我国电量供需差异性的空间分析方法研究

我国电量供需差异性的空间分析方法研究

郑茂仪易衡

郑茂仪易衡（湖南建筑高级技工学校长沙410015)

摘要：随着中国经济的蓬勃发展，电量供需已成为社会生产生活中的一个重要因素。本文采用空间分析方法对我国电量供需差异问题进行了实证研究。

关键词：电量供需；空间中心统计；空间自相关；差异

1引言在21世纪的今天，电力是国民经济的发展基础，是国民经济发展的先决条件，电力工业对国民经济的发展有举足轻重的作用。发电量过低，不能满足经济发展和人民生活的需求，不仅阻碍国民经济的发展，而且制约电力市场的合理构建。而过多的电量供给，将导致电力建设的盲目、无序。因此，电量供需问题的研究，已成为国内外学者的重要课题之一，并已取得很多有价值的研究结果。大多数学者的工作集中于从某一角度分析影响中国电力供需问题，或从宏观上定性分析，鲜有研究我国电量供需的空间差异性。为此，本文以省域为单元，用空间信息分析的方法，，从空间上揭示我国电量供需的差异性。

2电量供需差异的空间分析方法空间分析是地理学研究的重要途径之一，它的特点在于借鉴相关社会科学的方法和工具，提供了准确认识、评价和综合理解空间位置和空间相互作用重要性的方法。本文采用空间中心统计和空间自相关分析两种方法，空间中心统计着重刻画空间分布特征，空间自相关分析揭示空间依赖性和异质性。

2.1空间中心统计原理在描述目标空间分布的方法中，空间中心统计是较为成熟的方法。空间分布中心的评价指标主要有平均中心、标准偏差椭圆、标准距离和标准偏差等。本文采用平均中心作为分布中心的指标。

平均中心(Meancenter）又称为“重心(Centerofgravity)”，采用空间对象的几何坐标的均值来表示，表达如下：其中：Xi和Yi为第i个空间对象的坐标值(常为经纬度)；X、Y为平均中心的坐标值；N为空间对象总数。

为将空间对象其他属性对几何特性产生的影响考虑在内，本文采用了加权平均中心。通过对不同的空间对象几何坐标赋予不同权重，以描述空间对象的重要性，表达式如下：

3实验3.1实验数据空间样本数据为中国大陆除了香港，澳门和台湾外的31个省、自治区和直辖市（以下简称省域）；来源为2004-2011年《中国统计年鉴》中各省域的发电量和用电量；矢量数据来源于2011年中国矢量地图。

3.2平均中心及其空间分布实验根据公式(1)、(2)和相关数据，借助ARCGIS软件计算得到我国几何中心和分别以发电量和用电量为权重的重心、发电量重心移动图(图3)和用电量重心移动图(图4)。

平均用电量重心和发电量重心相隔很近，供应和消费的重心几乎重合，说明我国用电量和发电量能够保证供需平衡，即达到一定的内部平衡。但增加权重后，重心与几何中心相隔甚远，表明我国电量供需不以省份为单位进行平均分配，存在偏重，即存在电量供需空间差异。图中结果符合我国电力行业发布的实情：从2005年以后，我国电量供需总体上基本平衡，但是从各省份具体发电和用电数据而言却存在严重的区域性差异。

以省域为单元时，海南省在生成邻接矩阵会出现“孤岛”现象，本文定义海南省与广东省、广西省相邻，选择距离权重矩阵。

利用软件GeoDA计算2004-2011年的发电量和用电量的空间自相关系数Moran’sI(图5).为消除年度数据带来的波动，制作平均发用电量Moran散点图（图6），绘制我国平均发用电量LISA聚类图（图7）。

图6平均发电量（用电量）Moran散点图从图5和6可知，Moran’sI由显著性水平P值检验，且P值均小于给定的显著性水平α（一般取0.05），通过检验，说明省域发用电量均存在一定的空间聚集性。发用电量较高的区域趋近于和发用电量较高的区域相邻，发用电量较低的区域相对趋近于和发用电量较低的区域相邻。说明我国电量供需存在空间自相关特性，以及一定的空间差异。

4结论和展望本文利用其对我国电量供需差异性进行空间分析，结论如下：二、我国发电量和用电量两类指标的空间分布中心与国土几何中心存在明显偏离，但考虑到我国资源分布的不平衡性，这种偏离是某种程度的必然性。

三、通过采用Moran’sI指标，对比不同年份的发电量和用电量的空间相关性，表明我国的电量供需确实存在一定的空间聚集性，省域间差异明显，通过局域空间自相关分析，可以更加清楚地解释发电量和用电量的地区差异，即空间异质性问题。

参考文献：[1]王劲峰，李连发等.地理信息空间分析的理论体系探讨[J].地理学报,2000(1)：92-103[2]孟斌，王劲峰.基于空间分析方法的中国区域差异研究[J].地理科学,2005(4)：393-399