JMP®在能源使用领域大放异彩

中央哈德森天然气和电力公司深入研究了以往50年的数据,规划设计未来的能量需求

挑战通过评估每种类型的客户能源利用模式来确定服务供应商怎样调整价格
解决方案通过使用JMP分析和建模50年逐时数据来了解不同客户群的电气使用模式以及每天,每月,每年的周期数据和温度是怎样相互关联的
结果中央哈德森天然气和电力公司开发了各种描述模型从而更经济地为各种客户群体提供服务并开发了预测每时电力需求的模型

拉里·阿维森是中央哈德森天然气和电力公司的服务成本分析师,负责建模。他可以用这些模型评估每种客户类型的能源使用模式从而确定如何调整价格。最近,阿维森已经开始使用SAS的JMP统计发现软件来做这些,在这个过程中,JMP软件强大的实力让他成为JMP的忠实支持者。

虽然他的建模工作仍然在进展中。阿维森还是决定带着他的研究生去参加在北卡罗来纳州,研究三角园举办的JMP使用者年度会议,这样他可以从其他的JMP使用者那里学习怎样改良那些模型。

并进一步改进他建好的部分。结果是他过度拟合了他纠正的部分,现在他正继续对模型进行微调。

阿维森自己的工作非常了解,但他不是经过训练的统计学家。这就是JMP的独到之处,它帮助阿维森深入研究了庞大的数据让他能更好地了解各种能源使用模式。

一个神奇数据集的展开

中央哈德森天然气和电力公司为纽约市哈德森河谷地区约295,000家电力客户提供服务,覆盖面积约2600平方英里。 对于服务成本的研究,阿维森负责运行负荷研究计划,该计划面向各种客户群(住宅,商业和工业,在每一个子集中)每小时的需求,这是分配各类的成本所必需的。

有一天,阿维森发现,正如他自己所形容的一样,“从1960年代到现在,近50年的每时数据就是一个神奇的数据集。而且,鉴于我有JMP这个强大的工具,我意识到我可以把这些数据归纳在一起建立一个远胜于现有模型的更好的模型。”

于是他开始处理这些数据。

阿维森的目的是使用视觉探索一个从1960年1月到2008年2月记录每时电力负荷和温度的数据集,打破根据客户类确定电力负荷,构建和测试根据客户类型预测的需求模型。

阿维森的研究的目的是对这些数据以及相关日常、月度和年度周期随温度有一个更好地理解,然后最终用这些信息尽可能成本效益高地提供能源。

JMP对于阿德森而言,还是一个较陌生的工具,但是,他说“作为SAS的爱好者,JMP的使用变得顺其自然,其它统计工具在这里都不好用了。”

这是巨大的数据集,多达440,000行的数据。“五十年的逐时数据,”阿德森说,“这远远超出了电子表格程序所能处理的范围。”

“即使你加载了这些数据,电子表格程序处理起这些数据来也太笨拙了。JMP一个出色的功能就是,它可以记录各种不同形式数据,譬如文本文件以及逗号分隔的或专有表格格式的数据, 然后为了简化分析过程你可以叠加,拆开或重新排列这些数据。

“我首先建立了很多的图表,重新排列数据集得到了一个满意的解释来描述这部分—可能有缺失值的地方,例如,温度和每小时负荷是否有关。”

他开始研究在CHG&E系统在超过50年的时间里的增长从而确定如何建模,测验每年, 每周和每天的周期。

“我从JMP优秀的技术支持人员那里定了一本按时间序列分析的书”,阿维森说,“而且他们给我一起寄来了练习,我凭借这本书的章节内容开始工作。在第三章我学会了用正弦和余弦公式来建模周期。”

“所以我用它们做了实验,而且越实验,它的效果看起来越好。我将我的分析展示纽约JMP的客户经理,他建议我参加JMP会议与其他用户分享我的成果。”

阿维森既作为主讲人又作为学生出席了这次会议。

阿维森已经完成了一个周期为三年的系统负载分解,然后显示了每类顾客在跨系统的每时系统负载的贡献。不过,他仍然在完善模型的方法。

“基本上,我这样做有两个目的”阿维森说。“首先,试图建立一个更好的系统模型,另一个就是清楚地显示每一客户类对系统的贡献。”

涵盖范围

阿维森也使用JMP验证当前的数据。CHG&E定期的从500左右的电表上收集每小时的数据。阿维森将数据加载进JMP,然后将它按客户类分解并计算每类客户在每个小时的需求。

“从本质上说,”他说,“我们正尝试通过价格等级得到千瓦每客户每小时,然而这里有10个不同级别的客户。所以有庞大的数据。”

阿维森综合使用了JMP软件的很多工具。他定期会采用表格总结,构造子集,排序,叠加和分解工具。

他描述了JMP在确定离群值,和使用纵列色彩化可视模式中的有效性。

“如果我按小时变换颜色,我在我的图表上得到一个小时的使用模式;如果我按年来涂色,我会看到在每年的不同。”

“我可以分析,探索和可视化任何一列的数据。我经常加一个公式来辅助检查这些数据,比较一行与前两行,以确保从一个小时到下个小时的变化不太大。并有能力隐藏和排除一些行或列的内容。”

他把JMP作为所有分析的平台,分配,以X拟合Y,匹配对和拟合模型,以及时间序列的频谱密度,--涵盖范围。

“总之,”阿维森说,“JMP非常快而且功能强大,并能提供很多处理数据的方式。”

下一步是什么?“现在在一个有商业和营销专家的团队。” 阿德森说,“该团队可以选择确定如何经济,高效地服务于不同的客户组群,并可以制定方案,以鼓励和激励特定客户的节约用电。”

阿维森总结道,“关于这些数据,我会继续检测它。至于模型,我会不断地改进它们以适应不断变化的环境。”

Power lines

JMP出色的一个功能就是,它可以记录各种不同形式数据,譬如文本文件以及逗号分隔的或专有的表格格式数据, 然后为了简化分析过程你可以叠加,拆开或重新排列这些数据。

Larry Arvidson

服务成本分析师
中央哈德森天然气和电力公司

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