一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，具體包括以下幾個(gè)步驟：(1)獲取同一預(yù)測對象的多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，各區(qū)間預(yù)測結(jié)果中包含預(yù)測期望及其方差；(2)對不同區(qū)間預(yù)測結(jié)果設(shè)置不同權(quán)重；(3)計(jì)算考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差；(4)根據(jù)步驟(3)中所述綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差，計(jì)算新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果，計(jì)算結(jié)束。本發(fā)明針對通過不同途徑、不同預(yù)測方法獲得的多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，在根據(jù)現(xiàn)有保留的多套預(yù)測結(jié)果的概率分布信息或根據(jù)用戶傾向性的條件下，形成了一套新的區(qū)間預(yù)測結(jié)果，從而避免單一預(yù)測算法區(qū)間預(yù)測結(jié)果的局限性，大大提高預(yù)測工作的實(shí)用化水平。
【專利說明】一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，屬于預(yù)測分析【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)預(yù)測往往基于確定數(shù)值進(jìn)行分析建模，獲得的預(yù)測結(jié)果也是確定數(shù)值，隨著預(yù)測方法不斷增多，有學(xué)者提出了對多套確定預(yù)測結(jié)果進(jìn)行組合的方法進(jìn)行求解，用來獲得一套相對更好的最終的確定數(shù)值的預(yù)測結(jié)果。
[0003]但確定數(shù)值的預(yù)測不利于后續(xù)應(yīng)用考慮預(yù)測結(jié)果誤差的風(fēng)險(xiǎn)，譬如電力行業(yè)為了保證發(fā)電用電平衡，編制發(fā)電計(jì)劃時(shí)不僅考慮滿足確定的負(fù)荷預(yù)測，還同時(shí)要保證用電負(fù)荷在一定波動(dòng)條件下依然具有調(diào)節(jié)能力。因此研究學(xué)者提出多種區(qū)間預(yù)測方法，不僅提供預(yù)測結(jié)果確定的期望，同時(shí)提供預(yù)測結(jié)果在一定置信水平下的波動(dòng)區(qū)間，使得預(yù)測結(jié)果的信息更加全面。
[0004]隨著新的區(qū)間預(yù)測方法不斷提出，將形成多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，迫切將這些結(jié)果整合一套新的，能綜合反映多套預(yù)測結(jié)果信息的區(qū)間預(yù)測結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，針對通過不同途徑、不同預(yù)測方法獲得的多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，在保留多套預(yù)測結(jié)果的概率分布信息或考慮整合傾向性的條件下，形成了一套新的區(qū)間預(yù)測結(jié)果，從而避免單一預(yù)測算法區(qū)間預(yù)測結(jié)果的局限性，大大提高預(yù)測工作的實(shí)用化水平。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本發(fā)明的一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，具體包括以下幾個(gè)步驟:
[0008](I)獲取同一預(yù)測對象的多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，各區(qū)間預(yù)測結(jié)果中包含預(yù)測期望及其方差；
[0009](2)對不同區(qū)間預(yù)測結(jié)果設(shè)置不同權(quán)重；
[0010](3)計(jì)算考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差；
[0011](4)根據(jù)步驟(3)中所述綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差，計(jì)算新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果，計(jì)算結(jié)束。
[0012]步驟(I)中，通過統(tǒng)計(jì)、回歸分析方法獲取多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果。
[0013]步驟(2)中，根據(jù)多套預(yù)測結(jié)果的概率分布信息或者根據(jù)用戶的傾向性，對不同區(qū)間預(yù)測結(jié)果設(shè)置不同權(quán)重。
[0014]步驟(3)中，所述考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差的計(jì)算方法如下:
N
Σα>^
[0015]——
Σ^./=1
Σ(α;σ:) Σ(0/Σ(4(Μ?-Μ )))
_6] σ=?——+ ^~^-1 Σ?；.(Σαι?
I i=/=ι
[0017]其中,N為預(yù)測結(jié)果的套數(shù),Bi為第i套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，Ui^oi分別為第i套區(qū)間預(yù)測結(jié)果的期望和方差，Bj為第j套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，μ j, σ j分別為第j套結(jié)果的期望和方差，μ、σ分別為綜合預(yù)測結(jié)果的期望和方差。
[0018]步驟(4)中，所述新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果的計(jì)算方法如下:
[0019]根據(jù)整合結(jié)果區(qū)間的置信水平α，查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表獲得ta/2，則新的預(yù)測區(qū)間為[y-ta/2o，μ +ta/2o ]。
[0020]上述置信水平a取0.90或者0.95。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
[0022]I)本發(fā)明能夠?qū)⒍嗵讌^(qū)間預(yù)測結(jié)果整合為一套新的區(qū)間預(yù)測結(jié)果，后續(xù)應(yīng)用不需要再面對多套預(yù)測結(jié)果，同時(shí)由于綜合使用了多套預(yù)測結(jié)果的整合，降低了單一預(yù)測方法的預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)。
[0023]2)本發(fā)明在整合過程中可以對不同預(yù)測算法獲得的預(yù)測區(qū)間設(shè)置不同的權(quán)重，該權(quán)重可以根據(jù)歷史上該算法的預(yù)測精度(概率分布)來確定，精度高(概率大)的預(yù)測方法使用更大的權(quán)重，使得最終預(yù)測精度會(huì)有所提高；該權(quán)重還可以根據(jù)預(yù)測人員的對不同算法的傾向性來確定。
[0024]3)本發(fā)明是基于多預(yù)測結(jié)果概率密度加權(quán)疊加的原理設(shè)計(jì)的，針對正態(tài)分布假設(shè)條件下獲得的計(jì)算方法，其有效性已經(jīng)過工程驗(yàn)證，計(jì)算過程可推廣到其他領(lǐng)域，針對多套區(qū)間結(jié)果進(jìn)行加權(quán)整合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0027]本實(shí)施例包含了采用本發(fā)明方法在電力系統(tǒng)日前96時(shí)段負(fù)荷(15分鐘間隔)多套預(yù)測區(qū)間結(jié)果的整合計(jì)算過程，它的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)可以從實(shí)施例的說明中看出。
[0028]電網(wǎng)調(diào)度部門每日對次日電網(wǎng)用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，通過統(tǒng)計(jì)、回歸分析等方法獲得了多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，基于預(yù)測結(jié)果進(jìn)行電網(wǎng)發(fā)用電的平衡工作，編制發(fā)電計(jì)劃。
[0029]在計(jì)劃編制過程中，使用是單套負(fù)荷預(yù)測區(qū)間結(jié)果，而不是多個(gè)區(qū)間，為此需要將多區(qū)間預(yù)測結(jié)果進(jìn)行整合。
[0030]參見圖1，一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，具體包括以下幾個(gè)步驟:
[0031](I)獲取多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，結(jié)果中包含各預(yù)測結(jié)果的期望及方差信息。
[0032](2)根據(jù)用戶的傾向性，對每種預(yù)測區(qū)間設(shè)置權(quán)重比例。96時(shí)段可以相同比重，也可以有所區(qū)別。
[0033](3)針對96時(shí)段區(qū)間預(yù)測結(jié)果，根據(jù)公式逐點(diǎn)加權(quán)獲得綜合的期望與方差信息。
[0034]其中，考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差的計(jì)算方法如下:

N
[0035]μ =氣-

/=1
Σ(?Σ(α?Σ(β;(?-Μ/)2))
[0036]σ= ——+ -~-1 Σω/ (Σα--
f /=1 i=l
[0037]其中,N為預(yù)測結(jié)果的套數(shù),Bi為第i套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，Ui^oi分別為第i套區(qū)間預(yù)測結(jié)果的期望和方差，Bj為第j套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，μ j, O J分別為第j套結(jié)果的期望和方差，μ、σ分別為綜合預(yù)測結(jié)果的期望和方差。
[0038](4)根據(jù)綜合的期望、方差，計(jì)算新的綜合區(qū)間，計(jì)算結(jié)束。
[0039]其中，新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果的計(jì)算方法如下:
[0040]根據(jù)整合結(jié)果區(qū)間的置信水平α (為已知量，置信水平α取0.90或者0.95)，查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表獲得ta/2，則新的預(yù)測區(qū)間為[μ-?α/2σ，μ+?α/2σ]。
[0041]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于，具體包括以下幾個(gè)步驟: (1)獲取同一預(yù)測對象的多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果，各區(qū)間預(yù)測結(jié)果中包含預(yù)測期望及其方差; (2)對不同區(qū)間預(yù)測結(jié)果設(shè)置不同權(quán)重； (3)計(jì)算考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差； (4)根據(jù)步驟(3)中所述綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差，計(jì)算新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果，計(jì)算結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于， 步驟(I)中，通過統(tǒng)計(jì)、回歸分析方法獲取多套區(qū)間預(yù)測結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于， 步驟(2)中，根據(jù)多套預(yù)測結(jié)果的概率分布信息或者根據(jù)用戶的傾向性，對不同區(qū)間預(yù)測結(jié)果設(shè)置不同權(quán)重。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于， 步驟(3)中，所述考慮權(quán)重的綜合預(yù)測結(jié)果的期望與方差的計(jì)算方法如下:
N
Σα
/=1 NNN 。^σ=+ M_ UN丁N
I Σ?/ (Σ^/)5 I /=1/=1 其中，N為預(yù)測結(jié)果的套數(shù)，ai為第i套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，Ui^oi分別為第i套區(qū)間預(yù)測結(jié)果的期望和方差，Bj為第j套結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，μ j, O J分別為第^套結(jié)果的期望和方差，μ、σ分別為綜合預(yù)測結(jié)果的期望和方差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于， 步驟(4)中，所述新的加權(quán)區(qū)間預(yù)測結(jié)果的計(jì)算方法如下: 根據(jù)整合結(jié)果區(qū)間的置信水平α，查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表獲得ta/2，則新的預(yù)測區(qū)間為[μ _ta/2 σ，μ +ta/2 σ ]。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多區(qū)間預(yù)測結(jié)果的加權(quán)整合方法，其特征在于， 所述置信水平a取0.90或者0.95。
【文檔編號】G06F19/00GK104298859SQ201410486376
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】丁恰, 王丹平, 沈茂亞 申請人:國電南瑞科技股份有限公司