[发明专利]一种天然气消费量预测的数据处理系统及方法

权利要求书

1.一种天然气消费量预测的数据处理系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取天然气消费量的历史数据以及天然气消费量影响因子的数据，其中，所述影响因子包括历史影响因子和未来影响因子；

数据分析筛选模块，用于分析数据获取模块获取到的历史影响因子数据与天然气消费量历史数据之间的关系，选取对应的协变量；

所述数据分析筛选模块还用于对历史影响因子的数据与天然气消费量分别进行粗粒度数据的关联度分析、细粒度数据的因果关系和滞后阶数分析以及细粒度数据的相关性分析，选取得到对应的第一协变量、第二协变量和第三协变量；

第一预测模块，用于根据数据获取模块获取到天然气消费量历史数据、未来影响因子数据以及数据分析筛选模块选取的对应协变量进行初步预测，计算得到对应的初步预测数据；

所述第一预测模块还用于根据第一协变量预测得到多维度影响因子预测临时数据、根据第二协变量得到多维度影响因子历史数据、根据第三协变量拟合得到第一天然气消费量预测临时数据以及根据天然气消费量历史数据和未来影响因子进行拟合得到第二天然气消费量预测临时数据，且所述第二天然气消费量预测临时数据在根据天然气消费量历史数据和未来影响因子进行拟合时采用基于傅里叶级数的加法模型拟合得到；以及

第二预测模块，用于根据第一预测模块得到的初步预测数据进行最终预测，计算得到天然气消费量的最终预测数据；

所述第二预测模块还用于对所述多维度影响因子预测临时数据、多维度影响因子历史数据、第一天然气消费量预测临时数据和第二天然气消费量预测临时数据进行拟合得到天然气消费量的最终预测数据。

2.根据权利要求1所述的一种天然气消费量预测的数据处理系统，其特征在于，还包括一数据预处理模块，用于对数据获取模块获取到的天然气消费量的影响因子的数据进行归一化处理，将各影响因子的数据转化为无量纲数据；所述归一化处理的公式为：

其中：k为时间序列维度，k＝1,2,…,n，n为时间序列维度的个数；i为影响因子，i＝1,2,…,m，m为影响因子的个数；x_i(k)'为第i影响因子在第k时间序列维度上的数据，max[x_i(k)']为第i影响因子的最小值，min[x_i(k)']为第i个影响因子的最大值。

3.根据权利要求2所述的一种天然气消费量预测的数据处理系统，其特征在于，所述数据分析筛选模块包括：

第一分析子模块，用于对预处理后的历史影响因子的数据与天然气消费量之间进行关联度分析，计算每一历史影响因子的关联系数，选取关联度排名靠前的若干项历史影响因子对应的数据作为第一协变量输入第一预测模块；

第二分析子模块，用于对预处理后的历史影响因子的数据与天然气消费量之间进行因果关系和滞后阶数分析，选取与天然气消费量具有因果关系且滞后阶数大于等于预测期数的历史影响因子对应的数据作为第二协变量直接输入第二预测模块；以及

第三分析子模块，用于对预处理后的历史影响因子的数据与天然气消费量之间进行相关性分析，计算各历史影响因子的相关系数，选取相关系数在预期范围内的历史影响因子对应的数据作为第三协变量输入第一预测模块。

4.根据权利要求3所述的一种天然气消费量预测的数据处理系统，其特征在于，所述第一分析子模块用于通过以下公式对预处理后的历史影响因子的数据与天然气消费量之间进行关联度分析，从而得到每一历史影响因子的关联系数：

其中：ζ_i(k)'为每一历史影响因子对应在各时间序列上的关联系数；

所述第三分析子模块用于通过以下公式对预处理后的历史影响因子的数据与天然气消费量之间进行相关性分析，从而得到每一历史影响因子的相关性系数：

其中：cοv(x₀,x_i)为天然气消费量历史数据x₀与天然气消费量影响因子x_i的协方差；σx₀为天然气消费量历史数据x₀的标准差，σx_i为天然气消费量影响因子x_i的标准差。