基于电力数据的地区产业发展评价方法研究

马洪斌，杨 飞，王冰洁

（国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东 枣庄 277000）

0 引言

近年来，枣庄市围绕国家重大战略、省重大工程和发展规划，发挥区位优势，立足资源禀赋和比较优势，形成各区市错位发展、有序衔接、引领带动发展态势，抢抓机遇，加快产业调整，优化产业结构，全面推进产业转型升级，打造产业发展新高地。实施“工业强市、产业兴市”新战略，培育壮大现代产业体系，全力打好创新转型高质量发展主动仗，加快现代化强市建设。当前，对产业的发展进行评价主要是通过第一产业、第二产业、第三产业的产值、企业数量、税收等统计数据进行分析，进而对产业的发展状况进行判断，该方式存在评价维度相对单一、评价结果相对滞后的缺点，无法及时、高效地对产业的发展进行综合评价［1-5］。

电力是经济发展的晴雨表和放大镜，可看作衡量生产力发展速度和水平的重要标志。电力作为经济运行的血液，其运行数据具有实时性、真实性、镜像性和覆盖性等特征，能够客观且真实地反映社会经济变革过程中行业的发展现状及其趋势。文献［6］从产业总体规模、产业科技支撑的潜在发展能力两个方面进行分析，从投入和产出两个维度出发，构建了东北地区“老”“原”“新”产业发展的评价指标体系，仅考虑经济数据，数据相对单一，且存在滞后性。文献［7］采用聚类算法从综合经济实力、第一产业、第二产业、第三产业和环境5 个指标方面进行聚类分析，研究聚类分析在山东省经济发展中的应用以及该省各地区经济发展异同点和产生这些现象的原因，分析的维度较少，难以全面透视产业发展的具体原因。

对已有的产业发展评价主要是从经济角度分析产业发展的优势和不足，引入经济数据指标，采用聚类算法对产业发展进行分类，分维度透视产业发展的具体问题。通过将电力数据与经济数据相结合，对枣庄地区的产业进行收集、汇总，以地区七个区域的九大行业进行产业发展评价，通过对各行业、企业的用电量进行分析，设置电力数据指标，结合大数据技术，搭建产业发展评价模型，实现对行业、产业发展的高效评价，助力政府部门实时监测现有行业动态，准确把握政策实施效果，及时调整政策方向和力度［8-9］。

1 电力数据评价指标

通过对电力数据与产业发展进行分析，构建电力数据评价指标，以指标对产业发展进行评价，利用电力数据多维度、全方位、精细化地对产业发展进行展示。本文主要采用电力与经济相关性系数、电力消费弹性指数，分析枣庄地区产业经济发展与电力的关系。同时采用区域产业用电总量、用电增速两个电量统计数据，构建电力区位商值、区域净增容量、产业活跃电力指数综合评价地区产业的发展。

1.1 电力经济相关系数

电力是经济增长的风向标，为了探索地区生产总值与用电量的关联程度，取电力经济相关系数为R。R越接近0，表明地区用电量与地区生产总值的关联程度越弱［10］。当R＞0，表示正相关，地区生产总值随地区用电量的增大而增大；当R＜0，表示负相关，地区生产总值随地区用电量增大而减小。其计算方式为

式中：X为地区生产总值；Y为地区用电量；RX，Y表示电力经济相关系数；cov（X，Y）为X与Y协方差；σX为X的方差；σY为Y的方差。

1.2 电力消费弹性指数

电力消费弹性指数，是反映电力消费的年平均增长率和国民经济年平均增长率之间关系的宏观指标［11］。

式中：IEC为电力消费弹性指数；RAVGEC为电力消费年平均增长率；RAVGGDP为生产总值年平均增长率。

指标能够客观地反映电力能源消耗与经济发展的适应度，对于研判地区经济发展阶段和产业结构分析具有重要的意义。

1.3 产业活跃电力指数

产业活跃电力指数是一个表示产业活跃程度的指标，可以反映出产业未来的发展趋势。其具体公式为

式中：IIAP为产业活跃电力指数；EC为当期电量；EL为上期电量；CC为当期运行容量；CL为上期运行容量。

公式的前半部分代表用电量上升或下降情况，后半部分代表扩容及容量利用率的趋势（扩容且容量利用率高，认为活跃度变高）。若IIAP＞1，代表该产业活跃性增加，数值越大越活跃；若IIAP＜1，代表该产业活跃性降低，数值越小越低迷。该指数能够对地区产业发展的动力及趋势进行客观评价，反应产业的未来发展方向。

1.4 电力区位商值

区位商是衡量一个区域专业化水平的指标，又称为区域产业专业化率，反映的是某一产业在某区域内所占的比重与同一产业在整个区域的比重之比值，能够有效表征产业及相关行业区域发展情况。通过定义电力区位商值，通过区域的产业用电量占比，反映产业在区域内的用电量发展［12］。

式中：PLQ为电力区位商值；PLP为所在区域产业用电量占比；POP为全市该产业用电量占比。

电力区位商值大于1，则表示该产业在本区域的发展水平相对较高，且数值越大，优势越明显，通过电力区位商值可用于考察产业及产业内细分行业区域发展情况，可对地区产业的结构进行全面分析。

1.5 区域净增容量

区域净增容量的表达式为

式中：CIN为区域净增容量；CIC为当前增容量；CIL为上期增容量。

净增容量是电力装机容量的净增加值，表征地区产业发展用电的趋势，地区的电力装机容量是根据地区的产业发展总用电量进行确定的，当发展需求旺盛，用电量大的时候，需要增加装机容量满足产业发展的用电需求。根据净增容量可以看出企业的用电需求及用电趋势，净增容量越大表明地区产业发展对电量的需求越强，净增容量越小，表明地区产业发展对电量的需求越弱。

2 地区产业发展评价方法

产业分析主要包括新一代信息技术、高端装备、新能源、新材料、新医药、高端化工、高质高效农业、新型商贸物流业、特色文旅康养业等九大产业，涵盖了第一产业、第二产业、第三产业，涉及全市主导产业、优势产业、潜力产业，通过电力数据评价九大产业的发展，进而透视地区产业的整体情况。

2.1 雷达图分析法

雷达图分析法是对产业发展进行系统分析的一种有效方法。通过雷达图展示，可以直观发现产业各个指标的具体情况，将区域产业用电总量、用电增速、电力区位商值、区域净增容量、产业活跃电力指数等5 个指标数据用雷达图进行表示，从而对区域产业发展的状况直观展示。考虑5 个指标数据的单位不统一、数值差距相差过大，在雷达图上可能无法全部展示，因此提出一种基于指标指数化的雷达图展示方式，可提高数据展示的效果，同时不影响分析结果。为验证该方式的有效性，通过将指标雷达图、指标比值雷达图、指标指数雷达图进行比较分析［12］。

指标雷达图是直接将5 个指标数据在雷达图上展示。指标比值雷达图是将某一项指标最小的作为基值，其他与基值的比值作为指标数据在图上进行展示。指标指数雷达图是将各项指标数据进行取对数处理作为指标数值在图上展示。

2.2 区域发展综合分析

区域产业发展综合评分是通过将产业的5 个指标进行赋权处理，然后相加得到产业的综合评价得分。由于指标的差值较大，且部分指标存在负值的情况，若直接将指标乘以权重相加可能会导致得分为负值的情况，无法综合评价产业的发展情况［13-18］。

因此，提出一种分段赋值加权求和的评价方法，首先对某一产业在各个区域发展的5 个指标进行计算，然后对每一项指标进行4 分段处理，指标值在1分段以下的赋值为1，指标值在2～3 分段的赋值为2，指标值在3 分段以上的赋值为3，然后对赋值进行加权求和，得到产业的综合评价得分，该方式有效地避免了因数据差距过大和负值出现导致的评分误差。

根据地区产业发展规划方案结合实际的产业发展重点，采用排序指数的大小来确定权重系数的大小，区域产业用电总量、用电增速、电力区位商值、区域净增容量、产业活跃电力指数的权重指数分别为：0.15、0.15、0.20、0.20、0.30，通过对各电力数据指标计算得到产业发展的综合分析结果［19-20］。

3 地区产业发展评价结果

通过电量采集系统获取2016—2020 年全市各产业用电量，在统计年鉴上获取全市近5 的GDP 数据。对全市用电量与GDP 进行分析，结果如图1所示。

图1 电力经济关联分析

从图1 中可以看出，全市用电量与生产总值发展趋于一致，电力经济相关系数高达0.978 5，全市整体经济发展与电力消费为正相关关系，用电量变化能够准确反映全市经济运行态势。

对全市的电力消费弹性指数进行计算，结果如图2所示。

图2 电力消费弹性指数分析

从图2 中可以看出，度电产值呈下降趋势，平均每千瓦时产生产值13.87元，全市产业结构需要进一步优化扶持，提升经济发展动力。

对地区的新一代信息技术产业分别从区域产业用电总量、用电增速、电力区位商值、区域净增容量、产业活跃电力指数5 个维度进行分析，得出各区域的指标数据如图3—图7 所示，新一代信息技术指标如表1所示。

表1 新一代信息技术区域产业指标

新一代信息技术产业区域产业用电总量结果如图3所示。

从图3 中可以看出滕州地区的新一代信息技术用电量较大，市中区和高新区的用电相当，3 个地区的新一代信息技术产业发展基础相对较好。新一代信息技术用电增速如图4所示。

图3 新一代信息技术区域产业用电总量

图4 新一代信息技术用电增速

从图4 中看出滕州的新一代信息技术用电增速较大，高新和市中的用电相对较高，3 个地区的新一代信息产业技术的发展态势较好。新一代信息技术电力区位商值如图5所示。

图5 新一代信息技术电力区位商值

从图5 中可以看出高新区的新一代信息技术电力区位商值较大，新一代信息技术在该地区的发展较好，具有较强的上升势头和强力拉动该地区产业发展的动力。新一代信息技术区域净增容量如图6所示。

图6 新一代信息技术区域净增容量

从图6 中看出高新区的净增容量较大，新一代信息技术产业发展迎来发展的良好契机，电力装机净增容量远大于其他区域，产业发展的趋势向好。新一代信息技术产业活跃电力指数如图7所示。

图7 新一代信息技术产业活跃电力指数

从图7 中看出市中区的产业活跃度相对较高，表明该地区在新一代信息技术的发展上迎来一定的电力需求。

由分析结果可以看出新一代信息技术产业在滕州、高新区的用电量、用电增速、净增容量相对较高，产业发展相对超前，产业的综合发展相对于其他地区较好。

对5个指标通过雷达图进行展示分析，如图8和图9所示。

图8和图9中五边形的各个角代表一个指标，内部不同颜色的点线代表不同区域的指标值，点线越靠外代表该项指标值越大，越靠内代表指标值越小，点线相对包含的面积越大，说明该地区的各个指标较好，产业发展情况也越好。

图8 新一代信息产业指标雷达图

图9 新一代信息产业指标比值雷达图

由新一代信息产业指标雷达图展示结果，难以直观看出不同区域的新一代信息产业的指标情况，为进一步提升展示效果，采取指标比值化的方式，效果有所提升，但仍难以看出指标情况。采取指标对数化的方式，获得各指标雷达图如图10所示。

图10 新一代信息产业指标对数雷达图

从图10 中可以清楚地看到不同区域的新一代信息技术产业5 项指标的具体情况，通过雷达图可以看到高新和滕州的面积较大，产业发展较好。

同时采用综合指标评价得分对新一代信息技术产业在各个区域的发展进行评价，如图11所示。

图11 新一代信息产业综合评分

从图11 中可以看出新一代信息技术产业在各个区域的发展评价得分差值较大，且市中区存在负值情况，基于指标数据直接打分效果较差。

采用本文提出的分段赋值加权求和的评价方法，对5 个指标在各个区域上的数值进行赋值，得到结果如表2所示。

表2 新一代信息技术区域产业分段赋值指标

对指标数值进行加权求和得到各个区域新一代信息技术产业的综合评价得分如图12所示。

由图12 所示综合评价得分结果可以看出高新区、滕州区的新一代信息技术产业发展较好。

图12 新一代信息产业分段综合评分

采用同样的方法，分别对地区的高端装备、新材料、新能源、新医药、高端化工、高质高效农业、新型商贸物流、特色文旅康养进行区域用电总量、用电增速、电力区位商、业扩净增容量、产业活跃度指数等5个维度进行分析，分别得出各产业的5 项指数，并对各区域的产业发展进行综合评分，得到某一产业在不同区域的得分，如表3所示。

表3 各区域产业综合得分

由各产业发展区域综合得分结果可以看出不同区域不同的产业发展的综合得分情况，可以对各产业的发展进行量化评价，如图13所示。

图13 各产业发展区域雷达图

由各产业发展区域雷达图可以看出7 个地区在9大产业发展上的优势产业和薄弱产业，同时根据雷达图各区域连线结果可以看出滕州地区的产业发展相对均衡，其他地区产业发展存在较大的地域差异性。由雷达图面积可以看出滕州发展相对较好。

对区域的产业发展进行综合评分，结果如图14所示。

图14 各产业发展区域综合评分结果

由产业发展区域综合评分结果可以看出产业的发展存在区位优势，高新区在新医药、文旅方面较突出，薛城区在高端化工方面发展较好，山亭区主要是突出农业发展，滕州市在新材料方面具有优势。

4 结语

基于电力数据对地区产业分析，能够准确、可靠地分析出各地区产业发展的具体情况，同时提出的指数指标雷达图，可以较好地避免因指标之间的差异，导致雷达图显示效果差的问题，同时提出的分段赋值加权求和指标评分方法，可准确评估各地区间产业发展的综合情况。对于地区产业的发展评估具有重要的指导意义和广泛的应用推广价值。