Построение кластерной линейной регрессионной модели потребления электроэнергии в Сибирском федеральном округе

В работе дан краткий обзор публикаций по применению методов математического моделирования для анализа закономерностей влияния различных факторов на уровень регионального энергопотребления в некоторых странах. В частности, рассмотрены: применение многопараметрической регрессионной модели для детального изучения потребления электроэнергии в регионах Китая; методы анализа неоднородных панельных данных для изучения причинно-следственных связей между экономическим ростом, потреблением электроэнергии и показателями урбанизации; эконометрическое исследование потребления электроэнергии в жилых помещениях Португалии с акцентом на определении влияния на него характеристик жилья; восходящая стохастическая имитационная модель для анализа среднего профиля регулярного потребления электроэнергии в Испании в зависимости от количества членов семьи и дней недели. В статье разработана кластерная линейная регрессионная модель потребления электроэнергии в Сибирском федеральном округе Российской Федерации по пространственной выборке данных за 2023 г. Показано, что, если в качестве расстояния между расчетными и фактическими значениями зависимой переменной используется манхэттенское расстояние, задача оценивания параметров и расчета составов задающих соответствующие кластеры индексных множеств с помощью метода наименьших модулей сводится к задаче линейно-булева программирования. Построенная модель обладает высокой точностью, существенно превышающей точность обычной линейной регрессии. В качестве независимых переменных модели задействованы объем валового регионального продукта и суммарная мощность электростанций.

Землячева Е. А. Оценка факторов и прогнозирование перспектив устойчивого развития ТЭК в регионах России при их переходе к умной энергетике. Вестник Ростовского государ-ственного экономического университета (РИНХ), 2024, т. 31, № 3, с. 112–125.
Zemliacheva E. A. Assessment of factors and forecasting the prospects for sustainable develop-ment of the FEC in the regions of Russia during their transition to smart energy. Vestnik of Rostov State University of Economics (RINH), 2024, vol. 31, no. 3, pp. 112–125. (In Russ.)

Карпенко С. М., Карпенко Н. В. Анализ и моделирование регионального электропотреб-ления с учетом влияния внешних факторов. Энергобезопасность и энергосбережение, 2021, № 3, с. 12–17.
Karpenko S. M., Karpenko N. V. Analysis and modeling of regional electric power consumption subject to influence of external factors. Energy safety and energy economy, 2021, no. 3, pp. 12–17. (In Russ.)

Кирпичникова И. М., Соломахо К. Л. Исследование методов прогнозирования электропо-требления сбытового предприятия. Электротехнические системы и комплексы, 2014,
№ 3 (24), с. 39–43.
Kirpichnikova I. M., Solomakho K. L. Research of forecasting methods of electricity consumption in power enterprises. Electrotechnical Systems and Complexes, 2014, no. 3 (24), pp. 39–43. (In Russ.)

Лебедев Ю. А., Летягина Е. Н., Рузанов А. И., Сидоренко Ю. А. Регрессионный анализ энергопотребления в промышленных регионах. Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. Серия: Социальные науки, 2014, № 3 (35), с. 29–32.
Lebedev Iu. A., Letiagina E. N., Ruzanov A. I., Sidorenko Iu. A. Regression analysis of energy consumption in industrial regions. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhny Novgorod. Series: Social Sciences, 2014, no. 3 (35), pp. 29–32. (In Russ.)

Лозинская А. М., Редькина А. Ю., Шенкман Е. А. Прогнозирование электропотребления объединенной энергосистемы: учет сезонных колебаний. Прикладная эконометрика, 2020, № 4 (60), с. 5–25.
Lozinskaia A. M., Redkina A. Iu., Shenkman E. A. Electricity consumption forecasting for inte-grated power system with seasonal patterns. Applied Econometrics, 2020, no. 4 (60), pp. 5–25. (In Russ.)

Носков С. И., Беляев С. В. Оценка непротиворечивости кластерной линейной регрессионной модели. Вестник Технологического университета, 2025, т. 28, № 2, с. 88–91.
Noskov S. I., Beliaev S. V. Assessment of the consistency of a cluster linear regression model. Herald of Technological University, 2025, vol. 28, no. 2, pp. 88–91. (In Russ.)

Пержабинский С. М., Карамов Д. Н. Оценка надежности электроэнергетических систем с ветровыми электростанциями и накопителями энергии. Известия Российской академии наук. Энергетика, 2018, № 5, с. 15–25.
Perzhabinsky S. M., Karamov D. N. Adequacy assessment of electric power systems with wind power stations and energy storages. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Energetics, 2018, no. 5, pp. 15–25. (In Russ.)

Устюгов Н. В. Разработка прогноза электропотребления предприятия с учетом часов пи-ковой нагрузки в регионе. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ, 2020, т. 2, с. 59–63.
Ustiugov N. V. Performance of the electric power consumption of the enterprise taking into ac-count peak load hours in the region. Mathematical Methods in Technics and Technologies – MMTT, 2020, vol. 2, pp. 59–63. (In Russ.)

Федеральная служба государственной статистики (Росстат). URL: https://rosstat.gov.ru/ (дата обращения:  24.03.2025).
Federal State Statistics Service (Rosstat). Available at: https://rosstat.gov.ru/ (In Russ.) (accessed: 24.03.2025).

Федеральная статистическая служба (Федстат). URL: https://fedstat.ru/ (дата обращения:  24.03.2025).
Federal Statistical Service (Fedstat). Available at: https://fedstat.ru/ (In Russ.) (accessed:  24.03.2025).

Escobar P., Martínez E., Saenz-Díez J. C., Jiménez E., Blanco J. Modeling and analysis of the electricity consumption profile of the residential sector in Spain. Energy and Buildings, 2020, vol. 207, pp. 109629.

Hadi M. F., Hidayat M., Widiarsih D., Murialtih N. The role of electricity and energy consumption influences industrial development between regions in Indonesia. International Journal of Energy Economics and Policy, 2021, vol. 11, no. 3, pp. 403–408.

Kyriakopoulos G. L., Arabatzis G., Tsialis P., Ioannou K. Electricity consumption and RES plants in Greece: Typologies of regional units. Renewable Energy, 2018, vol. 127, pp. 134–144.

Mohammadi H., Ram R. Cross-country convergence in energy and electricity consumption, 1971-2007. Energy Economics, 2012, vol. 34, no. 6, pp. 1882–1887.

Romano A. A., Scandurra G. Dynamics of economic growth and electricity consumption at re-gional level: the Italian case. Energy Systems, 2011, vol. 2, pp. 143–150.

Wang M., Wang W., Wu L. Application of a new grey multivariate forecasting model in the forecasting of energy consumption in 7 regions of China. Energy, 2022, vol. 243, pp. 123024.

Wang N., Fu X., Wang S. Economic growth, electricity consumption, and urbanization in China: A tri-variate investigation using panel data modeling from a regional disparity perspective. Journal of Cleaner Production, 2021, vol. 318, pp. 128529.

Wiesmann D., Azevedo I. L., Ferrão P., Fernández J. E. Residential electricity consumption in Portugal: Findings from top-down and bottom-up models. Energy Policy, 2011, vol. 39, no. 5, pp. 2772–2779.

Yukseltan E., Aktunc E. A., Bilge A. H., Yucekaya A. An overview of electricity consumption in Europe: Models for prediction of the electricity usage for heating and cooling. International Journal of Energy Economics and Policy, 2024, vol. 14, no. 2, pp. 96–111.