大區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)借用在生產(chǎn)經(jīng)營用水量預(yù)測中的應(yīng)用

張克陽

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000）

大區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)借用在生產(chǎn)經(jīng)營用水量預(yù)測中的應(yīng)用

張克陽

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000）

第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)增加值是生產(chǎn)經(jīng)營用水量預(yù)測的主要影響因素。目前，由于行政區(qū)變更或者統(tǒng)計(jì)口徑變化，使部分區(qū)域第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值中有合理統(tǒng)計(jì)價(jià)值的數(shù)據(jù)難以被獲得。鑒于小區(qū)域與所屬大區(qū)域的工業(yè)生產(chǎn)的性質(zhì)、發(fā)展趨勢往往有較為緊密的正相關(guān)關(guān)系，生產(chǎn)經(jīng)營用水的預(yù)測可以借用相關(guān)性較高的大范圍統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來得到合理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。同時(shí)，利用張家口市生產(chǎn)經(jīng)營用水預(yù)測驗(yàn)證了該理論的可行性。

大區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)借用；生產(chǎn)經(jīng)營用水量；需水量預(yù)測

需水量預(yù)測一直是水信息技術(shù)研究中的重要內(nèi)容［1-2］。目前需水預(yù)測的理論研究主要從時(shí)間序列法和結(jié)構(gòu)分析法兩方面展開［3-5］。結(jié)構(gòu)分析法從研究客觀事物與影響因素的關(guān)系入手，建立預(yù)測對象與影響因素之間的關(guān)系模型，分別對不同的行業(yè)和人群分類，根據(jù)分類確定其需水預(yù)測，加權(quán)求和得到最終的需水預(yù)測。時(shí)間序列法是依據(jù)預(yù)測對象歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找其隨時(shí)間變化的規(guī)律，建立時(shí)序模型，以推斷未來數(shù)值的預(yù)測方法［6］。由于該方法只需要?dú)v年來的總供水量，因此數(shù)據(jù)獲取相對簡單。在該類方法中，隨著擬合工具的不同分為各種不同的方法。經(jīng)典的方法包括常規(guī)趨勢法和指數(shù)平滑法，其中，常規(guī)趨勢法將區(qū)域歷年用水資料，利用指數(shù)增長曲線進(jìn)行擬合，進(jìn)而預(yù)測今后的用水量，是最基礎(chǔ)、簡單、方便的擬合運(yùn)算方法［7］。指數(shù)平滑法根據(jù)歷年用水序列，利用指數(shù)增長曲線進(jìn)行擬合，并用平滑指數(shù)系數(shù)體現(xiàn)新老數(shù)據(jù)在預(yù)測中所起的作用［8］。但上述方法在過去的表現(xiàn)也不十分令人滿意，例如20世紀(jì)80年代初水利部門利用常規(guī)趨勢法預(yù)測2000年為7096億m3，張?jiān)赖壤弥笖?shù)平滑法預(yù)測我國2000年總需水量為6375億m3，而2000年全國實(shí)際用水量僅為5591億m3，表明預(yù)測結(jié)果明顯偏高，誤差較大，不能夠達(dá)到實(shí)際指導(dǎo)國家發(fā)展規(guī)劃的作用［9-10］。

1 生產(chǎn)運(yùn)營用水預(yù)測中的問題

生產(chǎn)運(yùn)營用水指在城市范圍內(nèi)生產(chǎn)、運(yùn)營的農(nóng)、林、牧、漁業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等單位在生產(chǎn)、運(yùn)營過程中的用水。目前北方大部分城市出于對水資源量的管控和供水管網(wǎng)供水范圍的擴(kuò)大，強(qiáng)行關(guān)閉了部分企業(yè)自備水源井，城市生產(chǎn)經(jīng)營用水采用自來水公司供水的方式進(jìn)行供水。因此對生產(chǎn)經(jīng)營用水量的預(yù)測是供水公司供水量預(yù)測中的一個(gè)重要組成部分。

目前研究認(rèn)為生產(chǎn)經(jīng)營用水的預(yù)測主要影響因素是第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值，但是目前利用第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營用水的預(yù)測有如下一些困難。

（1）以集約節(jié)約利用土地，優(yōu)化公共資源配置，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級為目的，各地新增大量工業(yè)開發(fā)區(qū)，小范圍區(qū)域內(nèi)的第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大波動，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果不再具有合理性。

（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度要突破傳統(tǒng)行政區(qū)劃的界限，必然是要引起行政區(qū)劃的變化。近年來，全國已有數(shù)百個(gè)城市的市區(qū)陸續(xù)進(jìn)行了令人關(guān)注的行政區(qū)劃調(diào)整。其中市區(qū)行政區(qū)劃調(diào)整的幅度非常大，隨著行政區(qū)劃的變化，針對原來行政區(qū)劃的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也在統(tǒng)計(jì)分析中無法使用。

因此，由于上述原因，小區(qū)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)已經(jīng)不具有統(tǒng)計(jì)價(jià)值，而生產(chǎn)經(jīng)營用水的預(yù)測實(shí)際上主要由工業(yè)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模來決定。鑒于小區(qū)域與大區(qū)域的工業(yè)生產(chǎn)的性質(zhì)、發(fā)展趨勢往往有較為緊密的正相關(guān)關(guān)系，因此，在小區(qū)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)無法反映出合理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的時(shí)候，可以借用相關(guān)性較高的大范圍統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來得到合理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 案例背景

張家口市下轄7區(qū)包括橋東區(qū)、橋西區(qū)、宣化區(qū)、下花園區(qū)、塞北管理區(qū)、察北管理區(qū)和高新區(qū)。其中2003年3月，察北牧場、沽源牧場由河北省農(nóng)墾局劃屬張家口市，改為察北管理區(qū)、塞北管理區(qū)。2004年4月，市委、市政府將高新區(qū)和南新區(qū)合并為高新區(qū)。2010年3月22日，經(jīng)市委、市政府批準(zhǔn)，張家口市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)成立。

張家口市自來水公司目前擁有3座水廠，日產(chǎn)水能力達(dá)25萬m3，主要負(fù)責(zé)中心城區(qū)生產(chǎn)生活用水的生產(chǎn)供應(yīng)保障和城市公共水源的管理工作。

2.2 大區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)借用在生產(chǎn)經(jīng)營用水量預(yù)測中的應(yīng)用

2014年在張家口市市區(qū)供水整體改造規(guī)劃中進(jìn)行了針對張家口市自來水公司需水預(yù)測計(jì)算，在預(yù)測計(jì)算中，使用了2001～2011年的生產(chǎn)經(jīng)營用水量，但鑒于市區(qū)范圍的一再變化及統(tǒng)計(jì)口徑的不斷變化，無法取得相關(guān)供水范圍內(nèi)的第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值數(shù)據(jù)。鑒于市區(qū)與整個(gè)張家口市工業(yè)生產(chǎn)的正相關(guān)關(guān)系，選取張家口市全市的第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值作為反映涉及到生產(chǎn)經(jīng)營用水量的工業(yè)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模的變量（如表1）。

表1 第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值與生產(chǎn)經(jīng)營用水量

續(xù)表

圖1 生產(chǎn)經(jīng)營用水量/張家口市第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值年度曲線

由圖1看出y軸為生產(chǎn)經(jīng)營用水量/張家口市第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值，x軸為年份，曲線逐年下降，較好地解釋了在各個(gè)工業(yè)企業(yè)采取節(jié)水措施后萬元產(chǎn)值耗水量逐年下降的事實(shí)。

利用函數(shù)y=b1+b2ebt3來擬合該曲線，通過遺傳算法擬合得到b1=0.45384，b2=8.6639，b3=-0.18462，擬合曲線如圖2。

圖2 生產(chǎn)經(jīng)營用水量/第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值的年份實(shí)際值與預(yù)測值比較

由表2可見，2001～2013年的擬合值的平均誤差為4.41%，最大誤差為10.87%。能反映生產(chǎn)經(jīng)營用水量變化的狀態(tài)，具有說服力，且預(yù)測過程易于接受，有一定的參考價(jià)值。

表2 生產(chǎn)經(jīng)營用水量/張家口市第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值—年份實(shí)際值與預(yù)測值比較

續(xù)表

3 結(jié)語

在預(yù)測區(qū)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)由于區(qū)劃變化使得第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值不具有統(tǒng)計(jì)價(jià)值的時(shí)候，鑒于小區(qū)域與大區(qū)域的工業(yè)生產(chǎn)的性質(zhì)、發(fā)展趨勢往往有較為緊密的正相關(guān)關(guān)系，生產(chǎn)經(jīng)營用水的預(yù)測可以借用相關(guān)性較高的大范圍統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來得到合理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

［1］中華人民共和國水利部.全國水利發(fā)展第十個(gè)五年規(guī)劃和2010年規(guī)劃［R］.2003.

［2］國家環(huán)境保護(hù)總局.2005年中國環(huán)境狀況公報(bào)［R］.

［3］謝極.水資源對我國工業(yè)發(fā)展的影響及對策建議［J］.節(jié)能與環(huán)保，2004（4）：16－18.

［4］汪黨獻(xiàn)，王浩，馬靜.中國區(qū)域發(fā)展的水資源支撐能力［J］.水力學(xué)報(bào)，2000，（11）：21－24.

［5］張雅君，劉全勝.需水量預(yù)測方法的評析與擇優(yōu)［J］.中國給水排水，2000（17）：27－29.

［6］張成才，崔雅博，胡彩虹.需水量預(yù)測方法研究［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2009（1）.

［7］楊芳，張宏偉，劉洪波.城市供水負(fù)荷短期預(yù)測方法［J］.天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（35）：167－170.

［8］Liu Hongbo，Zhang Hongwei.Comparison of the citywater consumption short—term forecasting methods ［J］.Transactions of Tianjin University，2002（8）：211－215.

［9］劉昌明，何希吾.中國21世紀(jì)水問題方略［M］.北京：科學(xué)出版社，1996.

［10］張?jiān)?，陳志愷，任光?我國2000年用水預(yù)測分析研究報(bào)告［R］.1983.

Application of large regional economic data to be borrowed in the water demand forecasting of production and operation

ZHANG Ke-yang
（Hebei Province Zhangjiakou Hydrology and Water Resources Survey Bureau,Zhangjiakou 075000,China）

The second industrial added value is a major factor affecting the production and operation of water demand forecasting.Currently， due to the administrative change or statistical variation，making on the part of the regional industrial added value of the secondary industry is difficult to be get which is a reasonable value of statistical data.Given the nature of industrial production，the development trend of the small areas and their large areas tend to have a more positive relationship closely.Production and operation of water demand forecasting can borrow a wide range of high correlation statistics to get a reasonable statistical regularity.At the same time，the feasibility of the theory is verified by the production and operation of water demand forecasting in Zhangjiakou.

large regional economic data to be borrowed； water of production and operation； water demand forecasting

TV213

B

1672-9900（2015）02-0008-03

2015-03-13

張克陽（1970-），男（漢族），河北張家口人，高級工程師，主要從事水文水資源、水環(huán)境研究工作，（Tel）13582988830。