Page 59 - 2021年第52卷第8期
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按式(9)至式(7)的顺序依次进行假设检验,只要其中一项结果拒绝原假设 H ,即可认为该时间
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               序列平稳。如果时间序列非平稳,则需要对其进行处理,一种方法是通过差分变换使其成为平稳序
               列,但这种方法可能损失调峰压力指标的长期信息,不利于指标间关系的挖掘;另一种方法则是通
               过协整来判断非平稳指标间的数量变动关系,步骤如下。
                                                                                                      D
                   若一个非平稳序列 Y ,经过 D 次差分后得到的序列平稳,则 Y 为 D 阶单整序列,记为 Y ~I ( ) 。
                                                                                                  t
                                     t
                                                                           t
               如果两个非平稳时间序列的线性组合是平稳的,则称这两列时间序列是协整的。因此,若验证得到
               两列非平稳时间序列同阶协整,则它们之间存在一个长期稳定的均衡关系                                  [19] 。
                   首先构建一个滞后阶数为 p 的向量自回归模型,D 表示多个非平稳序列构成的向量空间:
                                                                t
                                                  D = A D  t - 1  +  + A D t - p  + u t              (12)
                                                                   p
                                                    t
                                                       1
                   对上式做差分运算,得到:
                                                              p - 1
                                                             +
                                                  DD = ΠD t - 1 å Γ DD t - i  + u t                   (13)
                                                                  i
                                                    t
                                                              i = 1
                                                                     p                p
               式中:A 、…、A 为回归系数矩阵;u 为随机误差项; Π =                      å  A - I , Γ = -  å  A 。
                      1       p                  t                      i       i         j
                                                                    i = 1            j = i + 1
                   对 D 的协整检验实际是分析矩阵 Π 的秩,即矩阵非零特征值的个数,因此可通过检验矩阵 Π 的
                       t
               非零特征值个数确定序列间的协整关系及协整向量的秩,以得出协整关系方程,进而得到非平稳指
               标间的数量变动关系,详细检验方法可见参考文献[19]。
               2.2.3  因 果 引 导 关 系 检 验    对 具 有 中 度 或 以 上 相 关 性 且 时 间 序 列 均 平 稳 的 调 峰 压 力 指 标 组 采 用
               Granger 因果关系检验,检验的思路是:如果两个调峰压力指标的时间序列 X 与 Y ,在同时包含历史
                                                                                         t
                                                                                     t
               X 与 Y 信息的条件下,对 Y 的预测效果比只单独由 Y 的历史信息对 Y 的预测效果更好,即 X 有助于 Y                                   t
                                                              t
                                       t
                                                                                                  t
                    t
                                                                             t
                t
               预测精度的改善,则认为 X 对 Y 存在 Granger 因果关系                [20] 。检验时,需要对下列两变量的回归模型中
                                            t
                                        t
               α 和λ 是否为 0 进行假设检验,原假设为α =0,若拒绝该原假设,则说明 X 对 Y 存在 Granger 因果关
                                                      i
                    i
                i
                                                                                    t
                                                                                        t
               系,即利用 X 可改善 Y 的预测精度。同理,若拒绝原假设λ =0,则说明 Y 对 X 存在 Granger 因果关系。
                           t
                                                                                 t
                                                                                     t
                                                                    i
                                   t
                                                      p         p
                                                   t å
                                                              +
                                                  Y =   α X t - i å  β Y t - i  + ε 1t                (14)
                                                                   i
                                                         i
                                                      i = 1     i = 1
                                                       p        p
                                                   t å
                                                              +
                                                                  δ X
                                                  X =   λ Y t - i å i  t - i  + ε 2t                  (15)
                                                         i
                                                      i = 1     i = 1
               式中:α 、β 、λ 、δ 均为回归系数;ε 、ε 均为随机误差项;p 为滞后阶数。
                      i
                          i
                             i
                                 i
                                                 1t
                                                     2t
               3  调峰模型及求解
               3.1  目标函数      为满足不同的负荷调节需求,需考虑多项调峰指标以构建适合的优化模型,所以通
               常情况下这些调峰指标都应作为模型的目标函数,即为多目标模型,但考虑到多目标优化的复杂
               性,本节采用前述联动性分析方法适当削减目标函数个数,具体见下文。
                   不失一般性,假设共考虑 n 项调峰指标,经平稳性检验后有α ,…,α 共 m 项平稳指标和β ,…,
                                                                          1      m                   1
               β 共 l 项非平稳指标。分别在平稳指标和非平稳指标中两两组成指标组进行相关性分析,剔除中度相
                l
               关以下的指标组,对剩余的平稳指标组进行 Granger 因果关系检验,剩余非平稳指标组进行协整处
               理,具体可见图 1 所示。
                   图中箭头指向代表指标间影响关系,例如α 指向α 的箭头代表α 对α 的变化存在影响。
                                                          1     2           1    2
                   分别取平稳和非平稳指标中箭头指向最多的指标α 和β ,采用回归分析拟合得到如下函数关系
                                                                 x
                                                                     y
               式:
                                                          ìα = f ( )
                                                                 A
                                                            x
                                                          í β = g ( )                                 (16)
                                                          î  y   B
                                                                                               — 939  —
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