一种天然气市场需求增强学习仿真方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及天然气市场需求预测，特别涉及一种天然气市场需求增强学习仿真方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、目前关于天然气市场的仿真主要停留在对网的仿真，包括管网动态和管道压力等；关于仿真建模的方法主要包括系统动力学、微观仿真模型、元胞自动机、多层模拟、神经网络和遗传算法等。

2、在我国当前的天然气行业中，关于多主体市场仿真技术的研究与应用均寥寥无几。目前基本上都是通过大量的人工工作和积攒一定的市场经验进行分析天然气市场经济情况，这种方法需要人力资源多，分析时间周期长，存在一定的人为因素分析数据不准确性等。

技术实现思路

1、本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种天然气市场需求增强学习仿真方法及系统，旨在于解决当前天然气市场需求预测技术耗费人力多、分析时间周期长以及主观性较强的问题。

2、为达到上述目的，本发明第一方面提出了一种天然气市场需求增强学习仿真方法，包括：

3、确定天然气市场主体及所述天然气市场主体的主体信息；

4、确定影响所述天然气市场主体的影响因素；

5、获取天然气市场数据；

6、根据所述天然气市场主体、所述主体信息及所述影响因素构建天然气市场主体决策行为仿真模型；

7、根据所述天然气市场主体决策行为仿真模型与所述天然气市场数据生成天然气市场需求增强学习仿真数据。

8、优选的，所述天然气市场主体包括：政府机构主体、天然气供应商主体、天然气承运商主体及天然气用户主体；所述主体信息包括：主体名称、主体属性、主体市场状态和主体市场行为规则；所述影响因素包括：天然气供应国际外部因素、天然气市场需求影响因素和天然气市场需求偶发影响因素。

9、优选的，所述天然气供应国际外部因素包括天然气国际价格波动；所述天然气市场需求影响因素包括：国内经济形势变化数据、国内能源政策实施状况数据、国内人口发展状况数据及国内行业内部变动状况数据；所述天然气市场需求偶发影响因素包括天然气市场偶发事件及所述影响因素中的若干个因素叠加构成的叠加因素。

10、优选的，根据所述天然气市场主体、所述主体信息及所述影响因素构建仿真模型，包括：

11、根据所述主体信息及所述影响因素确定所述天然气市场主体的决策目标并构建决策目标表达式；

12、基于所述决策目标表达式构建所述仿真模型。

13、优选的，根据所述主体信息及所述影响因素确定所述天然气市场主体的决策目标并构建决策目标表达式，包括：

14、在根据所述主体信息确定所述天然气市场主体为天然气供应商主体时，将所述决策目标确定为供应商利润最大化；

15、所述供应商利润最大化对应的决策目标表达式为：

16、max{pwqw-cw-cy}

17、其中，max为用于取函数最大值的最大值函数；pw表示天然气售价，qw表示天然气供应商的供应量，cw表示天然气供应商的成本，cy表示天然气供应商的运输成本。

18、优选的，根据所述主体信息及所述影响因素确定所述天然气市场主体的决策目标并构建决策目标表达式，包括：

19、在根据所述主体信息确定所述天然气市场主体为天然气承运商主体时，将所述决策目标确定为承运商利润最大化；

20、所述承运商利润最大化对应的决策目标表达式为：

21、max{pgqw-cg}

22、其中，max为用于取函数最大值的最大值函数；pg表示管输费单价，cg表示成本分摊，qw表示天然气供应商的供应量。

23、优选的，根据所述主体信息及所述影响因素确定所述天然气市场主体的决策目标并构建决策目标表达式，包括：

24、在根据所述主体信息确定所述天然气市场主体为天然气用户主体时，将所述决策目标确定为用户利润最大化；

25、所述用户利润最大化对应的决策目标表达式为：

26、max{α-pwqw-co}

27、其中，max为用于取函数最大值的最大值函数；pw表示天然气售价，qw表示天然气供应商的供应量，α表示天然气用户主体的收益，co表示除购买天然气成本以外的其他成本。

28、优选的，根据所述天然气市场主体、所述主体信息及所述影响因素构建仿真模型，还包括：

29、构建天然气市场主体基础环境；

30、构建天然气市场主体行为逻辑。

31、优选的，所述的构建天然气市场主体基础环境，包括：

32、建立天然气市场仿真的基础模型；

33、根据所述天然气市场主体在所述基础模型中生成若干个智能体；

34、对所述若干个智能体中的每个智能体添加智能体属性；

35、对所述若干个智能体中的每个智能体添加智能体变量；

36、对所述若干个智能体中的每个智能体添加智能体行为策略，所述行为策略为可动态调整的目标函数；

37、所述基础环境包括：所述基础模型、所述智能体、所述智能体属性、所述智能体变量与所述智能体行为策略。

38、优选的，根据所述仿真模型与所述天然气市场数据生成天然气市场需求增强学习仿真数据，包括：

39、在所述若干个智能体之间建立交互关系；

40、将所述天然气市场数据输入所述智能体，根据所述若干个智能体之间的交互关系计算得到所述仿真数据。

41、优选的，在所述若干个智能体之间建立交互关系，包括：

42、预测所述影响因素的未来变动情况；

43、构建所述若干个智能体决策行为的第一博弈模型；

44、构建所述若干个智能体均衡条件的第二博弈模型；

45、所述交互关系包括：根据所述第一博弈模型与所述未来变动情况计算各所述智能体的反应值和决策变化；判断所述反应值和所述决策变化是否符合第二博弈模型。

46、本发明第二方面提出了一种天然气市场需求增强学习仿真系统，包括：

47、主体确定模块，用于确定天然气市场主体及所述天然气市场主体的主体信息；

48、影响确定模块，用于确定影响所述天然气市场主体的影响因素；

49、数据获取模块，用于获取天然气市场数据；

50、模型构建模块，用于根据所述天然气市场主体、所述主体信息及所述影响因素构建天然气市场主体决策行为仿真模型；

51、数据生成模块，用于根据所述天然气市场主体决策行为仿真模型与所述天然气市场数据生成天然气市场需求增强学习仿真数据。

52、本发明第三方面提出了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述非暂态计算机执行前述天然气市场需求增强学习仿真方法。

53、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的天然气市场需求增强学习仿真方法及系统，通过多主体建模与市场仿真技术精细模拟天然气市场客户特性，能够有效刻画市场运行状态、市场荣衰走势变化和市场与客户用气情况，从而提前做好预判预警，促进安全生产和提质增效，提高保供调峰能力进而提升精准决策水平。

54、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

55、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。