Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Экономика газовой промышленности

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
10.3 Mб
Скачать

с учетом социально-политических и экономических задач, основных направлений и возможных темпов реализации на­ учно-технического прогресса, а также с учетом новых сти­ мулов и возможностей для изменения темпов развития [101].

При прогнозировании основных показателей, характери­ зующих развитие газовой промышленности, применяются и статистические методы. Так, в работах американских уче­ ных [139 и 140] разработана математическая модель откры­ тия запасов и добычи природного газа, в которой устанавли­ ваются статистические закономерности развития отдельных показателей газовой промышленности США, а также связь между этими показателями. В отличие от метода непосред­ ственного расчета авторами этих работ в аналитическом ви­ де представлены соотношения, позволяющие сделать про­ гноз на любой год перспективного периода.

Для получения среднесрочного прогноза все большее рас­ пространение получают методы многофакторного прогнози-

-рования, основанные на анализе регрессий и корреляций. Регрессионный и корреляционный анализы позволяют уста­ новить зависимости экономических показателей от факторов, определяющих их развитие, степень существенности влияния этих факторов, а также форму и вид зависимостей. При этом подходе представляется возможным учесть неограниченное число факторов с оценкой их влияния на исследуемый показа­ тель и в математической зависимости учесть только факторы, наиболее существенные для данного явления.

Воснове этого метода лежит допущение о том, что пер­ спективное значение исследуемого показателя существенно зависит от изменения его в прошлом и настоящем периодах.

Таким образом, установление прогноза методами регрес­ сионного и корреляционного анализа состоит из:

1)выявления факторов, определяющих развитие исследу­ емого показателя;

2)оценки степени существенности влияния этих факто­

ров;

3)установления связи между исследуемым показателем

инаиболее существенными факторами;

4)определения перспективных значений исследуемого показателя на основе возможной динамики факторов, мак­ симально благоприятствующей эффективности общественно­ го производства.

Для долгосрочного прогнозирования в практических ра­

ботах чаще всего используют методы регрессионного анали-

6 4-1021

81

за, в которых связь между исследуемым явлением и фактора­ ми устанавливается в виде статических уравнений, как и при определении среднесрочного прогноза. Однако такой подход является недостаточным, поскольку коэффициенты уравне­ ний, построенных для разных интервалов времени, нельзя считать постоянными в силу того, что на каждом этапе интен­ сивность влияния различных факторов неодинакова.

Для устранения этого недостатка необходимо строить динамические уравнения регрессии, в которых параметры являются функциями времени. Эти параметры можно опре­ делить, используя скользящий базисный период [127]. По­ строенные таким образом уравнения регрессии будут учи­ тывать наметившиеся в базисном периоде тенденции изме­ нения влияния научно-технического прогресса, а также изменение интенсивности влияния других факторов, что особенно важно при долгосрочном прогнозировании.

Иногда при долгосрочном прогнозировании используют метод экстраполяции, поскольку для применения корре­ ляционного и регрессионного анализа не всегда имеется в достаточном полном объеме информация по факторам, влияю­ щим на исследуемое явление. Это применение обосновано, если главная тенденция процесса настолько устойчива, что управление носит характер временных возмущений, лишь слегка отклоняющих процесс от его основной траектории с последующим возвратом на нее при условии долгосрочного прогноза [124]. Он позволяет делать предварительные рас­ четы на перспективу на основе имеющихся данных по вре­ менным рядам, которые могут быть уточнены с помощью ме­ тода экспертных оценок, получившего в последнее время развитие в различных направлениях.

Типичным методом экспертных оценок является метод «Делфи». Суть метода заключается в систематическом сборе мнений экспертов, чтобы разработать тщательно спроекти­ рованную программу последовательных индивидуальных опросов (которые лучше всего проводить с помощью вопрос­ ников), перемежаемых обратной связью в виде информации и мнений, получаемой путем обработки на электронновычи­ слительных машинах согласованной точки зрения экспертов по более ранним частям программы [137].

При разработке прогнозов в качестве вспомогательного средства могут быть использованы международные технико­ экономические сопоставления.

Однако необходимо учитывать, что в различных усло­

82

виях одни и те же тенденции проявляются по-разному и имеют различную эффективность. Игнорирование этих раз­ личий, попытки некритического заимствования явлений, развивающихся в других экономических условиях, могут привести к серьезным ошибкам в прогнозах.

Представленная выше классификация методов прогно­ зирования для получения кратко-, средне- и долгосрочного прогноза условна, поскольку методы среднесрочного прогно­ зирования (в частности, метод анализа регрессий и корре­ ляций) могут быть использованы для получения краткосроч­ ного прогноза, а методы долгосрочного прогнозирования (на­ пример, метод, основанный на регрессионном анализе со скользящей базой) могут применяться для получения кратко- и среднесрочного прогноза.

Для прогнозирования запасов природного газа были использованы методы регрессионного и корреляционного анализа. Построение экономико-математических моделей прогноза осуществлялось поэтапно.

На первом этапе на основе экономических соображений был выбран ряд факторов, оказывающих влияние на откры­ тие запасов природного газа. В процессе построения уравне­ ний множественной регрессии путем математической оцен­ ки значимости этих факторов были отобраны наиболее су­ щественные из них, которые и приведены в уравнениях регрессии.

На втором этапе были построены временные модели для прогнозирования этих факторов на перспективный период. После-этого был сделан прогноз запасов природного газа по уравнениям множественной регрессии с учетом прогноза факторов.

Экономико-математические модели прогноза запасов при­

родного газа

представим

в виде уравнений множественной

регрессии:

 

П

 

линейного

=

(3-1)

+

и степенного

 

f=i

 

 

 

 

 

у — е?° П xfi,

(3-2)

 

 

/=1

 

где у — запасы природного газа; л:, — факторы, определяю­ щие развитие запасов природного газа; at — коэффициенты уравнений регрессии.

6*

S3

Поскольку линейное уравнение регрессии давало более надежные результаты и оценки его по различным критериям были лучше, прогноз запасов природного газа был сделан по линейному уравнению.

Коэффициенты at линейного уравнения множественной регрессии определяются исходя из основного требования метода наименьших квадратов — чтобы сумма квадратов отклонений фактических данных от расчетных была мини­ мальной, т. е. чтобы функционал

т

 

^ = 2 ( у / - Л ) 2.

(з-з)

/=1

 

где у, — фактическое значение запасов;

у,-—расчетное зна­

чение запасов; т — число наблюдений, принимал минималь­ ное значение.

Минимизацию Чг можно провести разными способами, в частности, исследованием функции (3-3) на экстремум клас-' сическим методом. Для этого найдем частные производные от этой функции по входящим в нее параметрам и, приравняв их к нулю, получим следующую нормальную систему линей­

ных уравнений:

 

 

 

 

 

m

m

 

 

m

m

ß o 2

l + a x2 %

+ . . .

+

an 2

xn! = 2 Vf'

i=1

/=1

 

 

/=1

/=1

m

m

 

 

m

m

«о2 *1/ + ßi 2 xb + • • •

+ an2 xnix1/ = 2 Уіх'і'

i=i

,=i

 

 

/=1

/=і

......................................................................................

 

 

 

 

 

(3-4)

m

m

 

 

+ °n 2

m

«o 2 xn! + fli 2

X'iXn<+ • •

2 № /•

/=1

/=i

 

 

 

/=i

/=1

Оценка адекватности статистической модели может про­

изводиться по нескольким критериям. Так,

можно восполь­

зоваться среднеквадратической

ошибкой

 

 

 

 

(У/ — У/)2

(3-5)

 

оу ~~

m — п

*

где Уі — фактическое значение запасов

природного газа в

/-м году; Уі — расчетное значение запасов природного газа в /-м году; m — число лет базисного периода; п — число факторов в модели.

84

Однако далеко не во всех задачах этот критерий может быть показателем адекватности статистической модели. Поэтому часто применяют в качестве критерия оценки вариа­

цию

а

 

100,

 

 

уг~ у г

(3-6)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 tof ■9/Г

p =

2 у/

 

 

(у — У)

= E l----

fc!_

;

=

 

u

т

Чем меньше величина вариации б,

тем ближе прогнозные

значения исследуемого показателя к фактическим. Для эко­ номических расчетов б, как правило, не должна превышать

10%.

На практике часто пользуются критерием оценки

F =

а?

(3-7)

где

а 2

 

т

 

2 (!//->Ѵ2

о2 —

------------

1

от— п

— остаточная дисперсия;

 

т

(yt —yf

2

п2 - El

------ ,----

дисперсия внутри признака.

При этом, если F ^ 2, уравнение не следует рассматри­

вать в дальнейшем; при 7 > F > 2 необходимо искать урав­ нение, наиболее адекватно описывающее рассматриваемое явление, если есть возможность; если F > 7, уравнение принимается для дальнейшего анализа.

Теснота связи между зависимой переменной и факторами, влияющими на ее величину, может быть определена при по­ мощи коэффициента множественной корреляции

85

где

* Оу =

at — коэффициенты уравнения

регрессии; Хц — значение

і-го фактора в /-м году.

 

Связь между рассматриваемым показателем и определяю­

щими его факторами будет тем

теснее, чем ближе R к 1.

Опенка надежности коэффициента множественной корреля­ ции производится по ^-критерию

tR = ~ .

(3-9)

где R — коэффициент множественной корреляции; а#— среднеквадратическая ошибка коэффициента множествен­ ной корреляции, определяемая по формуле

а0

=

1 — R*

(3-10)

У т

я

 

 

 

где т — число наблюдений; п — число факторов. Формулы (3-9) и (3-10) пригодны для выборок объемом

т > 30. В противном случае

необходимо

применить фор­

мулу

1+ R

 

In

 

 

R

(3-11)

tR = 2 У т — я — 2

Коэффициент множественной корреляции признается надежным, если рассчитанное значение t# превосходит таб­ личное при заданной доверительной вероятности непоявле­ ния ошибки. Величина этой вероятности обычно принимает­ ся 0,95. В этом случае, согласно таблице значений функции нормального распределения, tu— 1,96.

Существенность коэффициента множественной корреля­ ции можно проверить также по F функции проверки Снедокора с л- и (я — п — 1) -степенями свободы:

Р _ R 2(m — n — l)

(3-12)

(1 R>)n

Расчетное значение F сравнивают с теоретическим зна­ чением, определенным по таблице при заданных уровне

8 6

значимости и числе степеней свободы. Если расчетное зна­ чение F превышает табличное, то коэффициент множествен­ ной корреляции признается существенным.

Чтобы из всей совокупности рассматриваемых факторов выбрать наиболее существенные, на практике перед расчетом коэффициентов регрессии прибегают к определению парных коэффициентов корреляции гік по формуле

 

 

 

m

—.

 

 

 

 

 

 

 

 

§(*</-*<> (**/-**>

 

 

 

 

 

rtk — "

а о

 

 

(3-13)

 

 

 

 

*i xk

 

 

 

 

 

где

гік — парный

коэффициент

корреляции

между

t-м

и

k-м факторами; Хц,

хк/ — значения

соответственно

t-ro

и

k-vo факторов в /-м

году;

хс, хк — средние значения

і'-го

и k-то факторов:

т

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

хи

 

 

2 hi

 

 

 

 

 

Т . -

f e

i _______•

 

_

f e i _______

 

 

 

 

axt,

Qxk — среднеквадратические

отклонения

t-го

и

k-го

факторов от их средних значений:

В связи с тем что статистический материал, используемый для определения rik, представляет некоторую выборку, Проверяют надежность rik. Для этого используют распре­ деление Стьюдента / с — 2) -степенями свободы. В этом случае сначала для каждого гік определяют эмпириче­ ское значение і по формуле

U =

гікУГт — 2

(3-14)

 

Установив вероятность непоявления ошибки Pt и число степеней свободы, равное т — 2, сравнивают t3с табличным его значением tpв распределении Стьюдента. Если t3 > tp, величина гік надежна, в противном случае — ненадежна.

87

Истинное значение парных и множественных коэффици­ ентов корреляции вычисляют как интервальные величины при заданных вероятностях непоявления ошибки Pt\

riktP<*rik

rik +

tpar.k,

(3-15)

R - t p O f f ^ R ^ R +

t ^ ,

 

(3-16)

Обычно Pt = 0,95 и соответственно

=

1,96.

про­

Оценка существенности

коэффициента

регрессии

изводится с помощью ^-критерия, определяемого по форму­ лам [1201

_ а0 у^т п + 1

Іа

4= ;

/ = 1 .

2, . . . ,«,(3-17)

 

 

S / с и

 

 

 

где а,-— значение

коэффициента

регрессии;

С2

_ ^11 ~

°г^12 — •

• • — a„S\n .

°

т — п +

1

V

т__

Sil = 2

Уіха — Ухі>

(3-18)

/=1

 

 

Сц — элемент матрицы,

обратной к матрице, элемента­

ми которой являются ковариационные моменты:

т

___

п, і — 1,2,

%ij%ki xixkJ> k ~ \ 1 2, . . . I

/=»1

 

 

Доверительный интервал коэффициента регрессии опре­

деляется

по формуле

 

 

âi = at ± taiS y c ih

(3-19)

где ta. — значение коэффициента из

таблицы Стьюдента,

взятого в

соответствии с доверительной вероятностью и сте­

пенями свободы.

 

Оценка существенности коэффициента регрессии необ­ ходима для выяснения существенности факторов. Фактор, для которого іщ наименьшее и в то же время меньше или рав­

но 1,96, признается несущественным и исключается из урав­ нения. Исключение производится только по одному факто­ ру. Для оставшихся факторов снова определяют R, б, или F. Исключение факторов продолжается до тех пор, по­ ка наименьшее значение іаі не будет превышать табличного

значения.

8 8

На втором этапе при прогнозировании показателей, ко­ торые являются факторами в экономико-математических моделях прогноза запасов природного газа, рассматрива­ лись уравнения следующего вида:

у = at + b;

(3-20)

3

 

 

 

у — at 2+

Ы + с\

(3-21>

у = at2-f- bt -}- с.

(3-22)

= at3+ bt2+

ct + d\

(3-23)

In I/ = at +

b\

(3-24)

In у = at2 + bt -f c;

(3-25)

у — a In t +

b\

(3-26)

In у = a In / + b;

(3-27)

у = a + bt + - j ’

(3-28)

a

1

и

(3-29)

y = j

+

b\

 

а

 

(3-30>

У1 + be~st

 

у = abct.

(3 - 3 1>

Статистическая оценка адекватности модели проводит­ ся, как и в случае уравнения множественной регрессии, по= вариации (3-6). Коэффициент корреляции, показывающий существование линейной связи между зависимой и незави­ симой переменной, определяется по формуле

г =

(3-32)

 

yASuS22

Здесь Su и 512 определяются по формуле (3-18), значимость коэффициента корреляции — по /•'-критерию (3-12) или по- /-критерию Стьюдента (3-9).

Для прогнозирования ресурсов природного газа наиболее приемлемым с точки зрения приведенных выше статистиче­ ских критериев и оценки существенности факторов является

уравнение множественной регрессии

 

у = 466,9+ 1,259*! + 1,447*2,

(3-33 >

89-

устанавливающее связь между запасами у промышленных категорий А + В + Clt капитальными вложениями в гео­ логоразведочные работы х1 и добычей природного газа х2. Прогноз капитальных вложений в геологоразведочные ра­ боты осуществлялся по временным моделям вида (3-20) — (3-31). Оценка адекватности описания этими уравнениями фактических данных и надежности коэффициентов регрес­ сии позволила из всей совокупности этих уравнений выбрать следующие два уравнения:

х1= 6,9795+ 1 1 ,0 4 8 1 / - ^ ^ - ;

(3-34)

X! = 18,5707 + 4,7758* + 1,6350*1

(3‘35)

По этим уравнениям получено два возможных варианта ка­ питальных вложений в геологоразведочные работы, в за­ висимости от величины которых будет естественно изменять­ ся и прирост запасов. Прогноз добычи природного газа, подобное описание которого содержится в главе IV, дает­ ся также в двух вариантах.

По уравнению множественной регрессии (3-33) с учетом прогноза капитальных вложений в геологоразведочные ра­ боты и перспективных значений добычи природного газа по­ лучено два варианта прогноза ресурсов природного газа на 1975 г.— 788 и 813 млрд. ж3.

Результаты прогноза, полученные на основе экономико­ математического моделирования, хорошо согласуются с раз­ работками УкрНИГРИ, УкрНИИГаза и ряда других от­ раслевых научно-исследовательских учреждений.

Г л а в а IV

АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ГАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРО­ МЫШЛЕННОСТИ УССР

Действие объективного закона планомерного пропорцио­ нального развития народного хозяйства в социалистическом обществе создает возможности для разработки перспектив­ ных планов развития всех отраслей народного хозяйства, в том числе и топливной индустрии. Планирование перспек­ тивы развития топливной промышленности исходит из ос­ новных задач построения материально-технической базы коммунизма и направлено на повышение удельного веса на­

90

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ