
книги из ГПНТБ / Экономика газовой промышленности
..pdfгде Ф { tY А) — интеграл вероятности;
(4-18)
Общие геологические запасы G категорий А + В + Q найдем, подставив в уравнение (4-7) величины g (t) и D (/), определяемые по формулам (4-16) и (4-17):
riG = ria^ — |
| аП р — У |
(4-19) |
Обеспеченность |
добычи запасами легко |
определяется |
по формулам (4-17) |
и (4-19). |
|
Методика определения потребности в запасах нефти и га за и необходимого уровня обеспеченности содержится в ра боте [111]. Запасы нефти и газа подразделены на запасы из разрабатываемых и вводимых в разработку месторождений. Добыча из вновь вводимых месторождений Q (/) равна раз ности между объемом планируемой добычи по району и до бычей из имеющихся месторождений. Потребность во вновь вводимых запасах на перспективу определяется из соот ношения
Q(t) = J V( / ) ф ( / — т ) dt, |
(4-20) |
О |
|
где Q (t) —добыча из вновь вводимых месторождений; v (t)— функция, определяющая зависимость ввода запасов в раз работку от времени; cp (і) — доля извлекаемых запасов, от бираемая за год.
После определения величины общих запасов, получаемой суммированием запасов старых и вновь вводимых месторож дений, по формуле (4-6) находится необходимый уровень обеспеченности.
Изложенные выше работы представляют собой первую попытку экономико-математического моделирования соот ношения между запасами природного газа и добычей. Ю. П. Желтовым решена задача оптимизации обеспеченности для случая, когда добыча и темп отбора природного газа от его остаточных запасов определяются заранее заданными конкретными соотношениями. Решение этой задачи в общем виде представляет собой кардинальную проблему оптимиза ции деятельности газовой промышленности.
101
Как показал анализ последних лет, показатель обеспечен ности (без учета месторождений, открытых в последние годы в малоосвоенных и труднодоступных районах) снижается как в целом по СССР, так и по УССР. Эта тенденция сохра нится и на перспективу.
На основании анализа показателей добычи и прироста запасов природного газа в республике видно, что отношение достоверных резервов к ежегодному производству не может поддерживаться на уровне 20 крат, так как это требует не реальных темпов прироста запасов.
Кратность для Союза в целом и для каждого нефтегазо носного региона в частности следует рассматривать как пе ременную величину. Практика последних лет показала, что кратность является не отправным элементом, а только след ствием работы всей газовой промышленности и газопо требляющих отраслей. Если показатель кратности еще в 1960 г. был равен 39,6, то в 1970 г. он снизился до 12,3.
Обеспеченность запасами добычи природного газа в УССР можно определить на основе статистического анализа изме нения этого показателя за прошлый период. Статистическую
оценку |
адекватности построенных временных моделей про |
||
водили |
по коэффициенту вариации |
|
|
|
0 = |
(4.21) |
|
|
уг - |
ѵ |
' |
где у — фактическое значение обеспеченности по годам ба зисного периода; у — теоретическое значение обеспечен ности.
Из рассматриваемых нами моделей наилучшее соответ ствие фактических данных теоретическим было получено по уравнению
У - а + f . |
(4-22) |
Параметры этого уравнения а и b были рассчитаны по мето ду наименьших квадратов. В результате для определения прогноза обеспеченности было Поручено следующее уравне ние:
у = 12,3 + 7,18 у - . . |
(4-23) |
Прогноз обеспеченности запасами добычи природного газа в УССР, рассчитанный по уравнению (4-23), на 1975 г. составил 13,0 лет.
1 0 2
Для условий Украинской ССР целесообразно в течение длительного времени сохранять высокий уровень добычи газа (65—70 млрд. м3). Это имеет большое экономическое значение вследствие высокой степени эффективности разра ботки газовых месторождений в республике и близостью ра йонов потребления газа.
Дальнейшее наращивание темпов добычи газа в респуб лике связано с максимальной пропускной способностью имеющихся в наличии и строящихся газопроводов, а также с готовностью отраслей народного хозяйства к приему газо образного топлива. Необходимо строго соблюдать проектные нормы отбора газа по каждому месторождению, так как от клонение от этих норм в сторону превышения приводит к не оправданно большим потерям высокоэффективного топлива. Поэтому^ при определении кратности на перспективу необ ходимо сохранение к 1975 г. ныне существующего соотноше ния, равного 12—13 крат. Только в этом случае потребность
вприродном газе может удовлетворяться без большого уве личения темпов открытия и прироста запасов.
Диспропорция между темпами увеличения уровней резер вов и ежегодными поставками природного газа на экспорт,
всоюзные республики, а также на собственные нужды
вдальнейшем потребует нахождения дополнительных источ ников газа, чтобы стабилизировать соотношение между про изводством и непрерывно растущим потреблением.
Вопрос о внутриотраслевых пропорциях на каждый отре зок времени и в каждом газодобывающем районе должен решаться применительно к комплексу факторов.
При этом современная база сырьевых газовых ресурсов
СССР является надежной материальной основой для дальг нейшего ускоренного роста добычи газа в УССР при соблю дении оптимальных внутриотраслевых пропорций, приемле мых для Украины.
В то же время необходимость поставки природного газа на территорию УССР из других районов страны обусловли вается в первую очередь экономической целесообразностью использования природного газа в отраслях народного хозяй ства республики, которыми создается почти 1/5 часть сово купного общественного продукта и национального дохода
СССР.
§ 3. ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОГНОЗА ДОБЫЧИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Наиболее распространенные методы прогнозирования ос нованы на регрессионном анализе. Однако для долгосроч ного прогнозирования применение статических уравнений регрессии может привести к ошибкам в прогнозе, поскольку интенсивность влияния отдельных факторов на добычу при родного газа изменяется и факторы, которые были основны ми на одном этапе развития, становятся второстепенными на другом. Это изменение интенсивности влияния факторов во времени не учитывается в статических уравнениях мно жественной регрессии.
В последнее #ремя делаются попытки устранить этот недостаток и построить динамические уравнения множест венной регрессии. Изложим один из этих методов. Пусть добыча природного газа в УССР у складывается под воздей ствием п факторов хѵ х2, ..., хп, информация о которых в т годах базисного периода и / годах планового периода зада на в виде следующих матриц:
" У Г |
|
|
“ Х ц . |
, |
*X \f щ • *Х\т |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
У і |
; х = |
|
Хп . . |
•X ij |
* |
* |
* Хіт |
||
_ Ут |
|
|
|
__%п\ • |
• |
,Xnj . |
, |
. х пт_ |
|
|
f f i - f l |
* |
• |
•Х\т-\-р * |
» |
*Х\ т-\-1 |
|||
X = |
Хіт-1-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_Хпт-\-\ |
* |
• |
*Хпт+р |
* |
• |
» Я ш п - Н . |
(4-24)
(4-25)
где Уі — значение добычи природного газа в УССР в /-м году базисного периода; Хц — значение і-го фактора в /-м
году базисного |
периода; |
хіт+р — значение |
і-го |
фактора |
||
в р-м году планового периода. |
|
|
|
|
||
Выберем 1-е k лет базисного периода, причем k < m; |
||||||
на основе информации за эти k лет |
|
|
|
|
||
У і |
|
Хц |
Х 12 |
• |
• |
*X\k |
Уг |
; |
X = Х 21 |
Х22 |
* |
* |
•X2k |
Ук |
|
Хпі |
Хп2 |
|
• |
, X nk- |
104
построим методом наименьших квадратов уравнение множе ственной регрессии
уЫ = а™ + а\»х 1 + . . . + а<!>хп. |
(4-26) |
Для определения коэффициентов at необходимо решить следующую нормальную систему уравнений:
|
к |
|
к |
|
к |
к |
|
|
а» 2 |
1 + |
+ |
/=1 |
= |
|
|
к |
/=1 |
к |
/=1 |
к |
/=і |
|
|
|
|
|
к |
|
|||
а0 2 % |
+ йі |
2 |
*?/ + ••• + |
«/> 2 |
З Д / “ |
2 |
(4-27) |
1=1 |
|
/■=1 |
|
/=1 |
|
/=1 |
|
k |
|
|
k |
|
k |
k |
Уіхпі• |
«о 2 |
*«/ + |
ai |
2 а д / + |
• .. + |
e« 2 ■*«/ = 2 |
||
/=1 |
|
|
/=1 |
|
У=1 |
/=1 |
|
Возьмем 2-е k лет базисного периода, начиная со 2-го года базисного периода, и построим уравнение множествен ной регрессии для 2-го периода
У{2) = а.™+ архj + . . . + a fx n, |
(4-28) |
коэффициенты которого найдем, решив систему уравнений (4-27), где суммирование по j осуществляется от 2 до k + 1.
Продолжим этот процесс. Возьмем т-е k лет базисного периода, начиная с т-го года базисного периода, и построим уравнение множественной регрессии для этого периода
УМ = йМ + а ^ Хі + . . . + |
aWxn. |
(4-29) |
Для определения коэффициентов а(Р |
из системы (4-27) |
|
суммирование по / осуществляется от т до т + |
k — 1. |
На последнем шаге на основании информации за период с т — k + 1 до т года базисного периода построим следую щее уравнение множественной регрессии:
y{m-k+1) =я('П-й+1)_]_й(т—*+!>*, , . -|_а(т-А+І)хл, (4-30)
По значениям коэффициентов а, уравнений (4-26), (4-28), (4-29) и (4-30) установим зависимость изменения их от вре мени, приняв для простоты изложения линейный вид
ао— Ь0 |
с0т; |
|
|
öi = |
h + |
С],т; |
(4-31) |
ап = |
Ьа+ |
спт. |
|
105
Коэффициенты bt и с, найдем, решив следующие п + 1 нормальных систем уравнений:
ui—ft+l т—ft+l m—ft+1
bt 2 |
1 |
+ |
ci 2 |
x = |
2 |
a,'t: |
T=1 |
|
T=I |
|
T=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4-32) |
m—ft+1 |
|
|
m—ft+1 |
|
m—ft+1 |
|
bi 2 |
t + |
ci |
2 |
t2 = |
2 |
Ö«T- |
T=1 |
|
|
t = l |
|
T=1 |
|
Для определения 1-ro значения прогноза добычи при родного газа УССР в 1-м году планового периода необходи мо построить уравнение
t/(m+i—*+і) = д+n+i—ft+i) _j_ ajm+i—ft+i)#j |
a^m+1—ft+i)xn, |
|
(4-33) |
коэффициенты а(^-*+2> которого получим |
из уравнения |
(4-31) при т = т — k + 2.
Подставив в уравнение (4-33) значение факторов xt в
прогнозируемом т + |
1 |
году, получим следующее значение |
||
прогноза: |
|
|
|
|
Ут+ 1 = О ^ + '- ^ + ’) + a f m + l- f t+ D jC j^ , + |
|
|||
|
|
+ |
ß(m+i-ft+i)X/im+b |
(4-34) |
Для определения 2-го значения прогноза в о і + 1 году |
||||
и 1-го значения |
прогноза добычи в т + 2 |
году построим |
||
следующие уравнения |
регрессии: |
|
||
у{т-\-1— |
= |
|
— £-f-2) ^ |
|
|
+ |
------b ö f + ' - ^ v . |
(4-35) |
|
y(m +2—ft+1) ß (/n+2—ft+1) _J_ ß (ni+2—ft+1) |
ß (m+2—ft+1 )xa . |
Они тождественны, так как их коэффициенты получены из уравнений (4-31) при %= т — &+ 3. В дальнейшем будем рассматривать только первое уравнение.
Продолжая этот процесс, для определения ѵ-го значения прогноза добычи в т + р году построим уравнение
Ы т+р—ft+v) _ |
ß (m+p—ft+v) |
I a (m + p — k + v )x |
* |
_i_ . . . _1_ ß (m+p-ft+v)x |
fii |
|
i/ |
о |
1 |
■ |
|
||
|
|
|
|
|
(4-36) |
1 0 6

коэффициенты которого определяются из уравнений (4-31) при х = т + р — k + V. Подставив в уравнение (4-35) значение факторов xt в прогнозируемом т + р году, полу чим следующие значения прогноза:
С Й Г * + Ѵ ) = < + p - f t+ v ) + |
а [ т + р ~ к+ ѵ )Х \т + р + |
• • • + |
+ апт{ +р- к+ѵ)Хпщ+Р. |
(4-37) |
|
Этот процесс продолжим до тех пор, пока |
в последнем |
|
году планового периода т + |
/ не получим k значений про |
|
гноза добычи природного газа. |
|
|
Построим уравнение для получения k-то значения'про- |
||
гноза в т + / году |
a (m+l—k+k) Х[ j_., , j_ |
|
y(m + l—k+k) __ a (m+l—k+k) |
||
+ |
xn. |
(4-38) |
Коэффициенты этого уравнения получим из соотношений
(4-31) при %= т -)- I.
Значение k-vo прогноза добычи в т -+- / году получим из уравнения (4-38) при значениях факторов в m + / году, т. е.
Ут+Р = < +1) + а[т+1)Хш+і + ----- 1- а^+ѴХпт+і. (4-39)
В результате проведенных вычислений получим для каж дого года планового периода k значений прогноза добычи. По табл. 34 можно определить интервалы, в которых необ ходимо рассматривать уравнения множественной регрессии для получения прогноза добычи в каждом году планового пе риода. Коэффициенты этих уравнений определяются по фор мулам (4-31), где вместо х необходимо подставить значение левого конца рассматриваемого интервала.
Все k значений прогноза добычи природного газа для каждого года планового периода можно рассматривать как реализации случайного процесса, за значение которого в от дельных годах планового периода можно принять математи ческое ожидание его реализаций
k
V |
„(m+p—A+v) |
Z i |
Ут+р |
=1 |
|
ѵI |
(4-40) |
Цт+р — |
Таким образом, мы получили прогноз добычи ут+Р для любого р-го года планового периода. Это наиболее простая
107
|
|
|
|
Таблица 34 |
Схема определения прогноза добычи по уравнениям |
||||
регрессии, построенным для различных интервалов |
|
|||
И н т е р в а л ы , в к о т о р ы х |
|
|
Г о д ы п л а н о в о г о п е р и о д а |
|
|
|
|
|
|
р а с см а т р и в а ю т с я у р а в |
|
|
|
|
н е н и я р е гр е с си и |
m + l |
m + 2 |
m + 3 |
m + l—2 m-j-/— 1 m + l |
( т — £ + 2 ) — ( т + 1 ) |
1 |
|
|
|
( т — £ - j - 3 ) — ( t t z + 2 ) |
1 |
1 |
|
|
( т — k - \- 4 ) — ( m - f - 3 ) |
1 |
1 |
1 |
|
( « + 1 ) — ( m + k ) |
1 |
1 |
1 |
|
( т - | - 2 ) — ( т + £ + 1 ) |
|
1 |
1 |
|
(ftl~} - 3 ) — \tn -\- |
|
|
1 |
|
( m + / — k — 1 )— ( m - j - |
|
|
|
- H - 2 ) |
1 |
|
|
( m + / — k )— ( m + l — 1) |
1 |
1 |
|
( m + l — k + \ ) — ( m + l ) |
1 |
1 |
1 |
( m + l — 2 ) — ( m + |
|
|
|
+ l + k — 3 ) |
1 |
1 |
1 |
( m + l — 1 )— ( m + |
|
|
|
l + k - 2 ) |
|
1 |
1 |
( m + l ) — ( m + l + k — l) |
|
|
1 |
схема алгоритма определения прогноза добычи природного газа в плановом периоде. ^ Более точный прогноз добычи можно получить, если рас четы на т + р год планового периода осуществлять с уче том прогнозов, полученных для предыдущих лет планового периода. Для этого немного видоизменим алгоритм опре деления прогноза, описанный выше. Прежде всего на основе информации, представленной в матрицах (4-24) и (4-25), по
формулам |
(4-26) — (4-31) определим коэффициенты а(0т>, |
|||||
а™, |
.... |
а<пт) |
уравнений для х — т — k + 2, т — k + 3, |
|||
..., |
т + |
1 |
и k значений прогноза добычи в т + 1 |
году: |
||
|
|
|
|
= |
öom_fe+2) + a\m- k+2)x,m+i Н------+ |
|
|
|
|
|
|
+ апт( - к+2)Хпт+й |
|
|
y i r n + l - k + 2 ) = |
а (т А + 3 ) + a ( m - f t + 3 ) X l m + 1 |
+ |
|||
|
|
|
|
|
+ a<nm- k+3)xnm+i; |
|
y(m+l-k+k) = |
fl0»+l)^-fl{m+I)Xlm+1 + ------- 1- а^+ѴХшп+і . (4-41) |
108
Как и раньше, прогноз в т + 1 году примем равным среднему арифметическому k прогнозов, т. е.
2 |
(m+l—ft+v) |
«Си |
|
ѵ=1 |
|
Ут+ 1 — |
(4-42) |
После определения прогноза ут + 1 в т + 1 году будем рас сматривать его как известную величину при определении прогноза на последующие годы.
Для построения прогноза рассматриваемого явления в т + 2 году определим k значений его в этом году по урав нениям
Ут+2~к+Ѵ) “ < - * +3)+ af-* + % lm+2 + ••• +
+а ^ - к+ 3)Хпт + 2\
Ут( +2~к+2> ~ а£”_А+4) + ß(^_ *+4>^lm+2 + • • • -f* + a^m- k+^x„m+2;
Ут+2~к+к) = аТ +2) + a[m+2)Xlm+2 + 1' • + a^l+2h nm+2, (4-43)
коэффициенты которых определяются на основании зависи мостей (4-31). Параметры bt и ct определяются по формулам (4-32), в которых суммирование по т осуществляется от 2 до т — k + 2. Заметим, что здесь при определении коэффи циентов используется скользящий базис.
Итак, при вычислении коэффициентов уравнений регрес сии для определения прогноза добычи во 2-м году планового периода.мы отбросили коэффициенты аД уравнений регрес
сии, полученных на основании информации за 1-е k лет ба зисного периода, и добавили коэффициенты а(т_А+2) урав
нений регрессии, построенных на основании информации за k лет, включающих интервал (т — k + 1, т + 1).
Аналогичным образом определим прогнозы добычи на последующие годы планового периода. Для определения прогноза, например, в т + р году планового периода по строим уравнения регрессии:
у (т + Р —А+1) = д (я*+Р — * + Н _)_ ß (fn + p — А+1)д;j |
, , , -J- |
-+ ß^+p-A+D^;
109

y { m + p — A +2) — й ( т + р — A -f2) g i j n + p — k + 2 ) ^ |
. _ ф g ( in + p — ,М - 2 ) д у |
^(m+p-ft+A) _ a(m+p) _]_ a[m+P>x, + • • • + а^+р)л;„. (4-44)
Коэффициенты в них определены из соотношений
а ( т + р —А+Ѵ ) = 1){т+р—А) _ф с ( т + р —А) (/^ -ф Р — k + Ѵ);
ѵ = |
1, 2, . .. А. |
(4-45) |
Параметры £,<m+p-ft) и |
сКт^гр—ft) можно |
найти из систе |
мы уравнений, которая получена методом наименьших ква дратов:
т + р —А |
' |
т + р —А |
|
т + р —А |
|
|
|||
£ (т + р -А ) |
2 |
|
1 _ф £ (т + р -А ) |
^ |
t = |
^ |
й ( т + р - А ) . |
|
|
|
Х— р |
|
|
X=*Р |
|
х = р |
|
|
|
т + р —ft |
|
|
т + р —ft |
|
т + р —£ |
|
(4-46) |
||
£(т+р—ft) 2 |
Т "I- С^т "ЬР— |
2 |
Т2 = |
2 |
ö(m~bp— |
||||
т—р |
|
|
|
т = р |
|
т = р |
|
|
|
Прогноз в т + р году планируемого периода |
|
||||||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ут+р — |
|
|
|
|
(4-47) |
|
где y(™fpp~k+v) |
получили из уравнений (4-44) при значениях |
||||||||
факторов в т |
+ |
р году. Положив р = |
I, определим прогноз |
в последнем году планового периода.
Таким образом, полученный прогноз учитывает измене ние степени интенсивности влияния отдельных факторов во времени на уровень добычи природного газа.
Изложенный выше метод можно распространить на слу чай, когда уравнения регрессии носят нелинейный харак тер.
Этим методом можно получить долгосрочный прогноз добычи природного газа.
Для определения среднесрочного прогноза добычи при родного газа применяют статические уравнения множествен ной регрессии, поскольку существенных изменений в интен сивности влияния отдельных факторов на добычу природно го газа в этом периоде не наблюдается.
Моделирование прогноза добычи природного газа вклю чает ряд этапов, основными из которых являются отбор факторов, разработка многофакторной модели процесса, статистическая оценка модели.
по