基于灰色马尔科夫方法的某油田操作成本预测研究

张山江



基于灰色马尔科夫方法的某油田操作成本预测研究

张山江

摘要：油田企业采取增产措施稳定或者增加原油的产量，相对地增加了企业的操作成本。操作成本的增加降低了企业的利润，因而有必要对其进行预测和控制。为了给企业的决策提供良好的帮助，本文在灰色预测方法的基础上，结合马尔科夫预测方法依据较少时期内的操作成本的数据对该企业的最后一期的成本情况做了预测和对比，最后得到了精度较高的预测数据，对操作成本未来的状态作了比较准确的判断，证明该方法能够辅助企业的决策。

关键词：操作成本；灰色马尔科夫预测；灰色预测；马尔科夫预测

1.引言

对成本进行科学的认识和控制是企业管理的一个重点，也是企业利润实现增长的一个有效点。近几年来，随着油田开发难度的增加，产量的不断递减和含水率的逐步上升，在产量上寻求增长的可能性越来越小，需要从油气操作成本方面入手实现成本控制和利润增长的目标。目前学者所进行的操作成本预测研究多数使用回归分析，指数平滑，灰色模型等等方法，这些方法虽行之有效，但各有缺点，回归分析所需数据多，假设条件多，误差较大。指数平滑的参数缺乏科学的确定方法，灰色模型排斥趋势的曲线波动等等。马尔科夫方法则能较好的适应数据的随机波动性，因而其与灰色预测方法相结合形成新的预测方法能够消弭灰色预测的缺点，同时又兼具二者的优点。本文根据某油田生产的实际情况，结合其操作成本的相关数据，利用灰色马尔科夫方法进行对其预测，旨在得到关于操作成本更精确的预测数据，并为企业决策提供良好的建议。

2.灰色马尔科夫预测方法

灰色马尔科夫预测方法的基本思路是，先针对数据建立 GM(1，1)灰色模型，求出其预测曲线。再在该曲线的基础上划分状态区间，结合马尔科夫链模型预测数据的未来状态，求出其状态转移概率及预测值区间，取区间的中点，得到灰色马尔科夫预测值。

2.1 建立GM(1，1)灰色模型

GM(1，1)模型是基于随机的原始时间序列构建的，在按照时间累加后形成的新时间序列所显现的规律可用一阶线性微分方程的解来逼近。

建立非负原始序列为X(0)={x(0)(1),x(0)(2),…x(0)(n)}

2.2 计算模型的解与还原值

2.3 精度检验

2.4 建立马尔科夫预测模型

一般在对预测对象划分状态的时候有定量和定性两种方法可供选择。定性的方法是以预测目标为根本，按照决策者自己的需要划分可能的状态。定量的方法主要是根据还原值建立随机序列：

3.某油田操作成本预测实例

油气操作成本是指发生在油气开采过程中的，为保证油田生产运行和维护油气井以及相关设备和设施而发生的各项支出费用。现选取6个时期的操作成本数据进行分析和预测，视最后一个数据未知，以做对比和检验。

按先前公式进行计算和处理得：

精度检验得：平均相对误差ε=0.18313773

预测精度p=1-ε=0.816862269，证明该模型精预测度较好，能够拟合实际。

表2　某油田6时期操作成本灰色预测统计表　　单位：千万元

4.结论

综上可知，单纯的使用灰色预测方法能够顺利对未来做出科学的预测，但预测的趋势有僵化的性质，预测的波动性不明显。而在结合马尔科夫方法之后，既保持了灰色方法的信息未知和数据量少技能做预测的有点，又包含了马尔科夫方法对于状态预测的简明准确性。但是其缺点也显而易见，在进行状态划分的时候缺乏足够的科学的依据，取均值后会掩盖原始数据与预测数据本身所存在的波动性。部分学者在此处使用的残差法也未能体现足够的科学性，因而是需要研究的方向。(作者单位：西南石油大学经济管理学院)

参考文献:

[1]郭秀英.预测决策的理论与方法[M].北京：化学工业出版社，2010，9

[2]王安东，陈跃良等.基于灰色马尔科夫模型的2A12铝合金腐蚀预测方法研究[J].装备环境工程，2014，11(6)：22-28