[發(fā)明專利]一種用于階梯水價(jià)的階梯用水量預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310467222.X
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN103500368B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付明磊;王偉文;蔣俊洋;柴志成;孟珂
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/00
• 分類號(hào): G06F17/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用水量的預(yù)測方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，居民用水量的計(jì)價(jià)方式也有了很大的發(fā)展。階梯水價(jià)是一種對自來水實(shí)行分類計(jì)量和超定額累進(jìn)加價(jià)的定價(jià)方式。近幾年的研究表明：階梯水價(jià)在水資源配置、水量需求調(diào)節(jié)等方面能充分發(fā)揮其市場作用，從而促進(jìn)節(jié)約用水，提高用水效率。

另外，如何合理開發(fā)水資源，支撐人民生活的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為城市發(fā)展的關(guān)鍵。通過對階梯水價(jià)實(shí)施后的階梯用水量進(jìn)行預(yù)測，自來水公司就能合理調(diào)度用水，規(guī)劃水資源開發(fā)計(jì)劃。同時(shí)，階梯水價(jià)帶來的節(jié)水效應(yīng)也更直觀。因此，階梯用水量的預(yù)測方法對城市可持續(xù)發(fā)展和全面推進(jìn)階梯水價(jià)具有重要的意義。

現(xiàn)階段諸多的用水量預(yù)測方法主要有時(shí)間序列分析法、多元線性回歸法、灰色預(yù)測法、用水定額法。此外，目前公開的關(guān)于用水量預(yù)測方法方面的專利提到的方法一般對已有的預(yù)測方法進(jìn)行優(yōu)化。例如專利（CN101916335的）中采用時(shí)間序列-指數(shù)平滑模型對城市需水量進(jìn)行預(yù)測；專利（CN101308455的）中采用新息遞補(bǔ)灰色模型進(jìn)行需水預(yù)測，對傳統(tǒng)的灰色模型進(jìn)行了優(yōu)化；專利（CN103093284的）采用歷史時(shí)趨勢數(shù)據(jù)對海島供水系統(tǒng)的需水量進(jìn)行預(yù)測。文獻(xiàn)中已公開的相關(guān)方法也有很多。例如徐剛（偏最小二乘回歸模型在城市需水預(yù)測中的應(yīng)用（2008）：水利發(fā)電）等采用偏最小二乘回歸模型對需水量進(jìn)行預(yù)測；唐婷等（生活用水量組合預(yù)測模型及其應(yīng)用（2013）：水電能源科學(xué)）采用組合模型對需水量進(jìn)行預(yù)測；韓雁等（采用遺傳優(yōu)化MGM（1,n,q）模型及在城市用水中的應(yīng)用（2008）：系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)）采用遺傳優(yōu)化MGM（1,n,q）模型進(jìn)行需水量預(yù)測；程曉勝等（中國未來用水需求量的預(yù)測模型（2013）：湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)）采用多項(xiàng)式回歸模型對工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行預(yù)測，采用灰色模型對生活用水進(jìn)行預(yù)測。

但是已有的用水量預(yù)測方法在階梯水價(jià)實(shí)施后缺乏靈活性，不能兼顧每一階梯對用水量的影響因素，例如居民的水費(fèi)承受能力、階梯水價(jià)等因素。另外，已有方法還具有計(jì)算復(fù)雜度高的缺點(diǎn)，導(dǎo)致其很難應(yīng)用于實(shí)際的階梯用水量預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有的用水量預(yù)測方法的無法應(yīng)用于階梯水價(jià)背景下的用水量預(yù)測及其計(jì)算復(fù)雜度高的不足，本發(fā)明提出了一種具有細(xì)分單一階梯用水量影響因素功能、簡化計(jì)算的用于階梯水價(jià)的階梯用水量預(yù)測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于階梯水價(jià)的階梯用水量預(yù)測方法，所述階梯用水量包括第一階梯用水量、第二階梯用水量和第三及以上階梯用水量，所述第一階梯用水量為居民的基本用水量，所述第二階梯用水量為改善和提高生活質(zhì)量用水量，所述第三及以上階梯用水量為奢侈用水量；所述預(yù)測方法包括如下步驟：

步驟一：第一階梯用水量的預(yù)測方法如（1）所示：

Q_i,1＝aQ_i-1,1²+bQ_i-1,1+c?????????（1）

所述式（1）中，Q_i,1為第i個(gè)月第一階梯用水量，i取1-12的整數(shù)；Q_i-1,1為第i-1個(gè)月第一階梯用水量；a，b，c為三個(gè)系數(shù)，由于第一階梯用水量波動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)選較小的a，b，c值，其取值范圍為[0.05,0.2]；

步驟二：第二階梯用水量的預(yù)測方法如（2）所示：

Q_i,2＝αP₂+βR₂????????（2）

同時(shí)，以居民的承受能力作為第二階梯用水量的約束條件，其表達(dá)式如（3）所示：

αP₂Q_i-1,2-βω₂R₂≤0???????（3）

所述（2）式中Q_i,2為第i個(gè)月第二階梯用水量，i取1-12的整數(shù)；P₂為第二階梯水價(jià)；R₂為第二階梯居民的平均收入；α和β為P₂和R₂的影響權(quán)重，被（3）式所約束；所述（3）式中Q_i-1,2為第i-1個(gè)月第二階梯用水量；ω₂為第二階梯居民的水費(fèi)支出和其平均收入的比例；

步驟三：第三及以上階梯用水量的預(yù)測方法如（4）所示：

lnQ_i,n＝ΑlnP_n+ΒlnR_n???????（4）