基于用電信息的居民行為分析

史爽 李新 李平

摘 ?要：基于某市主城區(qū)1795個小區(qū)1287794戶居民的一年半左右的日用電信息可以發(fā)現(xiàn)：第一，有13.93%的居民戶在半年以上無人居住;第二，該市假日存在明顯人口流動特點(diǎn);第三，小區(qū)用電水平與住房價格呈現(xiàn)正相關(guān)。該文首次以電力數(shù)據(jù)的視角開展對住房、人員流動和居民分群的分析，探索電力數(shù)據(jù)的外延性價值，也為實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)社會化共享做出了嘗試。

關(guān)鍵詞：居民用電 ?住房空置 ?假日流動

中圖分類號：TP319 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）06（c）-0003-02

1 ?背景與意義

國家電網(wǎng)居民用電信息采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能電表用戶用電信息全覆蓋，為進(jìn)一步開展大數(shù)據(jù)分析研究奠定了基礎(chǔ)。筆者驗(yàn)證性地使用某市主城區(qū)1795個小區(qū)1287794戶居民的2015年3月以來近兩年左右的日用電信息，研發(fā)了SmartPower手機(jī)APP，通過后臺大數(shù)據(jù)計(jì)算，讓用電信息反映出居民住房入住情況、用電相對水平以及節(jié)假日流動特征，創(chuàng)新性地把物理用電信息與社會活動信息聯(lián)系了起來，為電力數(shù)據(jù)發(fā)揮社會管理、商業(yè)應(yīng)用的價值做出了嘗試。該研究不僅在應(yīng)用場景上做出探索，更在研究如何有效量化電力數(shù)據(jù)的社會屬性上，研究了數(shù)據(jù)建模的操作規(guī)范，為推動后續(xù)工作摸索了路徑。

2 ?分析過程

2.1 居民住房入住情況

2.1.1 居民入住的電量界定

對居民入住情況的量化反映，最常見的是住房空置率。用電采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)日內(nèi)15min級采集家庭用電信息，因此對居民入住行為刻畫得更為精確。為了計(jì)算小區(qū)乃至城市的居民入住情況，筆者僅使用每戶日電量作為計(jì)算基礎(chǔ)，并同時考慮電量的持續(xù)特征，因此把每戶零電量并持續(xù)180d以上的住戶判定為無居住行為戶，并計(jì)算出空置率。考慮到住戶不在家居住但家庭電器仍處在低功率用電狀態(tài)，如插板、電冰箱等，為此還要考慮極低電量的住戶也是無居住行為戶，這樣對于極低電量用戶還存在一個計(jì)算閾值的問題。

2.1.2 分析過程

筆者分別計(jì)算了住戶用電連續(xù)30d、60d、90d、180d以上日電量持續(xù)為零的住戶數(shù)，以此住戶數(shù)除以總樣本數(shù)計(jì)算得到空置率。為了將極低電量住戶考慮進(jìn)來，選取了月均用電在30度以下的住戶，以0.5度為區(qū)間劃分出60個區(qū)間，將每一區(qū)間值以下視為空戶的極低用電閾值，分別計(jì)算出60個空置率數(shù)據(jù)，把所有計(jì)算結(jié)果形成空置率曲線，將曲率最大的點(diǎn)作為極低電量的閾值。

2.1.3 分析結(jié)果

最終，在零電量和極低電量分別持續(xù)的30d、60d、90d、180d計(jì)算的空置率分別為33.34%、25.32%、21.70%和13.93%。按照國際商品房空置率的標(biāo)準(zhǔn)，10%～15%之間是空置危險區(qū)，20%以上是嚴(yán)重擠壓區(qū)。根據(jù)時間分段方式和閾值選取結(jié)果，筆者認(rèn)為所計(jì)算的13.93%的空置率較為合理。另外，根據(jù)極低電量的測算方法，筆者確定的空置戶極低電量的標(biāo)準(zhǔn)為月均用電9.6度，日均用電0.31度。不僅如此，還對該市各行政區(qū)的入住情況進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果見圖1。

2.2 居民假日流動情況

2.2.1 用電對假日流動行為的界定

節(jié)假日到來，外出的家庭用電低至空置戶水平，回家團(tuán)聚的家庭則用電顯著回升。為了刻畫節(jié)日期間用電情況，筆者使用節(jié)日期間的日均電量與空置戶水平的比較作為家庭節(jié)日流動情況的判定依據(jù)。之所以不直接比較電量變化情況而僅以空置戶用電水平作為比較基礎(chǔ)，是因?yàn)殡y以區(qū)分正常用戶用電變化和出行流入家庭的用電變化，僅能通過空置戶的用電變化來反映出住戶是外出還是回家。因此，若假日期間家庭外出，則假日前的用電水平高，假日期間的用電水平低至空置戶水平。若假日期間回家團(tuán)聚，則假日前的用電水平在空置戶水平，而假日期間的用電水平顯著升高。

2.2.2 計(jì)算過程

首先，以日均用電0.31度為標(biāo)準(zhǔn)，選取了春節(jié)和國慶兩個7d長假時段進(jìn)行測算。將除夕開始的7d或從國慶節(jié)開始的7d內(nèi)的平均日電量作為假日用電水平H，在此之前的一個月內(nèi)的平均日電量作為假日前的用電水平P。若H<0.31<

2.2.3 分析結(jié)果

經(jīng)過計(jì)算，春節(jié)期間各行政區(qū)和所在代表小區(qū)的住戶總體呈現(xiàn)流入比例小于流出的情況，春節(jié)假日有明顯外出行為家庭占三成左右，表明假日居民外出傾向較高（見表1）。國慶假期的情況基本類似，限于篇幅，不做贅述。

2.3 居民用電水平與住房價格的相關(guān)性研究

2.3.1 居民相對用電水平

通過計(jì)算某小區(qū)月均用電量與全市所有小區(qū)中月均用電量的最大值的比例，得到小區(qū)用電的相對水平。當(dāng)然，也可以將某小區(qū)內(nèi)住戶月均用電量與該小區(qū)所有用戶中月均用電量的最大值做比較，得到住戶的相對用電水平。最后，將計(jì)算的相對用電水平標(biāo)準(zhǔn)化為0～100之間的指數(shù)。

2.3.2 與住房價格的相關(guān)性

計(jì)算出小區(qū)的用電指數(shù)后，將對應(yīng)小區(qū)的住宅均價與用電指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到其person相關(guān)系數(shù)為0.5408，從散點(diǎn)圖的分布來看（見圖2），相對用電水平越高，房價相應(yīng)地較高，這說明家庭用電水平和小區(qū)品質(zhì)存在一定的正相關(guān)關(guān)系，這對進(jìn)一步開展用電水平和住戶分群的研究有所啟示，若能進(jìn)一步將家庭用電數(shù)據(jù)與居民微觀經(jīng)濟(jì)行為聯(lián)系起來，可以拓展以用電信息為基礎(chǔ)的居民經(jīng)濟(jì)收入水平的刻畫和分群。

3 ?結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)

基于居民用電信息大數(shù)據(jù)，筆者對電力數(shù)據(jù)之外的非電應(yīng)用和信息發(fā)掘做了嘗試。通過居民細(xì)顆粒的用電數(shù)據(jù)，對居民住房使用情況、假日流動情況以及居民用電反映出的相對水平3個方面做出了初步分析。我們發(fā)現(xiàn)：以家庭用電數(shù)據(jù)來測算，第一，全市約有13.93%的居民戶在半年以上無人居住;第二，該市假日小區(qū)及行政區(qū)內(nèi)流出住戶大于流入的住戶，表明假日居民外出傾向較高;第三，小區(qū)用電相對水平與住房價格呈現(xiàn)正相關(guān)，這為進(jìn)一步開展居民經(jīng)濟(jì)社會化分群提供了用電信息視角。

該文創(chuàng)新之處在于，一是首次以電力數(shù)據(jù)的視角開展對住房、人員流動和居民分群的分析;二是實(shí)現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)的外延性價值，為營銷視角拓展新興業(yè)務(wù)提供思路;三是作為公共服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)社會化共享的一次嘗試。

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