การพยากรณ์ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในประเทศไทยโดยใช้ตัวแบบผสม Sarima-GP ด้วยเคอร์เนลฟังก์ชันใหม่

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อพัฒนาตัวแบบทางคณิตศาสตร์โดยใช้ตัวแบบ SARIMA-GP ด้วยฟังก์ชันเคอร์เนลใหม่ 2) เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวแบบที่พัฒนาขึ้นกับตัวแบบ SARIMA-ANN ด้วยการจำลองข้อมูลโดยเทคนิคมอนติคาร์โล 3) เพื่อพยากรณ์ปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายเดือนของประเทศไทยโดยใช้ข้อมูลจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยจากตัวแบบที่พัฒนาขึ้น ผลการวิจัยปรากฏดังนี้ 1. เทคนิคออกแบบฟังก์ชันเคอร์เนลขึ้นมาใหม่สำหรับการพยากรณ์ภายใต้กระบวนการแบบเกาส์เซียน นำเสนอในรูปแบบผลบวก (Sum) และผลคูณ (Product) จากเคอร์เนลเลขชี้กำลังสอง (Squared exponential kernel) เคอร์เนลคาบ (Periodic kernel) เคอร์เนลกำลังสองตรรกยะ (Rational quadratic kernel) และเคอร์เนลเชิงเส้น (Linear kernel) ได้เป็นฟังก์ชันเคอร์เนลใหม่คือ K_(SE*RQ*LIN)+ K_(PER*LIN )+ K_(LIN )และตัวแบบ SARIMA-GP ด้วยฟังก์ชันเคอร์เนลใหม่ของการพยากรณ์ปริมาณการใช้ไฟฟ้าคือ f(x_j ) m(x_j )=k(X,x_j )^T (K(X,X)+ ^2 I_N )^(-1) y ประสิทธิภาพของตัวแบบที่พัฒนาขึ้นภายใต้เงื่อนไขการแจกแจงแบบไวท์บูลล์ 3 แบบ และลักษณะข้อมูลอนุกรมเวลา 15 รูปแบบ รวมทั้งหมด 45 เงื่อนไข ดีกว่าตัวแบบ SARIMA-ANN ทุกเงื่อนไข 3. ผลการพยากรณ์ปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายเดือนของประเทศไทยโดยใช้ข้อมูลจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยจากตัวแบบที่พัฒนาขึ้น มีค่าพยากรณ์ความต้องการใช้ไฟฟ้าเมื่อสิ้นปี พ.ศ. 2568 มีค่าประมาณ 269, 328 กิกะวัตต์ต่อชั่วโมง เพิ่มขึ้นจากปีพ.ศ. 2559 เฉลี่ยปีละ 9,290 กิกะวัตต์ต่อชั่วโมง หรือเพิ่มขึ้นเฉลี่ยร้อยละ 4.23 ต่อปีโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (MSE) และค่าส่วนเบี่ยงเบนสัมบูรณ์เฉลี่ย MAD เท่ากับ 5.5083E-09 และ 5.6903E-05 และค่าคลาดเคลื่อนร้อยละสัมบูรณ์เฉลี่ย MAPE เท่ากับ 4.7072E-09 ซึ่งมีค่าน้อยกว่าร้อยละ 6.