặc “$EQ”. Đõy là dạng phương trỡnh trực tiếp: Biến “Y” được định
nghĩa trực tiếp bởi cụng thức theo “X”. Simple E gỏn giỏ trị của biến “Y” vào bảng tớnh mụ phỏng.
c. “$DL”. Đõy là dạng Log hoỏ hai vế. Simple E phõn tớch hồi quy sau phộp biến đổi Log hoỏ tất cả cỏc biến trờn cả hai vế.
d. “$SSL”. Đõy là dạng bỏn Log hoỏ. Simple E phõn tớch hồi quy sau phộp biến đổi Log hoỏ chỉ đối với biến trờn phớa “Y”.
e. “$NC”. Đõy là dạng phi hằng số tự do. Trong dạng này, hệ số của hằng số tự
do sẽ bị buộc bằng 0.
f. “$LT” – Phộp biến đổi Logistic: Simple E phõn tớch hồi quy sau phộp biến đổi
Y thành Log(Y/(1-Y)).
g. “$PT” – Phộp biến đổi xỏc suất tin cậy: Simple E phõn tớch hồi quy sau phộp biến đổi Y thành NORMSINV(Y). Với xỏc suất Y, hàm Excel NORMSINV(Y) trả giỏ
trị ngược của phõn bố tớch luỹ chuẩn chuẩn hoỏ.
h. “$GS” – Thăm dũ lưới. Simple E phõn tớch mụ hỡnh tự tương quan một bước trờn cơ sở phương phỏp thăm dũ lưới.
i. “$IV” - phương phỏp biến cụng cụ: Lựa chọn $IV cần phải thực hiện ngay sau khi xỏc định biến cụng cụ. Simple E phõn tớch hồi bằng cỏch sử dụng phương phỏp
bỡnh phương nhỏ nhất hai bước.
j. “$CA” - Điều chỉnh hằng số: Hằng số tự do trong phương trỡnh hồi quy sẽ được điều chỉnh sao cho cuối cựng biến phụ thuộc của mẫu trựng khớt với giỏ trị ước lượng. (Việc điều chỉnh này được thực hiện chỉ đối với kết quả trong bảng mụ phỏng.)
k. “$TG” – Khuynh hướng tăng trưởng: Dự bỏo mụ phỏng sẽ được ỏp dụng
Luận văn cao học Dự bỏo nhu cầu điện năng
“$TL” - Khuynh hướng tuyến tớnh: Dự bỏo mụ phỏng sẽ được ỏp dụng
linear trend (hàm mẫu tăng trưởng tuyến tớnh trong Excel).
l. “$SR” – Vựng mẫu bị ràng buộc: Simple E bỏ qua số liệu thực tế và điền vào cỏc ụ này giỏ trị của phương trỡnh hồi quy ước lượng.
m.“$SF” – Mụ phỏng bởi cụng thức: Kết quả mụ phỏng được cho bởi cụng thức.
n. “$SV” - Mụ phỏng bởi giỏ trị: Kết quả mụ phỏng được cho bởi giỏ trị.
o. “#URT” Thử Unit Root: Dickey-Fuller (DF) & Augmented Dickey-Fuller. (ADF- trễ từ bước 1 dến bước thứ 4).
p. “#HET” Thử đa cộng tuyến: Godfrey Koenker, Breusch Pagan and White
2.6. Cỏc biến số trong phần mềm Simple E