管道输油量和油、电消耗的统计预测与分析
Prediction and Analysis on the Statistics of Oil Pipeline Throughput and Oil and Power Consumption
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Abstract: Based on the statistics and by the adoption of mathematical method with varying iactors of different seasons, the paper quantitatively analyzes the linear relation between oil throughput and oil and power cosumption, thus providing a desisive basis for the management of oil pipeline operation.
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油、电消耗占输油成本中变动成本的87%以上,占总成本的56%以上。油、电消耗指标的高低, 直接体现了输油企业的经济效益和管理水平。如何科学地制定输油量和油、电消耗指标,统计预测是一种有效方法。这种统计分析的方法和模式,适用于输油公司和输油站预测或确定某年某月的油、电消耗数量。
一. 影响泵站输油量及油、电消耗的主要因素
同一条输油管道管径相同,各输油泵站的输油量基本相等。但各输油站的油、电消耗数量是不相等的。这是因为, 各输油泵站的油、电消耗不仅与管道输量大小和管径的粗细有关, 而且与各输油泵站的海拔高度和站间距离远近有关。南北铺设的输油管道, 各站的油、电耗量还受气候温差的影响。特别是对燃料油的耗量影响较大。此外,各站生产上的油、电耗量,还要受到各站生产设备、管道状况及所在地气候、地理位置等自然条件的影响。因此,科学地制定每一个输油泵站每一个月份的输量、耗电、耗油三项技术指标,是一个比较复杂的问题。三者之间有一定的关系,但难以用严格依存的函数关系来表达。任何事物的发展都有它的过去、现在和未来,一般说来,事物未来的发展情况是不肯定的,但大都有某种规律可循,我们可以根据某事物过去发展的规律性预计或推测未来。经济预测是--种实质性预测,既有静态预测也有动态预测。现在以庆铁线垂杨输油泵站生产运行的统计资料为例,谈谈经济预测在制定各站输油量及油、电消耗指标方面的应用。
二. 输油量和油、电消耗的数学分析
1.据垂杨输油泵站1980~1986年的统计资料(见表 1),考察输油量和耗电量之间的线性关系。
表 1 1980~1986年输油量和耗电量统汁资料首先,利用相关公式计算输油量和耗电量的线性相关程度。
由计算结果r1 =0.9931表明,年输油量与耗电量之间存在高度密切的正相关,对预测未来有一定的实用价值。
然后,设直线回归方程为:
(1) 其中
将a1、b1值代入直线回归方程式(1)得出:
2.根据垂杨泵站1980~1986年的统计资料(见表 2),考察年平均电单耗与油单耗之间的相关关系。
表 2 1980~1986年平均电单耗和油单耗统计资料A.利用相关公式计算年平均电单耗与油单耗的线性相关程度。
由r2= -0.8565表明,年平均电单耗与油单耗之间存在着高度的负相关,可以近似地拟合成一条直线关系。
B.设年平均电单耗与油单耗的直线回归方程为:
(2) 其中
将a2、b2值代入直线回归方程式(2)得出:
3.确定年总耗油量与年总输油量之间的关系。
由式(1)得电单耗式(3):
(3) 将式(3)代入式(2)得式(4) :
(4) 燃料油全年耗量则为:
(5) 将式(4)代入式(5)整理得:
(6) 将式(1)代入式(6)整理得:
(7) 最后,式(7)即为全年耗油量与输油量的函数关系式。
式中 G——输油量,104t;
d——耗电量,kW·h;
y——耗油量,t;
s——泵站间距离,km;
a、b——回归方程参数。
将垂杨输油泵站参数
代入式(7)整理得:(8) 式(8)即为垂杨泵站年耗油量预测公式。利用回归方程(1)和公式(8)可以根据年输油量预测年耗电量和耗油量。但是,不能以此用月输油量预测月耗电量和月耗油量,因为月耗油量、月耗电量、月输量都受季节变化的影响。尤其是月耗油量和月输油量相关程度很低,预测误差较大。
三. 用季节变动模型预测各月的输油量和电、油耗量
有许多社会经济现象,由于受到自然条件和社会条件的影响,在一个年度之内会出现季节性变化。庆铁线输送高凝固点原油,受到季节气候变化的影响更大。例如,输油泵站的燃料油春季耗量是秋季的三倍左右。现根据垂杨泵站1980~1986年的生产运行统计资料,整理编制了月份季节变动系数,见表 3。
表 3 季节变动系数计算表表 3中,季节变动系数是1980~1986年各个月份的平均输油量与总平均月输油量的比值。例如,一月份的季节变动系数:
月输油量计算公式为:
(9) 式中 ji——某月季节变动系数;
i——预测的月份;
Gi——某月预测输油量。
耗电量季节变动系数也列入表 3。月耗电量预测公式为:
(10) 将公式(1)代入式(10)得:
(11) 将a1、b1的值代入式(11)即为垂杨泵站月耗电量的预测公式:
(12) 月耗油量预测公式为:
(13) 将公式(7)代入式(13)得:
(14) 将a1、a2、b1b2的值代入式(14)即为垂杨泵站月耗油量预测公式:
(15) 若输油公司年计划输油量为4441.7768×104t,可预测输油泵站各月份的输油量、耗电量及耗油量。例如,计算1月份的输油量,利用式(9)可得:
利用式(12)并代入年计划输油量和月份耗电量季节变动系数,预测2月份的耗电量:
利用式(15)并代入年计划输油量和月份耗油量季节变动系数,预测3月份的耗油量:
利用式(3)即
代入月份的输油量Gi、月份的耗电量di和站间距离S,可预测各月份的电单耗。例如,计算4月份的电单耗:近期预测是制定各项技术经济指标的一种重要方法。用近期预测可以更合理地制定输油泵站的输油量及油、电消耗等指标和定额。通过近期预测可为经营管理决策提供科学信息。短期预测可为编制短期计划服务,长期预测有利于编制长期规划。以经济预测作为编制计划的依据,可提高计划工作的质量,变经验性为预测性,变被动为主动,使输油企业的经济效益不断提高。
在充分肯定统计预测和经济预测作用的同时,也要看到它们的局限性。运用数学预测模型是以社会经济现象的正常发展和相对稳定为前提的。一旦影响该现象的诸因素发生变化,往往会造成预测失真。因此,数学模型不能完全代替经济分析。
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表 1 1980~1986年输油量和耗电量统汁资料
表 2 1980~1986年平均电单耗和油单耗统计资料
表 3 季节变动系数计算表
计量
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