База примеров

Статистический анализ энергетического рынка Европы: природный газ, электроэнергия, нефтепродукты

Постановка задачи

Описание и структура данных

Визуальный анализ

Описательный анализ

Наложение результатов на карту

Исследование с помощью модуля Data Mining

Вывод

Список литературы

Приложение

Постановка задачи

Исследование основано на официальных данных, полученных Евростатом – статистической службой Европейского союза, занимающейся сбором статистической информации по странам-членам ЕС.

http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/database

IMPRO компании (IMport (импорт) и PROduction (производство) = IMPRO) - компании, которые либо привозят природный газ в страну, либо занимаются переработкой газа, добытого на территории данной страны.

Имеются полученные Евростатом наблюдения по ценам на природный газ, электроэнергию и нефтепродукты за 2009 – 2011 гг. и MPRO компаниям за 2003-2011 гг. в странах Евросоюза и ряде стран Европы, не входящих в Евросоюз. Некоторые страны предоставили неполные данные по своим рынкам. Задачи, решаемые в ходе проводимых анализов:

  1. Визуализация цен на энергоносители, соотношений факторов, на основе которых составляются конечные цены для каждой из стран и количеств IMPRO компаний;
  2. Описательные статистики и корреляции рассматриваемых данных;
  3. Классификация стран по исходным данным.

Описание и структура данных

Исходные таблицы формата Excel взяты с сайта статистической службы Европейского союза Евростат из общей базы данных по энергоносителям, а также из статей про цены на энергоносители и индикаторы рынка натурального газа. Ссылки на все источники информации находятся в списке используемой литературы в конце отчета.

Данные были импортированы из файлов Excel в таблицы STATISTICA.

Наблюдениями (строками) являются рассматриваемые страны (также отдельно рассматриваются средние показатели для Евросоюза и Еврозоны), а переменными (столбцами) – значения цен или процентные соотношения факторов.

Основной таблицей для анализа цен является Half-yearly electricity and gas prices, second half of year – обзор средних цен на природный газ и электроэнергию в течение последних трех лет (вторая половина каждого года). Переменными в данном случае являются e_ h_2009 (2010, 2011) - цены на электроэнергию для бытовых пользователей, e_ in_2009 (2010, 2011) – цены на электроэнергию для промышленных пользователей, g_ h_2009 (2010,2011) – цены на газ для бытовых пользователей, g_ in_2009 (2010,2011) – цены на газ для промышленных пользователей.

Во всех таблицах помимо исследуемых стран Европы добавлены еще два наблюдения – EU-27 (средние значения цен или процентных соотношений в странах Евросоюза) и Euro area (средние значения цен или процентных соотношений в странах Еврозоны).

В последующих таблицах, описывающих цены на энергоносители, имеется информация о факторах, составляющих конечные цены на энергоносители. В таблицах с информацией о IMPRO компаниях рассматривается количество компаний в каждой из рассматриваемых стран и доли национальных рынков крупных компаний.

Визуальный анализ

Сначала проанализируем цены на энергоносители – электричество, природный газ и нефтепродукты.

Разобьем таблицу Half-yearly electricity and gas prices, second half of year на четыре отдельных подгруппы:

  1. Цены на электроэнергию для бытовых пользователей;
  2. Цены на электроэнергию для промышленных пользователей;
  3. Цены на газ для бытовых пользователей;
  4. Цены на газ для промышленных пользователей.

Цены на электроэнергию для бытовых пользователей

Этот анализ для бытовых пользователей основан на ценах в среднем диапазоне потребления в пределах от 2 500 и 5 000 кВт-ч за год.

Рис 1: Цены на электроэнергию для бытовых пользователей в 2011 году

В течение второй половины 2011 года цены на электроэнергию для средних бытовых потребителей были самыми высокими в Дании, Германии и на Кипре. Самые низкие цены на электроэнергию для бытовых потребителей были зафиксированы в Черногории, Болгарии, Эстонии и Румынии.

Рис 2: Диаграмма размаха цен на электроэнергию для бытовых пользователей в 2009, 2010 и 2011 годах

На этом графике мы видим разброс цен и стандартное отклонение от медианы – т.е. значения, при котором ровно половина наблюдаемых значений меньше этого числа и ровно половина - больше. Также можно заметить, что цены в Дании за 2010 и 2011 гг. не попадают в выбранный диапазон, т.е. являются выбросами.

Средняя цена на электроэнергию для бытовых потребителей в странах ЕС-27 (цены на каждую страну-член ЕС взвешиваются в соответствии с использованием энергии бытовыми потребителями в 2010 году) был 0,184 EUR за кВт-ч во второй половине 2011 года. Цена на электроэнергию для бытовых потребителей в Дании (0,298 EUR за кВт-ч) была почти в 3,5 раза выше, чем в Болгарии (0,087 EUR за кВт-ч).

Рис 3: Процентное соотношение базовой цены, налогов и сборов в конечной цене на электроэнергию для бытовых пользователей

Рис 4: Процентное соотношение невозмещаемых налогов, затрат на транспортировку и производство в конечной цене на электроэнергию для бытовых пользователей

На этих графиках можно оценить влияние различных факторов на конечную цену. Самый низкая доля налогов в конечной цене на Мальте, самая высокая (из-за чего и совокупная цена является самой высокой) – в Дании.

Рис 5: Рост цен на электроэнергию в 2011 году относительно 2010 года (в %)

Данный график показывает, что цены в большинстве стран ЕС и Еврозоны в целом выросли, однако в некоторых странах (в Турции в особенности) произошло резкое падение цен.

Цены на электроэнергию для промышленных пользователей

Анализ основан на ценах в среднем стандартном диапазоне промышленного потребления с годовым расходом электроэнергии в пределах от 500 до 2 000 МВт.

Построим аналогичные графики для этой группы.

Рис 6: Цены на электроэнергию для промышленных пользователей в 2011 году

По данному графику можно судить о том, что статистика по ценам на электроэнергию на бытовые и промышленные нужды абсолютно разная – в данном случае самые высокие цены на Кипре, Мальте и в Италии, хотя цены для бытовых пользователей в этих странах являются средними по Европе.

Рис 7: Диаграмма размаха для цен на электроэнергию для промышленных пользователей в 2009, 2010 и 2011 годах

Эти же страны выделены и на диаграмме размаха, так как они не попадают в стандартный диапазон цен по Европе.

Рис 8: Процентное соотношение базовой цены и налогов и сборов, не включающих налог на добавленную стоимость, в конечной цене на электроэнергию для промышленных пользователей

Во многих странах доля налогов на промышленную электроэнергию достаточно мала, исключениями являются Германия и Италия. В среднем по Европе и Еврозоне показатель составил 15-17%.

Рис 9: Процентное соотношение затрат на транспортировку и производство в конечной цене на электроэнергию для промышленных пользователей

По этому графику можно условно выделить стран – производителей электроэнергии (Мальта, Кипр, Греция и т.д.) и стран – импортеров электроэнергии (Литва, Эстония, Словакия и т.д.).

Рис 10: Рост цен на электроэнергию в 2011 году относительно 2010 года (в %)

По данному графику можно судить о том, что во многих странах ЕС и Еврозоны цены на электроэнергию для промышленных пользователей упали.

Цены на газ для бытовых пользователей

Этот анализ основан на ценах в среднем диапазоне потребления бытовых потребителей с годовым расходом природного газа в пределах от 5 600 до 56 000 кВт-ч (от 20 до 200 ГДж).

Рис 11: Цены на природный газ для бытовых пользователей в 2011 году

Все рассматриваемые страны являются импортерами газа, поэтому в основном цены в разных странах довольно схожи. Выделяются Швеция, Дания, где цены превысили 0,1 EUR за кВт-ч.

Рис 12: Процентное соотношение базовой цены, налогов и сборов в конечной цене на природный газ для бытовых пользователей

Аналогично ситуации с ценами на электроэнергию, самые высокие конечные цены в странах с большой долей налогов и сборов в цене.

Рис 13: Рост цен на природный газ для бытовых пользователей в 2011 году относительно 2010 года (в %)

В основном наблюдался рост цен, но в Турции снова произошло резкое падение.

Цены на газ для промышленных пользователей

Рис 14: Цены на природный газ для промышленных пользователей в 2011 году

В отличие от электроэнергии, рейтинги стран по ценам за газ для промышленных и для бытовых очень похожи. Дания и Швеция снова его возглавляют.

Рис 15: Диаграмма размаха для цен на природный газ для промышленных пользователей

Рис 16: Процентное соотношение базовой цены и налогов и сборов в конечной цене на природный газ для промышленных пользователей

Данный график показывает, что значительная доля налогов в конечной цене на газ для бытовых пользователей наблюдается только в Румынии (30 %) и Дании (50 %).

Рис 17: Рост цен на природный газ для промышленных пользователей в 2011 году относительно 2010 года (в %)

В основном наблюдался рост цен, но в Турции снова произошло резкое падение.

Потребительские цены на нефтепродукты

Рис 18: Изменение средних цен по Европе на 3 вида топлива в период 2005-2012 гг.

Потребительские цены на нефтепродукты включают в себя налоги и пошлины, стоимость сырья, расходы на переработку и продажу, а также прибыль нефтяных компаний на АЗС. На графике показано изменение цен на 3 вида топлива в среднем по Европе в период с 2005 по 2012 гг. с заметным пиком в первой половине 2008 года и со значительным спадом во второй половине того же года. После этого происходит постепенное увеличение цены на все нефтепродукты, и к концу 2012 года цены на многие продукты достигли исторического максимума, или были очень близки к нему.

Давайте рассмотрим цены на эти 3 вида топлива в различных странах Европы.

Рис 19: Базовые и конечные цены на топливо Euro-super 95

Рис 20: Базовые и конечные цены на дизельное топливо (Automotive gas oil)

На представленных выше графиках видно, что базовые цены на топливо практически одинаковы во всех странах Европы, существенные различия проявляются в конечных ценах, т.е. при учете налогов.

Рис 21: Базовые и конечные цены на LPG motor fuel

В случае с LPG motor fuel существенные различия есть также и в базовых ценах. Кроме того, можно заметить, что в Италии все три вида топлива имеют довольно высокую цену.

Индикаторы рынка природного газа

Сначала рассмотрим IMPRO компании - компании, занимающиеся импортом и производством газа.

Рис 22: Количество IMPRO компаний в странах Европы в 2011 году

На данном графике представлено общее количество зарегистрированных компаний, занимающихся импортом и производством газа в странах Европы.

Теперь рассмотрим общее количество крупных компаний, занимающихся импортом и производством газа (с объемами национальных рынков более 5%) в Европе в период 2003-2011 гг.

Рис 23: Общее количество IMPRO компаний в Европе в период 2003-2011 гг.

В период 2003-2011 гг. число данных компаний колебалось от 52 до 73 компаний, пик был зафиксирован в 2010 году. На представленном ниже графике можно оценить совокупную долю рынка этих компаний.

Рис 24: Доля национальных рынков основных IMPR компаний (в %)

График показывает, что во всех странах Европы крупнейшие компании занимают или большую часть рынка, или весь рынок полностью.

Аналогично проведем анализ компаний розничной торговли.

Рис 25: Число основных компаний розничной торговли в странах Европы

График показывает число основных компаний розничной торговли (компании рассматриваются как крупные, если они продают не менее 5% от общего объема национального потребления природного газа). Наибольшее количество данных компаний представлено в Великобритании. Цифры остаются достаточно стабильными в течение последних восьми лет.

Рис 26: Доля национальных рынков основных компаний розничной торговли (в %)

Ситуация с долей рынка крупных розничных компаний примерно такая же, как и с IMPRO компаниями – компаниями, занимающимися импортом и производством газа. Однако в Италии и Германии большая часть рынка принадлежит мелким компаниям.

Описательный анализ

Проанализируем цены на электроэнергию и природный газ в каждой из 4 ранее выделенных групп.

1 группа – цены на электричество для бытовых потребителей

1)  Описательные статистики

Из таблицы видно, что средняя цена на электричество в 2009 году составляла 0,15 EUR за Квт-ч, медиана равна 0,156 EUR (т.е. ровно половина наблюдаемых значений меньше этого числа и ровно половина - больше), минимальная цена – 0,08 EUR, максимальная – 0,25 EUR. В 2010 и 2011 гг. минимальное значение оставалось примерно таким же, а максимальное значение росло – 0,27 EUR в 2010 г. и 0,29 EUR в 2011 г. Также в 2010 и 2011 гг. средние значения и медианы выросли до 0,16 EUR.

2) Классификация стран по группам (кластерам)

Классифицируя страны по ценам, мы имеем "подозрение", что цены подразделяются на 3 категории – низкие, средние и высокие. Анализ проводим методом K средних. Программа начинает с K случайно выбранных кластеров, а затем изменяет принадлежность объектов к ним, чтобы: (1) - минимизировать изменчивость внутри кластеров (групп), и (2) - максимизировать изменчивость между кластерами.

Сначала исследуем цены на электричество для бытовых пользователей в 2009 году.

Построим древовидное объединение всех кластеров и оценим по нему нужное число классов для метода k-средних.

По этому дереву объединения можно судить о том, что 3 кластеров достаточно для создания кластеров методом k-средних.

Образовалось 3 кластера – группы стран с низкими, средними и высокими ценами.

Теперь исследуем цены в 2010 году.

Средние значения кластеров значительно выросли. Кроме того, увеличилось количество стран в кластере стран со средними и низкими ценами, а количество стран в кластере стран с высокими ценами уменьшилось – в нем осталось только две страны с самыми высокими ценами относительно других – Германия и Дания.

Классификация по последней переменной из этой группы – ценам в 2011 году.

В 2011 году произошло обратное изменение в размере кластеров – кластеры стран с высокими и средними ценами уменьшились, а кластер стран с низкими ценами – увеличился. Средние цены по Евросоюзу и Еврозоне перешли в кластер стран с высокими ценами.

2 группа – цены на электричество для промышленных потребителей

1) Описательные статистики

Из таблицы видно, что средняя цена на электричество в 2009 году составляла порядка 0,1 EUR за Квт-ч, медиана равна 0,096 EUR , минимальная цена – 0,06 EUR, максимальная – 0,15 EUR. В 2010 и 2011 гг. минимальное значение оставалось примерно таким же, а максимальное значение росло – 0,18 EUR в 2010 г. и 0,21 EUR в 2011 г. Также в 2010 и 2011 гг. средние значения и медианы перешагнули рубеж 0,1 EUR.

2) Классификация стран по группам (кластерам)

Для оценки количества классов снова построим дерево объединения кластеров.

Аналогично, выделим по 3 кластера по каждым переменным – ценам за 3 исследуемых года и получим значения средних цен для выделенных кластеров для каждого года.

Классифицируем страны по ценам в 2010 г.

Кластеры по сравнению с 2009 годом почти не изменились. Увеличился кластер стран со средними ценами, а в кластере стран с высокими ценами остались Мальта, Кипр и Италия – страны, чьи значения цен являются выбросами на диаграмме размаха по ценам на промышленное электричество в 2010 и 2011 гг. (см. рис. 7). Кроме этого, произошло увеличение средних значений кластеров.

Классифицируем страны по ценам 2011 года.

Кластеры по сравнению с 2010 годом почти не изменились. Увеличился кластер стран с низкими ценами.

3 группа - цены на природный газ для бытовых потребителей

1) Описательные статистики

Из таблицы видно, что средняя цена на природный газ в 2009 году составляла порядка 0,05 EUR за Квт-ч, медиана также равна 0,05 EUR , минимальная цена – 0,027 EUR, максимальная – 0,096 EUR. В 2010 и 2011 гг. минимальное значение оставалось примерно таким же, а максимальное значение росло – 0,108 EUR в 2010 г. и 0,116 EUR в 2011 г. Также в 2010 г. среднее значения и медиана поднялись до 0,055 EUR, а в 2011 г. - до 0,06 EUR.

2) Классификация стран по группам (кластерам)

Для оценки количества классов снова построим дерево объединения кластеров.

Аналогично, выделим по 3 кластера по каждым переменным – ценам за 3 исследуемых года и получим значения средних цен для выделенных кластеров для каждого года.

Классифицируем страны по ценам 2010 года.

Классификация за 2011 год.

В данной группе – ценам на бытовой газ – кластеры оказались довольно устойчивыми. Произошла четкая классификация стран по ценам. Следует отметить самый маленький кластер – кластер стран с высокими ценами – в него на протяжении исследуемого временного промежутка входили только Швеция и Дания.

4 группа - цены на природный газ для промышленных потребителей

1) Описательные статистики

Из таблицы видно, что средняя цена на природный газ в 2009 году составляла порядка 0,03 EUR за Квт-ч, медиана также равна 0,029 EUR , минимальная цена – 0,021 EUR, максимальная – 0,049 EUR. В 2010 и 2011 гг. минимальное значение оставалось примерно таким же, а максимальное значение росло – 0,063 EUR в 2010 г. и 0,065 EUR в 2011 г. Также в 2010 г. среднее значения и медиана поднялись порядка до 0,034 EUR, а в 2011 г. - до 0,038 и 0,039 EUR соответственно.

2) Классификация стран по группам (кластерам)

Для оценки количества классов снова построим дерево объединения кластеров.

Аналогично, выделим по 3 кластера по каждым переменным – ценам за 3 исследуемых года и получим значения средних цен для выделенных кластеров для каждого года.

Классификация по ценам 2009 года

Классификация по ценам за 2010 год

Классификация по ценам за 2011 год

Аналогично кластерам стран по ценам на бытовой газ, кластеры на промышленный газ также довольно устойчивы и похожи по структуре на эти кластеры. Средние показатели по Евросоюзу и Еврозоне лежат в кластере со средними ценами.

Корреляции цен

1 группа

2 группа

3 группа

4 группа

Данные матрицы демонстрируют взаимосвязь трех случайных величин – цены на электроэнергию и природный газ для бытовых и промышленных потребителей в течение трех лет. Во всех случаях коэффициент корреляции близок к 1, то есть между переменными наблюдается положительная корреляция. Также для всех четырех групп наблюдается более высокая степень связи между ценами в 2010 и 2011 гг.

Регрессионные модели для цен на электроэнергию и газ для бытовых и промышленных пользователей

В таблице Half-yearly electricity and gas prices, second half of year мы имеем дело с ценами на 4 группы энергоносителей. Сейчас мы рассмотрим связь между ценами на электричество и природный газ для определенных типов пользователей – бытовых или промышленных за определенные года – 2009, 2010 и 2011 гг.

Цены на электричество и газ для бытовых пользователей в 2009 году.

Рис 27: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для бытовых пользователей в 2009 году

Коэффициент g_h_2009 бета = 0,838 показывает то, что регрессия оказалась значимой.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p < 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Цены на электричество и газ для бытовых пользователей в 2010 году

Рис 28: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для бытовых пользователей в 2010 году

Коэффициент g_h_2010 бета = 0,717 показывает то, что регрессия оказалась значимой.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p < 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Цены на электричество и газ для бытовых пользователей в 2011 году

Рис 29: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для бытовых пользователей в 2011 году

Коэффициент g_h_2011 бета = 0,736 показывает то, что регрессия оказалась значимой.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p < 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Цены на электричество и газ для промышленных пользователей в 2009 году:

Рис 30: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для промышленных пользователей в 2009 году

Коэффициент g_in_2009 бета = 0,181 показывает то, что регрессия оказалась незначимой, т.е. дальнейшего исследования проводить смысла не имеет.

Цены на электричество и газ для промышленных пользователей в 2010 году

Рис 31: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для промышленных пользователей в 2010 году

Коэффициент g_in_2010 бета = 0,181 показывает то, что регрессия оказалась незначимой, т.е. дальнейшего исследования проводить смысла не имеет.

Цены на электричество и газ для промышленных пользователей в 2011 году

Рис 32: Диаграмма рассеяния для цен на электричество и газ для промышленных пользователей в 2011 году

Коэффициент g_in_2011 бета = 0,051 показывает то, что регрессия оказалась незначимой, т.е. дальнейшего исследования проводить смысла не имеет.

По результатам парных регрессий можно сделать вывод о том, что существует значимая зависимость между ценами на разные виды энергоносителей для бытовых пользователей, так как это связано с похожим принципом формирования налогооблажения на эти цены. Что касается цен для предприятий, то для каждого вида топлива налогооблажение формируется по-разному.

Регрессионные модели для цен на 3 вида топлива

Ранее были рассмотрены цены на 3 вида топлива. Из графика (см. рис.18) можно судить о том, что во второй половине 2008 года произошло резкое падение цен на все виды топлива вследствие всемирного финансового кризиса. Из-за этого мы не можем рассматривать весь временной ряд. Поэтому нам следует разделить его на две половины – до второго полугодия 2008 года и после второго полугодия 2008 года.

Построим диаграмму рассеяния для 3 видов топлива до кризиса.

Рис 33: Диаграмма рассеяния данных о ценах на топливо Euro-super 95, Automotive gas oil и LPG motor fuel и временном промежутке с 2005 г. по 2 полугодие 2008 г.

Коэффициент Years бета = 0,838 показывает то, что регрессия оказалась значимой.

Для оценки адекватности значимой модели проведем анализ остатков, для этого проведем дисперсионный анализ.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p < 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Построим диаграмму рассеяния для 3 видов топлива после кризиса.

Рис 34: Диаграмма рассеяния данных о ценах на топливо Euro-super 95, Automotive gas oil и LPG motor fuel и временном промежутке со 2 полугодия 2008 года по 2012 г.

Коэффициент Years бета = 0,959 показывает то, что регрессия оказалась значимее, чем регрессия цен до кризиса.

Для оценки адекватности значимой модели проведем анализ остатков, для этого проведем дисперсионный анализ.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p < 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Кроме того, оценим коэффициенты наклона регрессионных прямых до и после кризиса (уравнения регрессионных прямых указаны вверху диаграмм рассеяния). Для всех видов топлива произошло увеличение данных коэффициентов, что свидетельствует о более быстром росте цен в послекризисный период.

Теперь оценим, как зависят цены на разные виды топлива друг от друга. Рассмотрим множественную регрессию, например, как зависит Euro Super 95 от и motor fuel.

Рис 35: Диаграмма рассеяния данных о ценах на топливо LPG motor fuel и Euro-super 95

Коэффициент Automotive ga бета = 0,966 показывает то, что регрессия является значимой, т.е. существует зависимость между ценами на дизельное топливо и бензин с октановым числом 95.

Коэффициент LPG motor fuel бета = -0,02 показывает то, что регрессия не является значимой, т.е. зависимости между ценами на сжиженный газ и бензин с октановым числом 95 не наблюдается.

Это демонстрирует тот факт, что с течением времени прослеживалась связь между ценами на топливо именно для легковых машин – основного сегмента автомобильного рынка. Логично предположить, что цены на сжиженный газ – топливо, в основном использующееся для грузовых автомобилей, не имеют значимой связи с ценами на два других вида топлива.

Для оценки адекватности значимой модели проведем анализ остатков, для этого проведем дисперсионный анализ.

Исходя из того, что полученный уровень значимости меньше заданного по умолчанию (p< 0.05), то гипотеза о незначимости уравнения регрессии не отвергается, то есть модель оказывается приемлемой.

Наложение результатов на карту

Для лучшего визуального представления результатов воспользуемся картой Европы. Нанесем полученные результаты на карту.

Снова рассмотрим цены на электроэнергию и природный газ для бытовых и промышленных пользователей.

Интенсивность красного цвета демонстрирует уровень цен в странах Европы – чем цена в стране выше, тем оттенок красного, использующийся для окраски площади страны, темнее. Соответственно, чем цена ниже, тем использующийся оттенок светлее, вплоть до белого цвета у стран с самыми низкими ценами.

Страны, не участвовавшие в исследовании или не предоставившие свои данные, помечены серыми штриховыми линиями.

1 группа - цены на электроэнергию для бытовых потребителей

2009 год

Рис 36: Распределение цен на электроэнергию для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2009 год

Рассмотрим получившиеся результаты. Из карты видно, что самыми интенсивно окрашенными странами являются Дания и Германия – там цены значительно выше. Наименьшую интенсивность окраски имеют страны Юго-Восточной Европы (Словения, Румыния, Болгария) и Прибалтики (Литва, Латвия и Эстония).

2010 год

Рис 37: Распределение цен на электроэнергию для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2010 год

Распределение цен осталось довольно похоже на распределение 2009 года, однако произошли некоторые изменения – к примеру, в странах Скандинавского полуострова произошло довольно большое изменение цен (Норвегия, Швеция).

2011 год

Рис 38: Распределение цен на электроэнергию для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2011 год

Из заметных изменений по отношению к двум предыдущим распределениям можно выделить понижение цены в Норвегии.

2 группа - цены на электроэнергию для промышленных потребителей

2009 год

Рис 39: Распределение цен на электроэнергию для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2009 год

На этом распределении можно заметить, что в случае с промышленными пользователями меньше стран предоставили свои данные, т.е. появилось больше заштрихованных областей. Можно заметить, самые большие цены на промышленную электроэнергию – в Италии и Венгрии. Очень маленькие цены относительно других стран у Франции, на Скандинавском полуострове и в Болгарии.

2010 год

Рис 40: Распределение цен на электроэнергию для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2010 год

Распределение во многом схоже на предыдущее, однако можно отметить понижение цен относительно других стран в центральной части Восточной Европы (Венгрия, Словакия).

2011 год

Рис 41: Распределение цен на электроэнергию для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2011 год

Здесь можно заметить довольно высокий рост цен относительно других стран во Франции, а также понижение цен в Германии и многих странах Восточной Европы.

3 группа - цены на природный газ для бытовых потребителей

2009 год

Рис 42: Распределение цен на природный газ для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2009 год

Можно заметить, что данные по рынку бытового газа не предоставило большое количество стран. В основном, все страны имеют средние цены, за исключением Швеции и Дании, где цены намного больше, чем в остальных странах.

2010 год

Рис 43: Распределение цен на природный газ для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2010 год

Данное распределение похоже на распределение 2009 года. Из заметных особенностей можно отметить увеличение цен в Италии на общем фоне.

2011 год

Рис 44: Распределение цен на природный газ для бытовых потребителей по исследуемым странам Европы за 2011 год

В 2011 году произошел скачок цен сразу в ряде стран – Португалии, Бельгии, Голландии, Словении, Хорватии.

4 группа - цены на природный газ для промышленных потребителей

2009 год

Рис 45: Распределение цен на природный газ для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2009 год

На самом деле, распределение для цен на газ для производств очень похоже на распределение для цен на газ для бытовых нужд. Снова самые высокие цены в Дании и Швеции, в остальных странах цены довольно схожи.

Рис 46: Распределение цен на природный газ для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2010 год

В распределении 2010 года можно отметить понижение цены в Швеции относительно других стран и повышение цены в Германии.

Рис 47: Распределение цен на природный газ для промышленных потребителей по исследуемым странам Европы за 2011 год

В 2011 году произошел относительный рост цен в ряде стран – Словении, Финляндии и снова в Швеции.

Исследование с помощью модуля Data Mining

Системы Data Mining в большей степени ориентированы на практическое приложение полученных результатов, чем на выяснение природы явления. Иными словами, при Data Mining нас не очень интересует конкретный вид зависимостей между переменными задачи. Выяснение природы участвующих здесь функций или конкретной формы интерактивных многомерных зависимостей между переменными не является главной целью этой процедуры. Основное внимание уделяется поиску решений, на основе которых можно было бы строить достоверные прогнозы.

Бурение и расслоение

Применим Data Mining для оценки рынка электроэнергии и природного газа. Используемые данные – основная таблица Half-yearly electricity and gas prices, second half of year. Применим модуль Бурение и Расслоение для интерактивного исследования данных путем разбиения на отдельные переменные, категории и диапазоны значений этих переменных.

К примеру, исследуем цены на электроэнергию для бытовых пользователей.

Сначала разобьем цены за 2009 год на определенное количество категорий – это количество мы можем задать как сами, так и позволить компьютеру самому найти оптимальное разбиение категорий, как в данном случае – и оценим, какой процент значений входит в определенный интервал.

Можно заметить, что большинство значений входит в полуинтервал (0,15; 0,2]. В эту категорию попало 16 стран, в том числе средние показатели по Евросоюзу и Еврозоне. Теперь рассмотрим эти же страны, но теперь будем анализировать цены в 2010 году.

Мы видим, что цена на электроэнергию на Кипре возросла – теперь она лежит в новом полуинтервале (0,2; 0,21]. Аналогично выделим самую крупную часть графика здесь - полуинтервал (0,19; 0,2] и оценим диапазоны, в которые попали цены в этих странах в 2011 году.

Деревья классификации

Data mining очень удобен для исследования для решения задач классификации и кластеризации. Построим деревья классификации для цен на электроэнергию в 2009 году.

В данном случае мы получили дерево, где для каждой полученной группы на всех уровнях указаны средние значения и дисперсия – мера разброса значений в каждой группе. Чем уровень ниже, тем ниже мера разброса в группах этого уровня.

Кластеризация

В модуле Data Mining возможно использование модифицированных методов кластеризации. Например, возможно проведение Обобщенных методов Кластерного анализа, в которых используются классические методы – К-средних и максимального правдоподобия, но при этом есть возможность автоматического поиска оптимального количества кластеров посредством кросс-валидации, что необходимо для работы с большими массивами данных.

В данном примере мы попробуем провести кластеризацию уже использованным методом К-средних по странам, исходя из цен на электроэнергию для бытовых пользователей за 2009-2011 гг.

Выберем количество кластеров – от 2 до 5. На выходе мы получили оптимальное количество кластеров – 2.

Рисунок 48: Результаты для 1 кластера

Рисунок 49: Результаты для 2 кластера

Рисунок 50: График средних для каждого кластера

Из приведенных графиков становится понятно, что результаты кластеризации получились хорошие – оба кластера схожи по размерам и средние значения элементов кластеров достаточно различны.

Вывод

  1. Выполнен всесторонний визуальный анализ энергетического рынка Европы – построены диаграммы по ценам для каждого исследуемого типа энергоносителей и потребителей в период 2009 – 2011 гг., а также по составляющим эти цены факторам.
  2. Выполнен всесторонний описательный анализ данного рынка – посчитаны основные описательные статистики по ценам для каждого исследуемого типа энергоносителей и потребителей за все года.
  3. Проведена кластеризация стран в зависимости от цены на различные энергоносители – страны были разбиты по трем группам для каждого исследуемого типа энергоносителей и потребителей за все года.
  4. Проведено наложение результатов на карту Европы.
  5. Посчитаны корреляции между ценами на энергоносители в период 2009 – 2011 гг. – во всех случаях коэффициент корреляции близок к 1, что свидетельствует о том, что данные сильно коррелируют между собой.
  6. Построены регрессионные модели цен для исследуемых видов топлива в период 2005 – 2012 гг. – модели являются приемлемыми, и на их основе можно оценить структуру временного ряда.
  7. Проведено исследование цен на энергоносители с помощью модуля Data Mining .

Список литературы

  1. В.П. Боровиков. Популярное введение в современный анализ данных в системе STATISTICA. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия - Телеком, 2013. – 288 с., ил.
  2. В.П. Боровиков. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: для профессионалов (2-е издание), СПб.: Питер, 2003. – 688 с.: ил.
  3. Г.И. Ивченко, Ю.И. Медведев. Математическая статистика. – М.: Высшая школа, 1984. – 248 с.
  4. Вероятность и математическая статистика: Энциклопедия / Под ред. Ю.В. Прохорова. – М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. – 912 с.
  5. Электронный учебник на www.statsoft.ru
  6. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Natural_gas_market_indicators
  7. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Energy_price_statistics
  8. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/energy/data/database

Приложение

Перевод статей

Energy price statistics

Статистика цен на энергоносители

В этой статье освещается эволюция энергии - электричества, природного газа и нефтепродуктов – изменение их цен для промышленных и бытовых потребителей в Европейском Союзе (ЕС); она включает в себя (в зависимости от наличия) данные для Норвегии, Черногории, Хорватии, Бывшей Югославской Республики Македонии, Турции, Албании и Боснии и Герцеговины. Более подробная статистика цен на энергоносители доступна в статье про электроэнергию и цены на природный газ.

Стоимость энергии зависит от целого ряда различных условий спроса и предложения, в том числе от геополитической ситуации, разнообразия импорта, сетевых затрат, затрат на охрану окружающей среды, суровых погодных условий и уровней акцизов и налогообложения; обратите внимание, что цены, представленные в этой статье, как правило, включают налоги, сборы и налог на добавленную стоимость (НДС) для бытовых потребителей, но исключают НДС для промышленных / бизнес - пользователей.

Цены на электроэнергию для бытовых потребителей

Этот анализ основан на ценах в среднем стандартном диапазоне потребления бытовых потребителей с годовым расходом электроэнергии в пределах от 2 500 и 5 000 кВт-ч.

В течение второй половины 2011 года цены на электроэнергию для средних бытовых потребителей были самыми высокими в Дании, Германии и на Кипре (см. Рисунок 1). Самые низкие цены на электроэнергию для бытовых потребителей были зафиксированы в Болгарии, Эстонии и Румынии.

Средняя цена на электроэнергию для бытовых потребителей в странах ЕС-27 (цены на каждую страну-член ЕС взвешиваются в соответствии с использованием энергии бытовыми потребителями в 2010 году) был 0,184 EUR за кВт-ч во второй половине 2011 года. Цена на электроэнергию для бытовых потребителей в Дании (0,298 EUR за кВт-ч) была почти в 3,5 раза выше, чем в Болгарии (0,087 EUR за кВт-ч).

Доля налогов и сборов (в том числе НДС) в пределах общих цен на электроэнергию была самой низкой в Великобритании (4,7%), в результате относительно низкой ставки НДС применяется к базовой цене, в то время как никакие другие налоги не добавляются. Мальта также сообщила об относительно низкой ставке налогообложения, она составляет 5,0% от общей цены на электроэнергию для потребителей. Это были единственные государства-члены ЕС, где процент налогообложения в конечной цене является однозначным числом.

С другой стороны, самая высокая доля налогов в конечной цене электроэнергии для потребителей была зафиксирована в Дании, где более половины (55,8%) от конечной цены составляли НДС, налоги и сборы, Германия (44,9%) и Португалии (43,2%) следуют за ней.

Крупнейший рост цен на электроэнергию среди стран-членов ЕС в период со второй половины 2010 года по вторую половину 2011 года наблюдался в Латвии (28,1%) и на Кипре (19,4%), также двузначный рост цен был зафиксирован в Португалии, Испании и Ирландии. Средний рост для всего ЕС-27 составил 6,3%, в большинстве государств-членов ЕС был зафиксирован данный рост. Тем не менее, в Люксембурге (-4,9%), Польше (-2,2%) и Венгрии (-1,3%) цены на электроэнергию упали.

Ежегодно власти, участвуя в опросе цен на электроэнергию, обеспечивают более детализированные данные о ценах. В таблице 2 и на рисунке 2 показана информация о составе цен на электроэнергию для населения с информацией о производстве энергии и ее поставках, а также расходы на сеть (цена, уплаченная за распределение и передачу). Издержки производства были относительно высокими на Мальте, Кипре и в Великобритании (более 75% от конечной цены), также расходы на сеть были относительно высоки в Чешской Республике, Румынии и Эстонии (около 60% от общего количества); обратите внимание, что в этом анализе не рассмотрены показатели Франции и Венгрии.

Цены на электроэнергию для промышленных потребителей

Этот анализ основан на ценах в среднем стандартном диапазоне промышленного потребления с годовым расходом электроэнергии в пределах от 500 до 2 000 МВт.

Цена на электроэнергию, выплачиваемая средним промышленным потребителем в ЕС-27, была меньше, чем две трети от той цены, которую платит среднестатистический бытовой потребитель; обратите внимание, что представленные цены исключают НДС. Цены на электроэнергию в ЕС-27 для промышленных потребителей в течение второй половины 2011 года в среднем составляли 0,112 EUR за кВт-ч. Цена на электроэнергию для этой категории потребителей была самой высокой на Кипре, Мальте и в Италии (см. рисунок 3), в то время как относительно низкие цены были зафиксированы в Швеции, Франции, Румынии, Эстонии, Финляндии и Болгарии (там был самый низкий уровень цен, 0,067 EUR за кВт-ч).

Анализ, аналогичный выполненному ранее для бытовых потребителей, показывает, что высокая доля налогов и сборов (кроме НДС) в цене на электроэнергию для промышленных потребителей была зафиксирована в Италии (28,0%) и Германии (27,7%). Эти страны были единственными государствами-членами ЕС, у кого этот показатель превышал 20%. Напротив, не взимались никакие налоги и сборы (кроме возможного НДС, подлежащего вычету), применимые к цене электроэнергии для промышленных потребителей, в Латвии, Мальте или Румынии, а доля налогов и сборов в Болгарии, Чешской Республике, Швеции и Литве составляла менее чем 2%.

Цена на электроэнергию для средних по размеру промышленных компаний выросла в ЕС-27 на 6,0% в период со второй половины 2010 года по вторую половину 2011 года. Похожим образом цены поднялись и в большинстве государств-членов ЕС (данные по Австрии недоступны). Двузначный рост цен наблюдался во Франции, Ирландии, Италии, Латвии и на Кипре, а в последних двух странах цены выросли более чем на 20%. В девяти государствах-членах ЕС цены на электроэнергию для промышленных потребителей в рассматриваемый период сократились. Как правило, снижение цен было довольно небольшим, хотя в Словении, Польше и Венгрии цены сократились от 4% до 6 %, а в Нидерландах - на 9,4%.

Что касается бытовых потребителей, то существует дополнительная информация о вкладе электроэнергии для промышленного потребления в структуру цены на электроэнергию для бытового потребления. Таблицы 3 и 4 показывают, что затраты на производство и поставку электроэнергии (на которые приходится более 80% от цены) были относительно высокими на Мальте, Кипре, в Греции и Италии (предварительные данные). Напротив, данные расходы составили около половины цены на электроэнергию в Литве, Эстонии и Словакии.

Цены на природный газ для бытовых потребителей

Этот анализ основан на ценах в среднем диапазоне потребления бытовых потребителей с годовым расходом природного газа в пределах от 5 600 до 56 000 кВт-ч (от 20 до 200 ГДж).

Во второй половине 2011 года цена природного газа в среднем по ЕС-27 составляла 0,064 EUR за кВт-ч. Цены на природный газ были самыми высокими в Швеции, Дании и Италии (см. рисунок 5). Самые низкие цены на природный газ для населения были зафиксированы в Румынии, Эстонии, Латвии и Болгарии (все показатели ниже 0,05 EUR за кВт-ч). Самая высокая цена на природный газ для населения - в Швеции (0,117 EUR за кВт-ч) - оказалась в 4,2 раза больше, чем самая низкая цена – в Румынии ( EUR 0,028 за кВт-ч).

Для бытовых потребителей налоговое обложение в виде доли от общей цены на природный газ было самым низким в Великобритании (4,8% от общей стоимости), где была использована относительно низкая ставка НДС без дополнительных налогов или сборов энергии. Люксембург (9,5%) стал единственным членом ЕС, где налоги, сборы и НДС составили однозначный процент от цены на природный газ для бытовых потребителей. В Дании чуть более половины (50,4%) от конечной цены на природный газ для бытовых потребителей были составлены из налогов, сборов и НДС. Румыния (47,8%) и Швеция (44,3%) также предполагают высокую долю налогов, сборов и НДС, заложенных в стоимость природного газа, что является несколько удивительным фактом, учитывая, что Румыния была наименее дорогим государством-членом ЕС в отношении цен на природный газ для бытовых потребителей.

В период со второй половины 2010 года по вторую половину 2011 года цены на природный газ для населения в ЕС-27 выросли на 12,6%. Что касается 23 государств-членов ЕС, для которых имеются данные (данные по Греции и Финляндии недоступны, данные по Кипру и Мальте нельзя применить), то цены выросли свыше чем на 20% в Бельгии, Люксембурге и Великобритании (там был зафиксирован пик - 23,9%). С другой стороны, было два государства-члена ЕС, где цены на природный газ упали – это Румыния (-0,7%) и Польша (-1,0%) - в то время как цены остались неизменными в Испании (0,0%) и Дании (0,1%).

Цены на природный газ для промышленных потребителей

Этот анализ основан на ценах в среднем стандартном диапазоне промышленного потребления с годовым расходом электроэнергии в пределах от 2 778 до 27 778 ГВт-ч (от 10 000 до 100 000 ГДж). Обратите внимание, что цены для промышленных потребителей соответствуют основным ценам и неподлежащим вычету налогам и сборам, и поэтому исключается подлежащий вычету НДС.

В странах ЕС-27 цена на природный газ для средних по размеру промышленных компаний во второй половине 2011 года составляла в среднем 0,038 EUR за кВт-ч - это было около 60% от цены, которую платят среднестатистические бытовые потребители. Цены на природный газ в течение второй половины 2011 года были самыми высокими в Дании и Швеции (см. рисунок 6). Тем не менее, разница в ценах для промышленных компаний по всей территории ЕС была гораздо меньше, чем для бытовых потребителей. Самые низкие цены на природный газ были зафиксированы в Румынии и Великобритании; цены на газ в Турции были даже ниже этого уровня.

Удельный вес налогов и других сборов в цену на природный газ для промышленных потребителей был самым высоким в Дании, где половину (50,3%) от конечной стоимости составляли налоги и сборы. Эта доля была значительно больше, чем в любых других странах-членах ЕС – доли налогов в Румынии (29,8%) и Финляндии (17,6%) являются второй и третьей по величине соответственно. С другой стороны, было зафиксировано, что в четырех государствах-членах ЕС (Болгарии, Испании, Литве и Польше) налоги и сборы к цене на природный газ для промышленных потребителей совсем не применяются. В Люксембурге (1,2%) и Португалии (0,3%) вес налогов и других сборов в цене на природный газ для промышленного использования остается очень низким.

В период со второй половины 2010 года по вторую половину 2011 года цены на природный газ для промышленных потребителей увеличились в 21 из 23 стран-членов ЕС, для которых имеются данные (данные по Греции и Австрии недоступны, данные по Кипру и Мальте нельзя применить). Наибольший рост цен наблюдается в Финляндии (39,8%), в то время как увеличение цен от 20% до 30% было зафиксировано в Великобритании, Словении, Венгрии, Ирландии и Литве. Падение цен было зарегистрировано в Польше (-2,2%) и Чехии (-4,7%).

Потребительские цены на нефтепродукты

Потребительские цены на нефтепродукты обычно включают в себя налоги и пошлины. На рисунке 7 показано изменение цен в период с 2005 по 2012 гг. с заметным пиком в первой половине 2008 года, а затем со значительной поправкой во второй половине того же года. После этого происходит постепенное увеличение цены на все нефтепродукты, и к концу 2012 года цены на многие продукты достигли исторического максимума, или были очень близко к нему.

Средняя цена на Euro-super 95 в ЕС-27 составляла 1,56 EUR за литр в конце 2012 года, в то время как цена на автомобильное дизельное топливо была на 0,1 EUR ниже. С конца 2008 года по конец 2012 года цена на Euro- super 95 выросла в целом на 53,1%, в то время как цена дизельного топлива выросла на 46,5%.

В таблице 4 представлены цены на нефтепродукты в странах-членах ЕС. Самая высокая цена на Euro-super 95 в конце 2012 года был зафиксирована в Италии (1,75 EUR за литр), которая была на 0,50 EUR выше, чем в Румынии. Самая высокая цена на автомобильное дизельное топливо в конце 2012 года была зафиксирована в Великобритании (EUR 1,73 за литр), которая была на 0,51 EUR выше, чем в Люксембурге (где была зарегистрирована самая низкая цена).

Таблица 4 также дает представление о разнице в цене нефтепродуктов на основе сравнения цен без налогов и пошлин и конечных цен - как в насосе . В странах ЕС-27 в целом цена, заплаченная на-насоса со стороны потребителей на Euro- super 95 был 2,33 раза выше, чем цена без налогов и пошлин. Включение налогов и сборов в конечную цену Euro-super 95 в совокупности привело к цене, которая больше начальной более чем в два раза. Исключение составили Кипр (где наценки на стоимость Euro-super 95 в результате налогов и сборов были самыми низкими - цена для потребителя была в 1,77 раза выше после включения налогов и сборов), Болгария, Мальта, Румыния, Люксембург, страны Балтии и Польша.

Источники данных и доступность

Статистика цен на электроэнергию и природный газ для промышленных / коммерческих потребителей собирается с условием правовой защиты согласно решению Европейской комиссии (2007/394/EC) от 7 июня 2007 г. об изменении Директивы Совета (90/377/EEC) в отношении методологии, которая будет применяться для сбора цен на электроэнергию и природный газ. Директива 2008/92/ EC Европейского Парламента и Совета от 22 октября 2008 рассматривает процедуры для улучшения прозрачности в ценах на электроэнергию и природный газ для конечных пользователей. Статистика по ценам на электричество и природный газ для бытовых пользователей собирается на добровольной основе.

В результате введения этих правил произошли изменения в методологии, используемой для сбора статистики по ценам на электроэнергию и природный газ, касающиеся данных, начиная с 2007 года. Эти перемены привели к принятию решения о том, что будет опубликоваться информация только относительно коротких временных рядов, которые доступны согласно пересмотренной методологии.

Прозрачность данных по электроэнергии и природному газу гарантируется государствами-членами ЕС для отправки информации в Евростат. Речь идет о ценах для различных категорий промышленных / бизнес - пользователей (цены для бытовых пользователей предоставляются на добровольной основе), а также данных, связанных с долей рынка, условиями продажи и ценовых системах.

Тарифы на электричество и природный газ или ценовые схемы варьируются от одного поставщика к другому. Они могут возникнуть в результате принятия различных договорных контрактов, особенно для крупных промышленных потребителей. Для небольших потребителей, они, как правило, устанавливаются в соответствии с количеством электричества или газа, потребляемым вместе с рядом других ресурсов, большинство тарифов включают в себя фиксированную плату. В результате получаем, что единой цены на электричество или природный газ нет. Чтобы можно было сравнить цены во времени и между странами, в данной статье содержится информация о выбранных диапазонах потребления для бытовых и промышленных потребителей. Существует в общей сложности пять различных типов домохозяйств, для которых цены на электроэнергию фиксируются ежегодно по разным группам потребления, в то время как для природного газа статистика обобщена для трех различных типов домохозяйств. Что касается промышленных / бизнес - пользователей, цены на электроэнергию фиксируются в общей сложности для семи различных типов пользователей, а для цен на природный газ есть шесть различных типов пользователей. Статистика по природному газу, использующемуся для химических процессов или производства электроэнергии, исключена из исследования.

Информация о ценах на электроэнергию и природный газ, представленная в этой статье, охватывает средние цены в течение шести месяцев с января по июнь (в первой половине года) и с июля по декабрь (вторая половина года). Цены указаны с учетом базовой цены электроэнергии / газа, передачи и распределения расходов, аренды и других услуг. Цены на электроэнергию для бытовых потребителей представлены с учетом налогов, сборов, в том числе не налоговых, и НДС, отражая тем самым конечную цену, которую, как правило, платят бытовые потребители. Промышленные / бизнес - пользователи, которые, как правило, могут покрыть НДС и некоторые другие налоги отдельно, цены по этим предприятиям указаны без НДС и прочим подлежащим вычету налогов / сборов.

Информация по нефтепродуктам предоставлена источником Oil bulletin, который издает Генеральный Директорат по Энергии. Этот источник информации предоставляет цены на нефтепродукты каждую неделю, как без, так и с учетом налогов и пошлин.

Контекст

Цена и надежность поставок энергоресурсов, в частности электроэнергии, являются ключевыми элементами стратегии энергоснабжения в стране. Цены на электроэнергию имеют особое значение для международной конкурентоспособности, так как электричество обычно составляет значительную часть от общих затрат на энергию для промышленных и бизнес компаний. В отличие от цен на некоторые ископаемые виды топлива, которые обычно продаются на мировых рынках по относительно единым ценам, диапазон цен на электроэнергию или природный газ в государствах-членах ЕС довольно широк. Цена электричества и природного газа, в некоторой степени, зависит от цены первичного топлива и, с совсем недавнего времени, на стоимость диоксид углерода (CO2) сертификатов. Этот вопрос был затронут со стороны Европейской комиссии под названием "Столкновение с проблемой высоких цен на нефть» (COM (2008) 384 окончательный), который призвал ЕС стать более эффективными с точки зрения использования энергии и менее зависимой от ископаемых видов топлива - в частности, в соответствии с подходом, связанным с изменением климата и возобновляемыми источниками энергии.

ЕС работает над либерализацией рынков электроэнергии и газа, начиная со второй половины 1990-х. Директивы об общих правилах для внутреннего рынка электроэнергии и природного газа были приняты в 2003 году. Были установлены окончательные сроки для открытия рынков и выбора клиентами своего поставщика: по состоянию на 1 июля 2004 года для промышленных/ бизнес компаний и по состоянию на 1 июля 2007 года для всех потребителей (в том числе бытовых). В некоторых странах процесс либерализации начался быстро, тогда как другие страны были гораздо медленнее в принятии необходимых мер. В результате, в июле 2009 года Европейский парламент и Совет приняли третий пакет законодательных предложений, направленный на обеспечение реального и эффективного выбора поставщиков, а также выгод для потребителей. С марта 2011 года Директивы по электроэнергии (2009/72/EC) и газу (2009/73/EC), взятые из третьего пакета предложений, были перенесены в национальное законодательство с добавлением трех новых правил. Одно правило - на условия доступа к сетям передачи природного газа (715/2009), другой - на условия доступа к сети для трансграничного обмена электричеством (714/2009) и еще один - о создании Агентства по взаимодействию регуляторов энергетики (ACER) (713/2009).

Третий пакет направлен на достижение объединенных национальных энергетических рынков к 2014 году с помощью:

Эффективного разделения энергоснабжения и поддержке сетевых операций;

Повышения прозрачности розничных рынков и укрепление правил защиты прав потребителей;

Более эффективного регулятивный надзор независимыми контролерами рынка;

Создания Агентства по взаимодействию регуляторов энергии (ACER) для обеспечения эффективного сотрудничества между национальными регулирующими органами и принятия решения по трансграничным вопросам;

Улучшения трансграничного сотрудничества и увеличения инвестиций с помощью новой Европейской сети системных операторов передачи, чтобы объединить операторов, занимающихся передачей электричества и газа для сотрудничества и развития общих коммерческих и технических кодексов и стандартов безопасности.

Natural gas market indicators

Индикаторы рынка природного газа

В этой статье рассматриваются рынки природного газа в Евросоюзе (EU), представляющие последние статистические данные о количестве и деятельности компаний, которые либо привозят природный газ в страну, либо занимаются переработкой газа, добытого на территории данной страны (импорт и производство = IMPRO), а также розничных компаний во всех государствах - членах ЕС, Хорватии, Сербии, Турции и бывшей югославской Республики Македонии.

В 2011 году количество основных природных газовых компаний IMPRO (с долей рынка 5% и более) сократилось почти на 9%. Общее количество природных газовых компаний IMPRO в Евросоюзе увеличилась по сравнению с 2010 годом почти на 7%.

Основные статистические выводы

В период 2003 - 2011 гг. число основных компаний с охватом рынка, превышающим 5% от общего газового рынка страны, которые либо привозят природный газ в страну, либо занимаются переработкой газа, добытого на территории данной страны (импорт и производство = IMPRO) увеличилась с 52 до 67 (показатели 2011 года для Дании и Греции также учитывались). В период с 2005 по 2009 гг. их количество оставалось стабильным - около 62 компаний, но в 2010 году наблюдался значительный рост - порядка 20%. В период 2010 – 2011 гг. их количество снова уменьшилось почти на 9%. Общее количество природного газа компании IMPRO значительно увеличилось (с 173 компаний в 2003 году до 318 в 2011 году), что значит вхождение значительного числа новых (небольшого размера) компаний в рынок природного газа IMPRO в этот период. Однако информация не включает в себя данные из Нидерландов (данные недоступны), Кипра и Мальты (в этих странах рынок газа очень мал). Данные для Греции и Дании в общие итоги были учтены с использованием последней имеющейся информации.

Рынок природного газа - Импорт и производство (IMPRO)

Информация в таблице 1 относится к общему количеству компаний, которые либо производят природный газ собственной добычи, либо привозят природный газ в страну (IMPRO компании). В 2011 году общее число компаний IMPRO ограничивалось одной компанией в четырех странах-членах ЕС (Латвии, Эстонии, Швеции и Финляндии). Использование природного газа в этих странах может быть рассмотрено как низкое или умеренное. В период 2010-2011 гг. общее число IMPRO компаний оставалось стабильным в 11 государствах-членах ЕС, увеличение можно было наблюдать в 7 государствах-членах ЕС, в то время как количество компаний IMPRO в Чешской Республике, Франции, Австрии, Португалии, Швеции и в Великобритании (Нидерланды не сообщали об этом индикаторе) снизилось.

Таблица 2 показывает количество основных IMPRO компаний, у которых охват рынка составляет не менее 5% от общего объема национального производства природного газа собственной добычи и импорта газа. Шесть стран-членов ЕС объявили только одно предприятие для того, чтобы иметь значительную долю рынка в своих странах в 2011 году. В Великобритании и Германии в 2011 году было шесть IMPRO компаний значительных размеров по сравнению с семью компаниями в 2010 году. В Венгрии число основных компаний IMPRO с долей более 5% снизилось с двух предприятий в 2011 году до одного по сравнению с годом ранее. В период 2003-2011 гг. число основных компаний IMPRO (с объемами рынка > 5%) колебалась от 52 до 73 компаний. В 2010 и в 2011 году количество основных компаний было выше числа зарегистрированных основных компаний в период с 2003 по 2009 гг.

На рисунке 1 показаны накопленные акции основных компаний IMPRO в данной стране с долей не менее 5% от своих национальных рынков. Дания, Люксембург, Греция, Словакия и Нидерланды не сообщали об этом индикаторе. Самый низкий охват рынка компаниями IMPRO был в Италии (70%). Это значит, что около 30% общего национального итальянского рынка распределено относительно небольших компаний IMPRO.

В таблице 3 показана ​​доля рынка крупнейшей IMPRO компании в 2011 году в процентах от производства природного газа собственной добычи и импорта. Помимо Эстонии, Финляндии, Швеции и Латвии, где только одна компания доминирует в области национального производства /импорта, показатели выше 90% для крупнейшей компании IMPRO также наблюдаются в Болгарии (99,8%), Польше (96,9%) и Словении (91,7%) . Самые низкие показатели на рынке у крупнейших IMPRO компаний на национальном уровне можно наблюдать в Великобритании (24,0%) и Германии (27,1%).

Рынок природного газа – Розничная продажа

Государства-члены ЕС (а также Хорватия, Сербия, Македония и Турция) также сообщили информацию о секторе розничной продажи (покупок) природного газа.

В таблице 4 содержится ​​информация обо всех компаниях розничной торговли, которые продают природный газ конечным потребителям. Наиболее глобальные изменения можно наблюдать в Бельгии, где общее количество компаний розничной торговли снизилось в течение 2011 года с 41 до 17 компаний розничной торговли, в то время как в Великобритании это число выросло с 19 до 46 компаний.

Таблица 5 показывает число основных компаний розничной торговли (компании рассматриваются как "главные", если они продают не менее 5% от общего объема национального потребления природного газа). Цифры остаются достаточно стабильными в течение последних восьми лет. 18 основных компаний розничной торговли располагаются в Великобритании, шесть - в Испании и Венгрии. Рынки, где только одно основное предприятие розничной торговли занимается продажами природного газа, находятся в Эстонии, Латвии, Литве, Польше и Финляндии. Наиболее глобальное изменение, которые можно наблюдать в таблице 5, является уменьшение в Венгрии количества основных предприятий розничной торговли на 4 в 2011 году. В Великобритании их количество увеличилось на 12.

Рисунок 2 демонстрирует совокупные доли рынка основных компаний розничной торговли природного газа для всех стран-членов ЕС (кроме Дании, Греции и Швеции, которые не предоставили эту информацию), а также Хорватии, Турции, Сербии и Македонии. Если посмотреть на остальную часть розничного рынка, который занят малыми компаниями розничной торговли, имеющими охват рынка менее 5%, этот рынок является крупнейшим в Германии (85,8%). Рынок "незначительных" розничных компаний составляет менее 10% в 9 из 22 стран ЕС, сообщивших эту информацию.

Таблица 6 показывает долю рынка крупнейших компаний розничной торговли природного газа в 2011 году в процентах от общего объема национального потребления. Помимо Латвии, где только одна компания доминирует над национальным рынком сбыта, показатели выше 90% для крупнейшей розничной компании имеют Литва (98,0%), Польша (93,5%) и Эстония (90,0%). Самый низкий охват рынка крупнейшими розничными компаниями на национальном уровне наблюдается в Германии (7,3%), далее следуют Венгрия (21,9%) и Италия (25,7%).

Источники данных и доступность

Информация, используемая для создания этой статьи, была собрана на основе вопросника "Конкурс показателей рынка природного газа 2011 года».

Все государства-члены ЕС (за исключением Мальты и Кипра), а также Хорватии, Сербии, Македонии и Турции сообщили данные Евростату, но иногда информация для отдельных показателей не сообщается либо по соображениям конфиденциальности, либо просто потому, что данные не были доступны.

Отчетность была сделана на добровольной основе.

Положение

С июля 2004 года потребители малого бизнеса в ЕС могут свободно менять поставщика газа или электроэнергии, а в июле 2007 года этот выбор был распространен на всех потребителей. Независимые национальные регулирующие органы были созданы через государства-члены, чтобы обеспечить корректность работы поставщиков и сетевых компаний. Тем не менее, был выявлен ряд недостатков в открытости рынков, и поэтому было решено перейти к третьему законодательному пакету мер с целью обеспечения того, чтобы все пользователи могли бы воспользоваться льготами, предоставляемым по-настоящему конкурентоспособным энергетическим рынком. Европейская комиссия приняла ​​третий законодательный пакет по либерализации энергетического рынка в сентябре 2007 года. Эти предложения были направлены на: создание конкурентоспособного энергетического рынка, расширения потребительского выбора, способствовать справедливым ценам, получить более чистые источники энергии, а также способствовать безопасности поставок. В течение 2009 года ряд этих предложений был принят Европейским Парламентом и Советом, в частности, Положение 713/2009 от 13 июля 2009 года по созданию Агентства по взаимодействию в урегулировании вопросов энергетики.

Проведение кластерного анализа

В выпадающем меню выберем Кластерный анализ:

Для оценки количества классов построим сначала иерархическую классификацию:

Далее, в появившемся окне нажимаем Переменные и выбираем необходимые, например цены на электричество для бытовых потребителей за 2009-2011 гг.

Чтобы классифицировать именно страны, выберем во вкладке Объекты пункт Наблюдения (строки), правило объединения оставим как есть – Метод одиночной связи.

Нажимаем ОК и далее выбираем, какую дендрограмму мы хотим получить – горизонтальную или вертикальную. Визуально луше воспринимается вертикальное дерево, построим его.

Теперь можно перейти к построению кластеров методом К-средних.

Выбираем данную кластеризацию, нажимаем ОК.

Проведем кластеризацию отдельно для цен на электроэнергию для промышленных пользователей в 2009 году.

Поскольку, исходя для дендрограммы, мы решили создать 3 кластера, то во вкладке Дополнительно укажем это количество.

Получаем окно с результатами:

Поскольку нас интересуют элементы кластеров, то во вкладке дополнительно выберем Элементы кластеров и расстояния:

В результате мы получим 3 таблицы для всех кластеров, и для каждого элемента кластера будет указано расстояние до его центра тяжести.

Проведение анализа с помощью Data Mining

Для проведения анализа с помощью модуля Data Mining необходимо выбрать соответствующий модуль Добыча Данных. Один из вложенных туда модулей, Бурение и расслоение, полезен для анализа подкатегорий с использованием сразу нескольких переменных. Для проведения анализа в данном модуле следует выбрать Добыча Данных –> Добытчик Данных - Бурение и Расслоение –> Интерактивное бурение.

Открылось диалоговое окно. Для того, чтобы приступить к анализу, необходимо выбрать переменные – категориальные (categorial variables) и непрерывные (continuous variables). Для этого нажмем кнопку Drill Variables. Появится окно Select drill variables. В данном случае мы имеем дело только с непрерывными переменными – e_h_2009, e_h_2010, e_h_2011. Выберем эти переменные.

Далее может появиться окно Переменные содержат текстовые метки. Нажимаем Продолжить как есть.

Теперь в списке Drill-down variables появились необходимые переменные. Начнем исследование. Выберем переменную e_h_2009 и нажимаем кнопку Down в списке Drill Operators. Кнопка Up отменяет категоризацию и возвращает исследованную переменную в исходный вид.

Программа сама выбрала число категорий – 6. Выберем нужную категорию, в которой значения лежат в диапазоне от 0,15 до 0,2. Мы можем вручную выбрать число категорий во вкладке Categorization, к примеру, выберем 10 категорий.

Мы получили новый диапазон значений и список исследуемых наблюдений – теперь только они будут рассматриваться в анализе.Теперь проведем аналогичный анализ с переменной e_h_2010 в рамках определенной категории переменной e_h_2009.

Мы получили 10 категорий значений из тех, что были выбраны в результате первого анализа, и их число. Аналогичный анализ на основе какой-нибудь из полученных категорий можно провести и с оставшейся переменной e_h_2011.

Также существует возможность визуального и описательного анализа данных – построение различных графиков и таблиц частот для выбранных категорий переменных. К примеру, построим табицу частот и гистограмму для наблюдений одной из категорий переменной e_h_2009 в 2011 году. Для этого в списке Statistics for a drill-down variables выберем необходимые графики.

Классификация и кластеризация

Инструкция по проведенному анализу классификации.

Обязательно выберите переменные – хотя бы один предиктор и зависимую переменную.

Как и в предыдущем примере, нажимаем Продолжить как есть.

В следующем окне нажимаем ОК.

В следующем окне реализованы всевозможные действия, которые можно провести с деревом класссификации. Нас больше всего интересует само дерево и страны, входящие в полученные группы.

Для построения дерева выберем Tree Graph, для обзора стран и распределения значений в группе – Tree Browser.

В полученном обзоре мы получили вложенные уровни, в которых указаны группы с распределениями значений и странами, входящими в них.

Кластеризация с помощью EM-алгоритма

Нажав кнопку Members & Probabilities, мы получим искомую таблицу.


В начало


Узнайте больше на курсах Академии Анализа Данных StatSoft

Список курсов    Календарь    Расписание груповых занятий






info@statsoft.ru       (495) 787-77-33       (499) 674-06-15       STATISTICA Data Miner 13.2 Trial

Авторские права на дизайн и материалы сайта принадлежат компании StatSoft Russia.
Все права защищены.

© StatSoft Russia, 2017

StatSoft Russia – компания, зарегистрированная и действующая в соответствии с законами России, которые могут отличаться от законов других стран, имеющих офисы StatSoft. Каждый офис StatSoft является самостоятельным юридическим лицом, имеет право предлагать услуги и разрабатывать приложения, которые могут быть, а могут и не быть представлены в офисах StatSoft других стран.

Лицензионное соглашение      Карта сайта