基于灰色馬爾科夫方法的某油田操作成本預(yù)測研究

張山江

?

基于灰色馬爾科夫方法的某油田操作成本預(yù)測研究

張山江

摘要：油田企業(yè)采取增產(chǎn)措施穩(wěn)定或者增加原油的產(chǎn)量，相對(duì)地增加了企業(yè)的操作成本。操作成本的增加降低了企業(yè)的利潤，因而有必要對(duì)其進(jìn)行預(yù)測和控制。為了給企業(yè)的決策提供良好的幫助，本文在灰色預(yù)測方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合馬爾科夫預(yù)測方法依據(jù)較少時(shí)期內(nèi)的操作成本的數(shù)據(jù)對(duì)該企業(yè)的最后一期的成本情況做了預(yù)測和對(duì)比，最后得到了精度較高的預(yù)測數(shù)據(jù)，對(duì)操作成本未來的狀態(tài)作了比較準(zhǔn)確的判斷，證明該方法能夠輔助企業(yè)的決策。

關(guān)鍵詞：操作成本；灰色馬爾科夫預(yù)測；灰色預(yù)測；馬爾科夫預(yù)測

1.引言

對(duì)成本進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)識(shí)和控制是企業(yè)管理的一個(gè)重點(diǎn)，也是企業(yè)利潤實(shí)現(xiàn)增長的一個(gè)有效點(diǎn)。近幾年來，隨著油田開發(fā)難度的增加，產(chǎn)量的不斷遞減和含水率的逐步上升，在產(chǎn)量上尋求增長的可能性越來越小，需要從油氣操作成本方面入手實(shí)現(xiàn)成本控制和利潤增長的目標(biāo)。目前學(xué)者所進(jìn)行的操作成本預(yù)測研究多數(shù)使用回歸分析，指數(shù)平滑，灰色模型等等方法，這些方法雖行之有效，但各有缺點(diǎn)，回歸分析所需數(shù)據(jù)多，假設(shè)條件多，誤差較大。指數(shù)平滑的參數(shù)缺乏科學(xué)的確定方法，灰色模型排斥趨勢的曲線波動(dòng)等等。馬爾科夫方法則能較好的適應(yīng)數(shù)據(jù)的隨機(jī)波動(dòng)性，因而其與灰色預(yù)測方法相結(jié)合形成新的預(yù)測方法能夠消弭灰色預(yù)測的缺點(diǎn)，同時(shí)又兼具二者的優(yōu)點(diǎn)。本文根據(jù)某油田生產(chǎn)的實(shí)際情況，結(jié)合其操作成本的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用灰色馬爾科夫方法進(jìn)行對(duì)其預(yù)測，旨在得到關(guān)于操作成本更精確的預(yù)測數(shù)據(jù)，并為企業(yè)決策提供良好的建議。

2.灰色馬爾科夫預(yù)測方法

灰色馬爾科夫預(yù)測方法的基本思路是，先針對(duì)數(shù)據(jù)建立 GM(1，1)灰色模型，求出其預(yù)測曲線。再在該曲線的基礎(chǔ)上劃分狀態(tài)區(qū)間，結(jié)合馬爾科夫鏈模型預(yù)測數(shù)據(jù)的未來狀態(tài)，求出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率及預(yù)測值區(qū)間，取區(qū)間的中點(diǎn)，得到灰色馬爾科夫預(yù)測值。

2.1 建立GM(1，1)灰色模型

GM(1，1)模型是基于隨機(jī)的原始時(shí)間序列構(gòu)建的，在按照時(shí)間累加后形成的新時(shí)間序列所顯現(xiàn)的規(guī)律可用一階線性微分方程的解來逼近。

建立非負(fù)原始序列為X(0)={x(0)(1),x(0)(2),…x(0)(n)}

2.2 計(jì)算模型的解與還原值

2.3 精度檢驗(yàn)

2.4 建立馬爾科夫預(yù)測模型

一般在對(duì)預(yù)測對(duì)象劃分狀態(tài)的時(shí)候有定量和定性兩種方法可供選擇。定性的方法是以預(yù)測目標(biāo)為根本，按照決策者自己的需要?jiǎng)澐挚赡艿臓顟B(tài)。定量的方法主要是根據(jù)還原值建立隨機(jī)序列：

3.某油田操作成本預(yù)測實(shí)例

油氣操作成本是指發(fā)生在油氣開采過程中的，為保證油田生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)油氣井以及相關(guān)設(shè)備和設(shè)施而發(fā)生的各項(xiàng)支出費(fèi)用?，F(xiàn)選取6個(gè)時(shí)期的操作成本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，視最后一個(gè)數(shù)據(jù)未知，以做對(duì)比和檢驗(yàn)。

按先前公式進(jìn)行計(jì)算和處理得：

精度檢驗(yàn)得：平均相對(duì)誤差ε=0.18313773

預(yù)測精度p=1-ε=0.816862269，證明該模型精預(yù)測度較好，能夠擬合實(shí)際。

表2　某油田6時(shí)期操作成本灰色預(yù)測統(tǒng)計(jì)表　　單位：千萬元

4.結(jié)論

綜上可知，單純的使用灰色預(yù)測方法能夠順利對(duì)未來做出科學(xué)的預(yù)測，但預(yù)測的趨勢有僵化的性質(zhì)，預(yù)測的波動(dòng)性不明顯。而在結(jié)合馬爾科夫方法之后，既保持了灰色方法的信息未知和數(shù)據(jù)量少技能做預(yù)測的有點(diǎn)，又包含了馬爾科夫方法對(duì)于狀態(tài)預(yù)測的簡明準(zhǔn)確性。但是其缺點(diǎn)也顯而易見，在進(jìn)行狀態(tài)劃分的時(shí)候缺乏足夠的科學(xué)的依據(jù)，取均值后會(huì)掩蓋原始數(shù)據(jù)與預(yù)測數(shù)據(jù)本身所存在的波動(dòng)性。部分學(xué)者在此處使用的殘差法也未能體現(xiàn)足夠的科學(xué)性，因而是需要研究的方向。(作者單位：西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院)

參考文獻(xiàn):

[1]郭秀英.預(yù)測決策的理論與方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010，9

[2]王安東，陳躍良等.基于灰色馬爾科夫模型的2A12鋁合金腐蝕預(yù)測方法研究[J].裝備環(huán)境工程，2014，11(6)：22-28