基于電力大數(shù)據(jù)的寧夏鄉(xiāng)村振興研究

沙江波，朱東歌，馬瑞，劉佳，張爽，閆振華，康文妮

（國網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院，寧夏銀川 750011）

0 引言

實現(xiàn)鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接是“十四五”期間工作的重中之重，各地政府正在積極推進鄉(xiāng)村振興工作[1-3]。在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下，將電力大數(shù)據(jù)與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略相結(jié)合，充分發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)的技術(shù)優(yōu)勢，可為政府精準(zhǔn)施策提供可靠的依據(jù)，因此，基于電力大數(shù)據(jù)的寧夏鄉(xiāng)村振興研究顯得尤為重要。

目前針對基于電力大數(shù)據(jù)的鄉(xiāng)村振興研究相對較少，已有大數(shù)據(jù)應(yīng)用主要在經(jīng)濟運行態(tài)勢分析、用電客戶畫像、用電行為分析等方面。文獻[4]構(gòu)建了電力消費指數(shù)模型，實現(xiàn)了對各區(qū)域、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)的電力消費水平精準(zhǔn)分析。文獻[5]構(gòu)建了基于電力大數(shù)據(jù)的經(jīng)濟景氣指數(shù)，客觀反映了經(jīng)濟運行狀況，輔助預(yù)測經(jīng)濟發(fā)展的趨勢，實現(xiàn)從電力視角觀測經(jīng)濟的目標(biāo)，為政府政策制定提供參考。文獻[6]通過對電力數(shù)據(jù)與GDP 進行格蘭杰因果分析，構(gòu)造GDP 預(yù)測模型，實現(xiàn)地區(qū)GDP 值的精確預(yù)測。文獻[7]用漸次回歸法并設(shè)定窗口期來實現(xiàn)GDP 數(shù)據(jù)波動的動態(tài)調(diào)整及精準(zhǔn)測算。文獻[8]以電力數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用Bagging 和Boosting 等算法對工業(yè)增加值實現(xiàn)現(xiàn)時預(yù)測。文獻[9]構(gòu)建出電力大數(shù)據(jù)下客戶立體畫像的理論模型，從市場策略、市場開發(fā)等六個方面構(gòu)建客戶立體圖像影響的理論模型并進行實例驗證。文獻[10]研究了用戶畫像和標(biāo)簽在電力服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，研究表明通過用戶畫像和標(biāo)簽的應(yīng)用，可以更精準(zhǔn)地分析用戶行為。文獻[11]提出了一種電力用戶用電特征選擇與行為畫像方法，有效選取優(yōu)質(zhì)特征作為畫像標(biāo)簽，從而構(gòu)建各類用戶用電行為畫像。

本文將電力大數(shù)據(jù)與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略相結(jié)合，著重分析鄉(xiāng)村居民用電情況和鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,透視電力數(shù)據(jù)與農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，綜合評估鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢和居民電氣化水平，并以寧夏閩寧鎮(zhèn)作為典型經(jīng)驗，分析閩寧鎮(zhèn)居民生活水平變化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，監(jiān)測“全國脫貧攻堅楷?！遍}寧鎮(zhèn)的鄉(xiāng)村振興情況。最后，結(jié)合全區(qū)鄉(xiāng)村居民、產(chǎn)業(yè)用電情況，構(gòu)建鄉(xiāng)村振興指數(shù)模型，評估寧夏全區(qū)鄉(xiāng)村振興情況，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的發(fā)展提供及時、準(zhǔn)確、可量化的參考。

1 數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理

1.1 數(shù)據(jù)獲取

從營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)采集企業(yè)基本信息、用電檔案信息、用電量信息等數(shù)據(jù)，從寧夏統(tǒng)計局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳獲取鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)、農(nóng)村居民收入信息。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

采集到的電力數(shù)據(jù)和居民收入、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)等外部數(shù)據(jù)是雜亂的，需要按照一定規(guī)則對這些數(shù)據(jù)進行過濾。首先對所有數(shù)據(jù)進行分類，如果屬于缺失值，剔除不合理缺失值，按照缺失率對合理數(shù)據(jù)采用眾數(shù)、均值等最優(yōu)方法填充。如果屬于極端值，當(dāng)其服從正態(tài)分布時，以均值是否介于±3 標(biāo)準(zhǔn)差的上下界內(nèi)為過濾標(biāo)準(zhǔn)，超出界限則處置為界限值；當(dāng)其不服從正態(tài)分布，以1%和99%分位數(shù)上下界為過濾標(biāo)準(zhǔn)，超出界限則處置為界限值。

2 基于電力大數(shù)據(jù)的寧夏鄉(xiāng)村振興分析

2.1 電力看居民生活水平

鄉(xiāng)村居民生活水平與用電量之間存在著強相關(guān)性，從鄉(xiāng)村居民用電戶數(shù)、新增用電戶數(shù)情況、鄉(xiāng)村居民用電量等不同維度對居民用電數(shù)據(jù)進行分析，可實現(xiàn)從電力角度分析鄉(xiāng)村居民生活水平的發(fā)展情況。利用人均用電量數(shù)據(jù)，結(jié)合居民可支配收入數(shù)據(jù)，得到2018—2020年鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入與鄉(xiāng)村居民年人均用電量的發(fā)展趨勢，如圖2所示。

圖1 數(shù)據(jù)預(yù)處理流程

圖2 2018—2020年寧夏鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入與鄉(xiāng)村居民年人均用電量情況

由圖2 可知，寧夏鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入與鄉(xiāng)村居民年人均用電量均呈增長趨勢，且二者呈正相關(guān)性。2018年寧夏鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入為1.171萬元，2019年、2020年寧夏鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入環(huán)比增長分別為9.83%、8.01%，年人均用電量環(huán)比增長分別為2.35%、6.61%，鄉(xiāng)村居民年人均可支配收入與年人均用電量逐年增長；因此，隨著居民電氣化水平的提高，居民生活水平也在隨之增加。

2.2 電力看鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展

鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大是鄉(xiāng)村經(jīng)濟中最為重要的一環(huán)，近年寧夏依托自然環(huán)境特點，發(fā)揮地區(qū)特色優(yōu)勢，大力培育新興產(chǎn)業(yè)，助力鄉(xiāng)村振興。為掌握鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級情況，以及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施以來帶動各行業(yè)發(fā)展情況，從鄉(xiāng)村三大產(chǎn)業(yè)和各行業(yè)用電量、用戶數(shù)展開分析。

2.2.1 鄉(xiāng)村三大產(chǎn)業(yè)用電量及用電戶數(shù)分析

2019—2021 年的1—4 月寧夏鄉(xiāng)村一、二、三產(chǎn)業(yè)用電量、用電戶數(shù)變化情況分別如圖3—圖4 所示。

圖3 2019—2021年的1—4月寧夏鄉(xiāng)村各產(chǎn)業(yè)用電量情況

圖4 2019—2021年的1—4月寧夏鄉(xiāng)村各產(chǎn)業(yè)用電戶數(shù)情況

由圖3—圖4可知，同年第二產(chǎn)業(yè)用電量占比最大，但2019—2021 年的1—4月寧夏鄉(xiāng)村三大產(chǎn)業(yè)的用電量整體呈現(xiàn)上升趨勢，用電戶數(shù)都有不同的增長，2021年寧夏第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)用電量同比增長81.48%，11.01%，26.62%，用電戶數(shù)同比增長28.76%，7.14%，8.52%，第一產(chǎn)業(yè)增速最快，體現(xiàn)出寧夏圍繞農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)開展的鄉(xiāng)村振興工作成效顯著。

三大產(chǎn)業(yè)用電戶數(shù)逐年上升，體現(xiàn)出隨著鄉(xiāng)村振興政策的落實推進，鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)環(huán)境逐步改善，原本外出務(wù)工的鄉(xiāng)村居民逐漸返鄉(xiāng)回流，第一和第三產(chǎn)業(yè)用戶漲幅明顯，突出表明鄉(xiāng)村居民結(jié)合鄉(xiāng)村環(huán)境和特色，積極發(fā)展鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)。

2.2.2 鄉(xiāng)村各行業(yè)用電量及用電戶數(shù)分析

從用電量和用電戶數(shù)角度，分析各行業(yè)在鄉(xiāng)村振興過程中所發(fā)揮的作用，2019—2021 年的1—4 月寧夏鄉(xiāng)村各行業(yè)用電量、用電戶數(shù)分別如圖5—圖6所示。

圖5 2019—2021年的1—4月寧夏鄉(xiāng)村各行業(yè)用電量情況

圖6 2019—2021年的1—4月寧夏鄉(xiāng)村各行業(yè)用電戶數(shù)情況

由圖5—圖6可知，除工業(yè)、建筑業(yè)和住宿、餐飲、零售業(yè)，其他行業(yè)用電量均逐年上升，各行業(yè)的用電戶數(shù)都逐年遞增，整體增長12.77%，其中農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的用戶同比增長最高，為27.94%，住宿、餐飲、零售業(yè)的同比增長最低，為5.98%，可以看出2021 年鄉(xiāng)村居民工作傾向農(nóng)、林、牧、漁業(yè)。在國家鄉(xiāng)村振興政策的指引下，鄉(xiāng)村居民返鄉(xiāng)開展相關(guān)產(chǎn)業(yè)活動，體現(xiàn)出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略對建設(shè)新型農(nóng)村效果明顯，對重塑城鄉(xiāng)關(guān)系具有重要意義。

2.3 鄉(xiāng)村振興典型經(jīng)驗

以電力大數(shù)據(jù)為核心，探究電力消費數(shù)據(jù)與鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展間的關(guān)系，以閩寧鎮(zhèn)作為典型經(jīng)驗，從電力角度評估鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展和鄉(xiāng)村振興成效，為政府鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略政策制定提供參考，服務(wù)鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展。

2.3.1 閩寧鎮(zhèn)居民用電戶數(shù)及用電量情況分析

閩寧鎮(zhèn)從最初8 000 多人的閩寧村逐步發(fā)展成6個村6.6萬人的閩寧鎮(zhèn)，產(chǎn)生了巨大的人口吸附效應(yīng)。2010—2021 年閩寧鎮(zhèn)居民用電戶數(shù)和用電量變化情況分別如圖7、圖8所示。

圖7 2010-2021年閩寧鎮(zhèn)居民用電戶數(shù)變化情況

圖8 2019-2021年4月閩寧鎮(zhèn)居民生活用電量變化情況

由圖7 可知，閩寧鎮(zhèn)用電新增開戶數(shù)逐漸增加。2010—2021 年閩寧鎮(zhèn)累計用電戶數(shù)呈上升趨勢，其中在2011—2017年居民用電戶數(shù)增加最為明顯，閩寧鎮(zhèn)陸續(xù)接納來自寧夏“西海固”六個國家級貧困縣的四萬多移民，人口吸附效果明顯，2021年總居民用戶是2010年的近5倍。由圖8可知，閩寧鎮(zhèn)居民生活總用電量及戶均用電量總體上逐年均有提升，閩寧鎮(zhèn)居民戶均生活用電量體現(xiàn)了居民整體用電水平，一般戶均用電量越高，表示居民電氣化程度越高或生活水平越高。

2.3.2 閩寧鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析

2019—2021 年的1—4 月閩寧鎮(zhèn)各產(chǎn)業(yè)用電量變化情況如圖9所示。

圖9 2019—2021年的1—4月閩寧鎮(zhèn)各產(chǎn)業(yè)用電量變化情況

由圖9 可知，2021 年閩寧鎮(zhèn)第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，用電量增幅明顯。2021 年第一產(chǎn)業(yè)用電量比2020年增加17%，2021年第三產(chǎn)業(yè)用電量比2020年增加29.3%。特色產(chǎn)業(yè)是閩寧鎮(zhèn)“美麗鄉(xiāng)村建設(shè)”過程中從“輸血”到“造血”的關(guān)鍵一步。閩寧鎮(zhèn)未開發(fā)土地多、青壯勞動力充足，依靠這些優(yōu)點，閩寧鎮(zhèn)政府堅持走“種葡萄、養(yǎng)黃牛、育菌草、抓勞務(wù)、建園區(qū)”發(fā)展道路，在鎮(zhèn)內(nèi)形成多個農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)區(qū)、畜牧養(yǎng)殖區(qū)、商貿(mào)服務(wù)區(qū)以及特色產(chǎn)業(yè)園，使移民脫貧走上了致富之路。

2.3.2.1 閩寧鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)發(fā)展

2019—2021 年的1—4 月閩寧鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況如圖10所示。

圖10 2019—2021年的1—4月閩寧鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況

由圖10 可知，2019 年至2021 年，閩寧鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用電量和用電戶數(shù)均有所增加，2021 年用電量增長迅猛，比2020 年增加15.7%;用電戶數(shù)比2020年增加37.6%。主要是因為閩寧鎮(zhèn)大力培育種養(yǎng)大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社、龍頭企業(yè)等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，積極培育優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品品牌，近年來特色種植、特色養(yǎng)殖發(fā)展態(tài)勢良好。

2.3.2.2 閩寧鎮(zhèn)制造業(yè)發(fā)展分析

2019—2021 年的1—4 月閩寧鎮(zhèn)制造業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況如圖11所示。

圖11 2019—2021年的1—4月閩寧鎮(zhèn)制造業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況

為提升閩寧鎮(zhèn)的產(chǎn)業(yè)水平，改善閩寧鎮(zhèn)就業(yè)環(huán)境，增加移民收入，閩寧鎮(zhèn)投資建設(shè)了圍繞葡萄酒及配套產(chǎn)業(yè)、勞動密集型輕紡工業(yè)、機械電氣為主的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。由圖11可知，2019年—2021年閩寧鎮(zhèn)制造業(yè)用電戶數(shù)穩(wěn)步增加，2021 年用電戶數(shù)較2020 年增長12.35%，2020 年用電量較2019年增長8.33%。

2.3.2.3 閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)發(fā)展分析

2019—2021 年的1—4 月閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況如圖12所示。

圖12 2019—2021年的1—4月閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)用電量及戶數(shù)變化情況

由圖12 可知，2019 年—2021 年閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)得到了飛速發(fā)展，用電量和用電戶數(shù)均明顯增加。2021 年1—4 月閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)用電量較2020年1—4 月增長52.6%，用電戶數(shù)增長19.7%。寧夏打造賀蘭山東麓生態(tài)文化旅游品牌，推動閩寧鎮(zhèn)文化旅游特色小鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展，并開展紅色旅游、影視旅游、休閑旅游、研學(xué)旅游、康養(yǎng)旅游等五大精品旅游線路，帶領(lǐng)更多游客走進閩寧鎮(zhèn)?；谖幕糜萎a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，繼而對閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)產(chǎn)生較大推動作用。

3 鄉(xiāng)村振興指數(shù)模型

為綜合評估寧夏鄉(xiāng)村振興總體情況，考慮鄉(xiāng)村居民的生活水平和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，提出鄉(xiāng)村振興指數(shù)，計算方法如下：

1）構(gòu)建鄉(xiāng)村居民生活水平指數(shù)F1。利用鄉(xiāng)村居民可支配收入、鄉(xiāng)村居民用電戶數(shù)、鄉(xiāng)村居民新增用電戶數(shù)、鄉(xiāng)村居民用電總量和鄉(xiāng)村居民戶均用電量五個變量Qi（i=1，2，……5；分別對應(yīng)五個變量），通過熵值法計算各變量權(quán)重Wi，由式（1）得到F1，反映了鄉(xiāng)村居民的生活水平。

2）構(gòu)建鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)F2。利用鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)用電戶數(shù)、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)新增用電戶數(shù)、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)用電總量和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)戶均用電量4 個變量Qj（j=1，2，……4；分別對應(yīng)4個變量），通過熵值法計算各變量權(quán)重Wj，由式（1）得到F2，反映了鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況；

式中：k=1，2。

3）由式（2）計算鄉(xiāng)村振興指數(shù)I。

式中：Wk—Fk的權(quán)重。

通過熵值法計算出各變量權(quán)重，加權(quán)得到鄉(xiāng)村居民生活水平指數(shù)F1和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)F2,如表1所示。最終的鄉(xiāng)村振興指數(shù)I如表2所示。

表1 鄉(xiāng)村居民生活水平指數(shù)和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)

表1 續(xù)

表2 鄉(xiāng)村振興指數(shù)

利用上述鄉(xiāng)村振興指數(shù)，評估了寧夏地區(qū)在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略以來鄉(xiāng)村居民的生活水平和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化。2018年—2021年1季度期間各季度鄉(xiāng)村振興指數(shù)變化趨勢如圖13所示。

圖13 2018—2021年各季度鄉(xiāng)村振興指數(shù)變化趨勢

由圖13可知，寧夏地區(qū)每年一季度的鄉(xiāng)村振興指數(shù)都有回落，一方面，由于處于冬季，農(nóng)業(yè)受季節(jié)影響較大；另一方面，在中國最重要的傳統(tǒng)節(jié)日春節(jié)期間，大部分居民回家過年，部分產(chǎn)業(yè)也進入停產(chǎn)休業(yè)狀態(tài)。每年二季度氣候回暖，鄉(xiāng)村各產(chǎn)業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，鄉(xiāng)村振興指數(shù)明顯升高。2020 年一季度由于受新冠疫情影響，居民居家隔離，企業(yè)停工停產(chǎn)，鄉(xiāng)村振興指數(shù)大幅度回落。從2018—2021 年各季度的鄉(xiāng)村振興指數(shù)趨勢圖上看，鄉(xiāng)村振興指數(shù)近三年整體呈上升趨勢。說明近三年鄉(xiāng)村居民的生活水平在不斷提高，鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒸蒸日上。

4 結(jié)論

依托電力大數(shù)據(jù)，分析鄉(xiāng)村居民用電情況和鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，透視電力數(shù)據(jù)與農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，對閩寧鎮(zhèn)特色振興做法進行剖釋總結(jié)，以此透視鄉(xiāng)村振興實施的成效，從數(shù)據(jù)顯現(xiàn)上為其他貧困地區(qū)提供明確的、具有典范意義的東西部協(xié)作和鄉(xiāng)村振興意見。

1）居民用電與居民從事的生產(chǎn)活動密切相關(guān)，鄉(xiāng)村居民人均收入和人均用電量變化趨勢一致，表明隨著鄉(xiāng)村居民電氣化水平的提升，人均收入也在穩(wěn)步增長。

2）寧夏各地市結(jié)合獨特區(qū)位因素，因地制宜，提出各具特色的鄉(xiāng)村發(fā)展政策，推動鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為返鄉(xiāng)居民創(chuàng)造更多就業(yè)機會。

3）閩寧鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展已取得顯著成績，居民新增開戶數(shù)和戶均用電量逐年增加，閩寧鎮(zhèn)第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)形成了良好的發(fā)展趨勢。在工業(yè)方面，集中發(fā)展輕工紡織、金屬制造以及機械電氣產(chǎn)業(yè)，是帶動就業(yè)和推動鄉(xiāng)村振興的重要支柱；在服務(wù)業(yè)方面，批發(fā)零售業(yè)已成為閩寧鎮(zhèn)服務(wù)業(yè)的中堅力量。