[发明专利]基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析系统及方法

权利要求书

1.一种基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析系统，其特征在于，包括依次连接的输入模块(1)、指标模块(2)、分析模块(3)和输出模块(4)；

指标模块(2)从输入模块(1)获取包括电力需求指标、经济发展用电指标、产业用电指标和生活用电指标在内的相关性评价指标数据值，并对输入模块(1)的历史统计数据进行归纳分析，建立相关性评价指标体系；

分析模块(3)包括用来对指标模块(2)建立的相关性评价指标体系进行分析的样本分布校验子模块(31)、Johnson分布曲线族计算子模块(32)、Copula联合分布子模块(33)和相关性分析子模块(34)；

输出模块(4)用来输出分析模块(3)计算得到的电力需求相关因素分析结果。

2.一种基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析方法，其特征在于，利用分析模块(3)对相关性评价指标体系进行分析时包括如下步骤：

1)样本分布校验子模块(31)检验电力需求总量及各相关因素变量的样本数据是否符合正态分布，若符合，则计算均值和方差，将其表示为标准正态分布的线性函数；若不符合则进入下一步，选择合适的Johnson分布曲线；

2)Johnson分布曲线族计算子模块(32)根据样本分布校验结果确定变量属于哪一类分布函数族，选择合适的Johnson分布曲线，并确定Johnson曲线参数；

3)Copula联合分布子模块(33)在Johnson分布曲线族计算子模块(32)的基础上引入Copula函数，计算电力需求总量及各相关因素的边缘分布函数；

4)相关性分析子模块(34)根据Copula联合分布子模块(33)计算得到的电力需求总量及各相关因素边缘分布函数，采用Pearson线性相关系数ρ、Kendall秩相关系数τ以及Spearman秩相关系数ρ_s来度量电力需求总量与各个相关因素之间的相关性。

3.根据权利要求2所述的基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析方法，其特征在于，所述的样本分布校验子模块(31)使用非参数检验中的柯尔莫哥诺夫-斯米尔诺夫检验比较样本观测的经验累积频率分布与理论累积频率分布是否存在显著的差异，以此来判别增值额分配比率是否符合正态分布。

4.根据权利要求3所述的基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析方法，其特征在于，所述的Johnson分布曲线包括以下几种：

S_B:

S_L:z＝γ+ηln(x-ζ) x＞ζ

S_U:

S_N:z＝(x-μ)/σ

式中，γ、η、ζ和λ为正态转换的参数；μ和σ分别表示变量x的均值与标准差；S_B表示有界分布函数族；S_L表示对数正态分布函数族；S_U表示无界分布函数族；S_N表示正态分布函数。

5.根据权利要求4所述的基于Johnson-Copula模型的电力需求总量相关因素分析方法，其特征在于，所述的Johnson分布函数的选择方法为：

2-1)选择大于0的实数y，根据标准正态变量累计分布函数找到对应于-3y、-y、y和3y的概率值p-_3y、p_-y、p_y和p_3y；

2-2)在变量x的输入样本中寻找对应的分位数x_-3y、x_-y、x_y和x_3y；令m＝x_3y-x_y，n＝x_-y-x_-3y，p＝x_y-x_-y，并计算k＝mn/p²的值；

2-3)若k<1，选择S_B分布；若k＝1，选择S_L分布；若k＞1，选择S_U分布。