電力大數(shù)據(jù)視角下的天津區(qū)域工商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)

張耀 于田田 郭延凱 程凱

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電力大數(shù)據(jù)視角下的天津區(qū)域工商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)

張耀 于田田 郭延凱 程凱

國(guó)網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司，天津 300010

隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的日趨完善，電力公司掌握著海量、實(shí)時(shí)、全面的各行業(yè)用電數(shù)據(jù)。以這些電力數(shù)據(jù)為核心，結(jié)合經(jīng)濟(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了“電力看經(jīng)濟(jì)”和“經(jīng)濟(jì)看電力”。本文以用電量海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于用電量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)性，歸納精細(xì)化到各行業(yè)用電量的關(guān)于時(shí)間和空間的典型模式曲線，建立各行業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其相應(yīng)用電量回歸模型，對(duì)天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和結(jié)構(gòu)變化模式進(jìn)行歸納和預(yù)測(cè)，為天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃部門、電力能源監(jiān)管部門，以及全市各行業(yè)的經(jīng)營(yíng)者和投資者及時(shí)掌握全市宏觀經(jīng)濟(jì)、各重點(diǎn)行業(yè)走勢(shì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，為政府的相關(guān)電力經(jīng)濟(jì)決策，同時(shí)通過分析，還可以反向?yàn)楣驹陔娏w制改革的大背景下與國(guó)民經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供有益的決策依據(jù)。

大數(shù)據(jù)；系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1 背景知識(shí)

1.1 主要依據(jù)

2015年國(guó)網(wǎng)信通部下發(fā)的《國(guó)家電網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)應(yīng)用指導(dǎo)意見》中，明確提出“融合公司內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、外部社會(huì)經(jīng)濟(jì)和氣候氣象等數(shù)據(jù)，集成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析和展現(xiàn)等工具，逐步構(gòu)建形成公司統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為電網(wǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)領(lǐng)域?qū)崟r(shí)采集類、在線監(jiān)測(cè)類、計(jì)算分析類和決策支持類應(yīng)用提供等統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和工具服務(wù)”。同時(shí)也將“政府輔助決策支持”作為國(guó)家電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的35個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景之一。

2014年，天津公司提出“兩個(gè)排頭兵”戰(zhàn)略目標(biāo)，其中即有“服務(wù)美麗天津建設(shè)”排頭兵。隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的日趨完善，電力公司掌握著海量、實(shí)時(shí)、全面的各行業(yè)用電數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)具備大數(shù)據(jù)的“3V”特征，同時(shí)以這些電力數(shù)據(jù)為核心，結(jié)合經(jīng)濟(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，可為天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃部門、電力能源監(jiān)管部門，以及全市各行業(yè)的經(jīng)營(yíng)者和投資者及時(shí)掌握全市宏觀經(jīng)濟(jì)、各重點(diǎn)行業(yè)走勢(shì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，為政府的相關(guān)電力經(jīng)濟(jì)決策提供有力的保障。通過分析，還可以反向?yàn)楣驹陔娏w制改革的大背景下與國(guó)民經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供有益的決策依據(jù)。

1.2 必要性

自第二次工業(yè)革命以來，社會(huì)生產(chǎn)進(jìn)入了電氣時(shí)代，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與能源消耗密切相關(guān)。因此，用電量被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的先行指標(biāo)，是預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要參考[1]。工業(yè)用電量在經(jīng)濟(jì)研究中常被用于評(píng)估和預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)一國(guó)或地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況。在花旗銀行編制的“克強(qiáng)指數(shù)”中，工業(yè)用電量增速占40%，用電量的總量變化情況，可以準(zhǔn)確反映我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的活躍度。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已進(jìn)入一個(gè)由高速增長(zhǎng)向中高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)型調(diào)整的新周期，正處于增長(zhǎng)速度進(jìn)入換擋期，結(jié)構(gòu)調(diào)整面臨陣痛期，前期刺激政策消化期的“三期”疊加的關(guān)鍵階段，用電量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩趨勢(shì)明顯。在此背景下，主要受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素的影響，用電量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)短期內(nèi)的背離。

天津公司基于運(yùn)營(yíng)工作的開展，積累了海量的用戶數(shù)據(jù)和用電量數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值，全面提升公司大數(shù)據(jù)處理能力，以用電量海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于用電量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)性，歸納精細(xì)化到各行業(yè)用電量的關(guān)于時(shí)間和空間的典型模式曲線，建立各行業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其相應(yīng)用電量回歸模型，對(duì)天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和結(jié)構(gòu)變化模式進(jìn)行歸納和預(yù)測(cè)，為天津地方政府制定經(jīng)濟(jì)政策，為下游用電企業(yè)制定企業(yè)運(yùn)營(yíng)策略，也為天津公司整體運(yùn)營(yíng)順利開展提供決策依據(jù)。

1.3 效益分析

目前公司向政府提供的電力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顆粒度、精細(xì)度不足，并且與統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)口徑間仍存在一定差異，導(dǎo)致無法充分發(fā)揮電力對(duì)經(jīng)濟(jì)的前導(dǎo)指示功能，不利于公司服務(wù)美麗天津建設(shè)工作的開展。

本文成果可主動(dòng)向政府提供統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)口徑的電力數(shù)據(jù)，幫助政府在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布前及早洞悉經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，為政府的相關(guān)電力經(jīng)濟(jì)決策，如為政府就產(chǎn)業(yè)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)調(diào)控等做出合理決策提供有力的保障；同時(shí)主動(dòng)發(fā)布天津工商業(yè)經(jīng)濟(jì)電力地圖，凸顯公司履行社會(huì)責(zé)任和技術(shù)創(chuàng)新，提升公司的社會(huì)形象，并可反向?yàn)楣驹陔娏w制改革的大背景下與國(guó)民經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供有益的決策依據(jù)，提升公司整體決策分析水平，為國(guó)網(wǎng)大數(shù)據(jù)試點(diǎn)提供有價(jià)值的應(yīng)用參考。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 業(yè)務(wù)需求

以公司用電信息采集系統(tǒng)、營(yíng)銷SG186系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)以及全市各工商行業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)為平臺(tái)接入數(shù)據(jù)來源，在保證公司運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性的前提下，有效利用軟硬件環(huán)境并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)全市宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)走勢(shì)、全社會(huì)用電量、全市各主要工商行業(yè)的產(chǎn)值進(jìn)行專項(xiàng)預(yù)測(cè)分析，并固化推廣應(yīng)用分析成果。具體原則如下。

（1）以分析所用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，明確數(shù)據(jù)質(zhì)量提升方向

針對(duì)分析過程中收集的用電信息采集系統(tǒng)、電能量采集系統(tǒng)以及營(yíng)銷SG186系統(tǒng)等信息系統(tǒng)以及線下數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，明確數(shù)據(jù)質(zhì)量提升方向。

（2）以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，創(chuàng)新模型的適用性

堅(jiān)持以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持以大數(shù)據(jù)全樣本替代抽樣，結(jié)合現(xiàn)有宏觀、微觀經(jīng)濟(jì)分析現(xiàn)狀，制訂合理、適用、實(shí)用的電力大數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)分析總體需求和單個(gè)行業(yè)/區(qū)域的微觀經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)分析方案，注重信息化分析模型的實(shí)際應(yīng)用效果。

（3）以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為支撐，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性

隨著大數(shù)據(jù)處理、分析、展現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，項(xiàng)目將進(jìn)一步探索應(yīng)用新技術(shù)、新工具、新方法，創(chuàng)新數(shù)據(jù)處理分析實(shí)踐。針對(duì)具體的分析需求甄選有效的數(shù)據(jù)挖掘和分析方法，提高分析預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

（4）以可視化工具為依托，提升成果的可閱讀性

根據(jù)預(yù)測(cè)分析成果設(shè)計(jì)可視化展示場(chǎng)景，并利用可視化軟件工具進(jìn)行場(chǎng)景配置，確保分析成果的展現(xiàn)直觀清晰，可閱讀性強(qiáng)，為成果在經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

研究首先通過對(duì)天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)和電力消費(fèi)特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，全面分析天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體情況和用電量消費(fèi)情況。在此基礎(chǔ)上，本文通過電力視角解讀天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展，主要包括趨勢(shì)分析和結(jié)構(gòu)分析兩方面的分析內(nèi)容，全面解讀天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)和整體情況。

趨勢(shì)分析：以天津公司海量用戶數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以用電量與GDP相關(guān)關(guān)系為依據(jù)，采用計(jì)量分析方法，建立基于用電量的GDP回歸模型，分析GDP增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)中短期經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

結(jié)構(gòu)分析：通過分析天津公司區(qū)域用電量數(shù)據(jù)分析天津區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，通過分析天津各行業(yè)發(fā)展情況及其用電量情況分析天津產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)。

最后，通過用電情況分析政府政策的制定依據(jù)及落實(shí)情況并對(duì)下一階段工作開展提出建議。

具體來說，以所有高壓工商業(yè)用戶采集數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)局企業(yè)分類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用模糊匹配技術(shù)理順電力統(tǒng)計(jì)口徑與統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)口徑間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，消除因抄表日期造成的異步電量，建立分行業(yè)、分行業(yè)細(xì)類和行政區(qū)劃的售電量與工業(yè)產(chǎn)值的統(tǒng)計(jì)映射關(guān)系，自動(dòng)計(jì)算基于統(tǒng)計(jì)局口徑的電力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，將納入統(tǒng)計(jì)范圍用戶的地址文字描述翻譯為經(jīng)緯度，并按用電量用熱點(diǎn)的形式投影到GIS地圖上，配以時(shí)間軸，建立天津區(qū)域工商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力地圖，直觀反映當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和演進(jìn)情況。

2.2 功能需求

依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)處理能力的同時(shí)，確保數(shù)據(jù)定義的一致性、完整性、準(zhǔn)確性，為數(shù)據(jù)的深層應(yīng)用、分析和挖掘提供便利。在頁面展現(xiàn)方面，平臺(tái)頁面應(yīng)保持風(fēng)格一致、色調(diào)統(tǒng)一；平臺(tái)應(yīng)明確功能分區(qū)，并以分割線或背景色進(jìn)行區(qū)分；針對(duì)不同的功能分區(qū)，應(yīng)遵循“從上到下、從左到右”的原則將功能重要性、用戶使用頻率與用戶的視覺習(xí)慣順序相匹配；原則上菜單不超過三級(jí)。

3 系統(tǒng)功能建設(shè)

基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)庫管理、儲(chǔ)存與計(jì)算、應(yīng)用與展現(xiàn)等平臺(tái)支撐，設(shè)計(jì)并開發(fā)電力大數(shù)據(jù)視角下的天津區(qū)域工商業(yè)發(fā)展分析應(yīng)用。通過參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)挖掘理論，基于用電信息采集系統(tǒng)、營(yíng)銷SG186系統(tǒng)以及外部經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，應(yīng)用R語言設(shè)計(jì)并篩選模型特征量，構(gòu)建出用電數(shù)據(jù)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析模型，并開展驗(yàn)證調(diào)優(yōu)工作，最后將分析過程、分析結(jié)論基于Tableau軟件平臺(tái)進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用展示。

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)

本文建設(shè)內(nèi)容主要用于支撐公司向政府提供電力視角的決策數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用落地。系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)總體上遵從SG-ERP相關(guān)領(lǐng)域業(yè)務(wù)架構(gòu)，保持SG-ERP體系架構(gòu)原則不變。

3.1.2 應(yīng)用架構(gòu)

基于業(yè)務(wù)架構(gòu)，定義相應(yīng)的應(yīng)用功能、應(yīng)用劃分和分布。項(xiàng)目范圍內(nèi)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計(jì)算、可視化展現(xiàn)等基礎(chǔ)功能和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)、行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)、政策影響分析等業(yè)務(wù)功能。

3.1.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

基于業(yè)務(wù)架構(gòu)和應(yīng)用架構(gòu)，按照國(guó)家電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與劃分，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。所需數(shù)據(jù)從內(nèi)部業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及外部單位獲取。系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遵循SG-CIM模型原則，保障數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準(zhǔn)確性。

3.1.4 技術(shù)架構(gòu)

遵循國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)要求，結(jié)合業(yè)界大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及公司現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，充分考慮公司大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)體系融合，確保項(xiàng)目成果具有可移植、可擴(kuò)展的技術(shù)特性。

3.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.2.1 外部數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)口徑的對(duì)應(yīng)

將外部經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)引入統(tǒng)計(jì)模型中的首要難點(diǎn)在于外部經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的獲取途徑及各數(shù)據(jù)的顆粒不一致性。本文首先梳理數(shù)據(jù)需求并調(diào)研可能獲取數(shù)據(jù)的渠道，通過統(tǒng)計(jì)局等單位的對(duì)接獲取最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。此外，我們將外部經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與電力數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的口徑，為后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析做好充分的準(zhǔn)備。

3.2.2 數(shù)據(jù)清洗與缺失值處理

數(shù)據(jù)清洗旨在對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性和有效性進(jìn)行核查。在檢查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的時(shí)候，應(yīng)對(duì)某些字段設(shè)置規(guī)則，再按照這個(gè)規(guī)則進(jìn)行，主要檢查標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)據(jù)是否符合事件發(fā)生的邏輯。完整性核查需要根據(jù)信息的關(guān)聯(lián)信息和維度信息進(jìn)行。有效性核查，主要是通過對(duì)特定的信息字段內(nèi)的取值是否有效，取值范圍是否在預(yù)定的范圍之內(nèi)等。此外，對(duì)于外界數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)，應(yīng)采用參考業(yè)界相關(guān)的信息標(biāo)準(zhǔn)，遵循業(yè)務(wù)系統(tǒng)影響最小化和實(shí)現(xiàn)大多數(shù)數(shù)據(jù)自動(dòng)化批量或?qū)崟r(shí)采集原則，確定數(shù)據(jù)采集方式和策略。

具體說來，針對(duì)填補(bǔ)遺漏的數(shù)據(jù)值、消除噪聲、識(shí)別或除去異常值，并糾正數(shù)據(jù)中的不一致問題的需求，可利用平均值填充、K近鄰法填充、回歸、樸素貝葉斯、決策樹等基于預(yù)測(cè)的填充等數(shù)據(jù)補(bǔ)錄方法，以及業(yè)務(wù)判別法、分箱法、聚類法和統(tǒng)計(jì)分析法等識(shí)別異常數(shù)據(jù)的方法，減少數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的影響。

3.2.3 分析模型搭建

基于公司已有的關(guān)于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)預(yù)測(cè)分析成果，結(jié)合業(yè)務(wù)需求，梳理出可預(yù)測(cè)分析的業(yè)務(wù)內(nèi)容，細(xì)化搭建預(yù)測(cè)分析框架。

結(jié)合適用于預(yù)測(cè)分析的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)挖掘方法的梳理，對(duì)具體的預(yù)測(cè)分析點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的方法，并基于R開發(fā)數(shù)據(jù)分析模型。項(xiàng)目基于模型實(shí)際應(yīng)用情況，將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)結(jié)果差異程度，分別對(duì)模型參數(shù)、建模特征量以及建模算法選擇進(jìn)行不同的調(diào)整，再基于調(diào)整結(jié)果開展驗(yàn)證工作，得出最優(yōu)模型。

3.2.4 可視化展示工具設(shè)計(jì)及開發(fā)

一方面，結(jié)合大數(shù)據(jù)實(shí)證分析工作成果，梳理散點(diǎn)圖、直方圖、箱線圖、時(shí)間序列圖、熱點(diǎn)圖等可視化展示手段，同時(shí)研究如何將可視化展示與GIS進(jìn)行疊加，形成基于地圖的可視化展示方式；另一方面，將Tableau等可視化展示工具應(yīng)用于大數(shù)據(jù)應(yīng)用成果的展示上，并向業(yè)務(wù)部門進(jìn)行推廣應(yīng)用[2]。

3.2.5 數(shù)據(jù)集成

依托公司大數(shù)據(jù)平臺(tái)，根據(jù)數(shù)據(jù)模型梳理數(shù)據(jù)集成需求，并充分考慮數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、更新頻度等因素，合理制定數(shù)據(jù)集成方案，并開展數(shù)據(jù)集成工作。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 電力大數(shù)據(jù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相關(guān)性分析統(tǒng)計(jì)模型構(gòu)建

通過大量用電與經(jīng)濟(jì)歷史數(shù)據(jù)，按時(shí)間、區(qū)域、行業(yè)等進(jìn)行特征量的提取工作，可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯模型、決策樹算法、邏輯回歸以及時(shí)間序列等等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析歷史數(shù)據(jù)之間內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系，并對(duì)未來做出預(yù)測(cè)。具體來說以所有高壓工商業(yè)用戶采集數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)局企業(yè)分類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用模糊匹配技術(shù)理順電力統(tǒng)計(jì)口徑與統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)口徑間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，消除因抄表日期造成的異步電量，建立分行業(yè)、分行業(yè)細(xì)類和行政區(qū)劃的售電量與工業(yè)產(chǎn)值的統(tǒng)計(jì)映射關(guān)系，自動(dòng)計(jì)算基于統(tǒng)計(jì)局口徑的電力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，將納入統(tǒng)計(jì)范圍用戶的地址文字描述翻譯為經(jīng)緯度，并按用電量用熱點(diǎn)的形式投影到GIS地圖上，配以時(shí)間軸，建立天津區(qū)域工商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力地圖，直觀反映當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和演進(jìn)情況。

項(xiàng)目基于預(yù)測(cè)模型詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)分析場(chǎng)景。分析場(chǎng)景主要包括兩大部分內(nèi)容：第一部分展示全市宏觀經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析；第二部分展示全市微觀經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析，可按照區(qū)縣、行業(yè)等業(yè)務(wù)維度下鉆展示。

3.3.2 模塊集成及可視化界面展示

利用MFC搭建友好的用戶交互界面，通過數(shù)據(jù)調(diào)取模塊調(diào)用各個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)篩選和清洗存儲(chǔ)到新建的數(shù)據(jù)表中。再通過調(diào)用R語言編寫優(yōu)化后的分析模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)和梳理，最終調(diào)用Tableau等數(shù)據(jù)展示軟件對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化展示，最終提供交互式的分析結(jié)果展示。

3.4 軟硬件設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的軟硬件主要基于本次項(xiàng)目實(shí)際功能需求，結(jié)合軟件的擅長(zhǎng)功能領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)宏觀、微觀經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)分析應(yīng)用與展現(xiàn)場(chǎng)景為目標(biāo)。

（1）軟件：R以及Tableau最新64位版本；Windows 7以上64位系統(tǒng)。

（2）硬件：使用既有服務(wù)器與終端電腦。

項(xiàng)目開發(fā)的業(yè)務(wù)分析應(yīng)用將部署在公司大數(shù)據(jù)平臺(tái)的存儲(chǔ)、計(jì)算及應(yīng)用、展現(xiàn)相應(yīng)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，并通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)源業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成。部署架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 部署架構(gòu)圖

4 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的滿足公司在新形勢(shì)下的管理需要，支撐公司“兩個(gè)排頭兵”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。通過整合電力營(yíng)銷數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全市宏觀與微觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，通過對(duì)歷史供電、用戶用電數(shù)據(jù)、區(qū)域與行業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘，預(yù)測(cè)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)。項(xiàng)目成果可以指導(dǎo)幫助政府在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布前及早洞悉經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，為政府的相關(guān)電力經(jīng)濟(jì)決策，如為政府就產(chǎn)業(yè)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)調(diào)控等做出合理決策提供有力的保障；同時(shí)主動(dòng)發(fā)布天津工商業(yè)經(jīng)濟(jì)電力地圖，凸顯公司履行社會(huì)責(zé)任和技術(shù)創(chuàng)新，提升公司的社會(huì)形象，并可反向?yàn)楣驹陔娏w制改革的大背景下與國(guó)民經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供有益的決策依據(jù)，提升公司整體決策分析水平，為國(guó)網(wǎng)大數(shù)據(jù)試點(diǎn)提供有價(jià)值的應(yīng)用參考。

[1]姚建國(guó)，楊勝春，高宗和，等. 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（13）：7-11.

[2]杜貴和，王正風(fēng)，等. 智能電網(wǎng)調(diào)度一體化設(shè)計(jì)與研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（15）：127-131.

Development of Big Data Application Design and Development of Tianjin Regional Industrial and Commercial Economy from the Perspective of Power Big Data

Zhang Yao Yu Tiantian Guo Yankai Cheng Kai

State Grid Tianjin Electric Power Company Information and Communication Company, Tianjin 300010

With the development of smart distribution network becoming more and more perfect, power companies have mastered massive, real-time and comprehensive power consumption data in various industries. With these power data as the core, combined with economic related data to achieve “power to see the economy” and “economy to see power” Based on the electricity consumption data and the correlation between electricity consumption and economic growth, this article summarizes the typical model curves of time and space for electricity consumption in various industries, and establishes economic indicators and their applications in various industries. The quantitative regression model will summarize and predict the economic development trend and structure change model of Tianjin, and timely grasp the city’s macroeconomic and key industries for the economic development planning department, the power energy supervision department, and the operators and investors of the various industries in the city. The trend provides accurate data support for the government's relevant power economic decision-making, and at the same time, through analysis, it can also provide useful decision-making basis for the company’s strategic transformation in the context of power system reform and the new normal of the national economy.

big data; overall system design; technical implementation

TP311.5；F427；TM63

A