CN105719080A - 一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法，从电网安全、供电能力、社会效益及经济效益多个维度，对主网基建项目的投资效益进行科学量化评价，综合考虑微观项目的客观评价需求和宏观战略的年度调整策略，以参评项目样本数据作量化评分，集中易变性因素，固化评价流程，评价结果好，可作为主网基建项目规划立项、前期投资决策、年度投资决策的项目优选辅助工具。

Description

一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体是一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法。

背景技术

在区域经济高速发展和电网大规模建设时期，根据电网行业生产运营和发展的需要，每年的投资项目支出金额十分庞大，其中主网基建类项目投资占比达30％以上，而且单个项目投资额高，决策影响甚广。

当今电力应用于各行各业成为社会生活不可或缺的基础服务，用电需求持续增长，而电网企业投资能力毕竟有限，在以业务需求为出发的综合计划与以销售预测为出发的全面预算的博弈中，必然需要从众多的项目群中甄选出既符合电网发展需求、又契合企业自身发展规划的电网建设项目。

当前电网企业的普遍采用项目投资效益评价来决策项目的投资安排，但在评价指标及方法的应用中仍然存在较多问题，体现在以下几点：

1、评价指标中涉及较多的主观易变因素，如年度投资策略、政府重点工程等，每年都需要根据最新情况调整评价指标及相应权重，无法确定一套稳定的评价体系，增加了工作负担。

2、评价指标的评分方法多为模糊判断打分，需要相关评分人员对照评价标准进行人为判断，繁琐易出错；部分指标的评价标准无法量化，只能根据经验进行估计，如“可靠性较差”等。

3、评价指标多大部分是反映供电区域的需求类指标，与项目自身投资效益有密切关系的价值量指标过少，当同一区域类似项目较多时，个体项目的综合评价结果反而与个体项目本身关系不大。

4、评价方法得出的项目评分区分度低，评价指标的评分值多是聚类式分布，根据评分标准只有3至5个结果，如“高得30分、中得20分、低得10分”，导致作为最终的评分结果无法体现项目个体间的差异。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法，从电网安全、供电能力、社会效益及经济效益多个维度，对主网基建项目的投资效益进行科学量化评价，综合考虑微观项目的客观评价需求和宏观战略的年度调整策略，以参评项目样本数据作量化评分，集中易变性因素，固化评价流程，评价结果好。

一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法，包括如下步骤：

步骤一、基于层次分析法构建主网基建项目投资效益评价指标体系，具体的，所述主网基建项目投资效益评价指标体系依据项目投资效益综合最优目标，使用层次分析法从电网安全、供电能力、经济效益、社会效益四个评价维度进行层次分解，各评价维度选取与项目投资相关的二级评价指标项；

步骤二、基于上述构建的主网基建投资效益量化评价指标体系，将项目投资效益综合最优目标、评价维度和评价指标项称作递阶层次因素，采用成对比较法构建各因素对上层因素的判断矩阵，通过德尔菲法将同上层因素的因素间的相对重要程度标定为1/9、1/8、…1/2、1、2、…、8、9的17个等级；

记A＝(a_ij)_n×n其中a_ij为因素S_i与S_i的相对重要程度，n为一次比较的指标个数，矩阵A的最大特征根对应的特征权向量ω_i＝(ω₁，ω₂，，ω_n)^T即为底层因素对上层因素的单层排序向量，运用“方根法”求近似解：

其中，a_ijp代表专家p对S_i和S_j的相对重要程度评定等级；即p＝1，2，…，m代表参与评价的专家人数；i，j＝1，2，…，n代表判断矩阵的行和列。

根据层次结构，底层因素指标K_i对项目投资效益综合最优目标的总排序向量W_i＝(W₁，W₂，…，W_n)^T作为指标体系的综合评分权重：

其中，k＝1，2，…，L代表因素层数，此处仅有评价维度与二级评价指标项两层，即L＝2；

步骤三、二级评价指标项直接使用项目客观业务数据和项目属性数值作为二级评价指标项的输入分值X_i,默认情况下指标评分值等于输入分值，即；根据主网基建项目的业务特点，引入双曲线函数变换对负载率和容载比进行处理，使指标输入分值在规定范围内时评分值变化减弱、在规定范围外时评分值变化增强，则Y_i随X_i变化的映射关系如图1示意，即：

其中，S_max代表规定变化减弱范围的上限值；R代表规定变化减弱范围的上下限差值；α，β为根据映射要求计算得出的变换参数；

步骤四、将二级评价指标项的评分值作为样本数据，根据指标评分值Y_i与项目投资优先贡献度Z_i之间的数值关系，改进常规Min-Max标准化函数，设计单调增、单调减、峰谷型三种具体的归一化函数：

其中，S为峰谷型评分值的标准值；

步骤五、根据步骤四设计的归一化函数得到投资优先贡献度Z_i，以步骤二得到的指标体系的综合评分权重W_i按项目加权求和，即为项目方案的客观量化优选评分值：

其中，N代表二级指标总数，P代表项目方案；

步骤六、优选评分的宏观战略分层及策略调整：根据宏观战略及年度投资策略，剔除满足投资充分条件的必须解决的项目，将需要优选的项目划分为优先保障、合理安排、严格控制三类，结合年度投资策略对整类项目的优选评分值作二次加权调整得项目的排序评分值：

S′_P＝γS_P公式(5)

其中，γ为加权系数，优先保障类γ取1.1，严格控制类γ取0.8。

进一步的，步骤一中电网安全维度包括电网可解决一类风险点数量、可解决二类风险点数量、可解决三类风险点数量、可解决四类风险点数量、可解决五类风险点数量共5个二级评价指标项；

供电能力维度包括上年供电区域平均负载率、投产年供电区域平均负载率、上年供电区域最高负载率、投产年供电区域最高负载率、投产年变电站/线路最高负载率、上年供电区域平均容载比、投产年供电区域平均容载比共7个二级评价指标项；其中线路工程子模型中平均负载率与容载比相关的4个二级评价指标项的加权权重为零；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项。

本发明本可基于项目业务数据，从电网安全、供电能力、社会效益及经济效益多个维度，对主网基建项目的投资效益进行科学量化评价；综合考虑微观项目的客观评价需求和宏观战略的年度调整策略，以参评项目样本数据作量化评分，集中易变性因素，固化评价流程，可作为主网基建项目规划立项、前期投资决策、年度投资决策的项目优选辅助工具。

附图说明

图1是本发明中负载率及容载比函数变换的X-Y映射示意图；

图2是本发明中主网基建案例基础数据归一化结果。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法，包括如下步骤：

步骤一、基于层次分析法构建主网基建项目投资效益评价指标体系，具体的，所述主网基建项目投资效益评价指标体系依据项目投资效益综合最优目标，使用层次分析法从电网安全、供电能力、经济效益、社会效益四个评价维度进行层次分解，各评价维度选取与项目投资相关的二级评价指标项，其中：

电网安全维度包括电网可解决一类风险点数量、可解决二类风险点数量、可解决三类风险点数量、可解决四类风险点数量、可解决五类风险点数量共5个二级评价指标项；

供电能力维度包括上年供电区域平均负载率、投产年供电区域平均负载率、上年供电区域最高负载率、投产年供电区域最高负载率、投产年变电站/线路最高负载率、上年供电区域平均容载比、投产年供电区域平均容载比共7个二级评价指标项；其中线路工程子模型中平均负载率与容载比相关的4个二级评价指标项的加权权重为零；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项。

步骤二、基于上述构建的主网基建投资效益量化评价指标体系，将项目投资效益综合最优目标、评价维度和评价指标项称作递阶层次因素，采用成对比较法构建各因素对上层因素的判断矩阵，通过德尔菲法将同上层因素的因素间的相对重要程度标定为1/9、1/8、…1/2、1、2、…、8、9的17个等级；

记A＝(a_ij)_n×n，(其中a_ij为因素S_i与S_j的相对重要程度，n为一次比较的指标个数，矩阵A的最大特征根对应的特征权向量ω_i＝(ω₁,ω₂,…，ω_n)^T即为底层因素对上层因素的单层排序向量，运用“方根法”求近似解：

其中，a_ijp代表专家p对S_j和S_j的相对重要程度评定等级；即p＝1，2，…，m代表参与评价的专家人数；i，j＝1，2，…，n代表判断矩阵的行和列。

根据层次结构，底层因素指标K_i对项目投资效益综合最优目标的总排序向量W_i＝(W₁，W₂，…，W_n)^T作为指标体系的综合评分权重：

其中，k＝1,2,...,L代表因素层数，此处仅有评价维度与二级评价指标项两层，即L＝2。

步骤三、二级评价指标项直接使用项目客观业务数据和项目属性数值作为二级评价指标项的输入分值X_i，默认情况下指标评分值等于输入分值，即；根据主网基建项目的业务特点，引入双曲线函数变换对负载率和容载比进行处理，使指标输入分值在规定范围内时评分值变化减弱、在规定范围外时评分值变化增强，则Y_i随X_i变化的映射关系如图1示意，即：

其中，S_max代表规定变化减弱范围的上限值；R代表规定变化减弱范围的上下限差值；α，β为根据映射要求计算得出的变换参数。

步骤四、将二级评价指标项的评分值作为样本数据，根据指标评分值Y_i与项目投资优先贡献度Z_i之间的数值关系，改进常规Min-Max标准化函数，设计单调增、单调减、峰谷型三种具体的归一化函数：

其中，S为峰谷型评分值的标准值。

步骤五、根据步骤四设计的归一化函数得到投资优先贡献度Z_i，以步骤二得到的指标体系的综合评分权重W_i按项目加权求和，即为项目方案的客观量化优选评分值：

其中，N代表二级指标总数，P代表项目方案。

步骤六、优选评分的宏观战略分层及策略调整：根据宏观战略及年度投资策略，剔除满足投资充分条件的必须解决的项目，将需要优选的项目划分为优先保障、合理安排、严格控制三类，结合年度投资策略对整类项目的优选评分值作二次加权调整得项目的排序评分值：

S_′P＝γS_P公式(10)

其中，γ为加权系数，优先保障类γ取1.1，严格控制类γ取0.8。

下面结合某电网企业地市供电局的实际项目评价工作，阐述主网基建投资效益化量化评价模型的具体实施方式。

该地市供电局需要决策的主网基建类项目主要包括220kV、110kV电压等级的输变电工程及线路工程的新建项目和续建项目，主网基建项目金额大、数量少、工程影响范围大，项目对电网的安全性要求较为突出，在安全风险和电网运行方面的评价机制较为复杂。

因此不宜划分过多细分类别，以免增加评价优选复杂度，因此，将主网基建细分为输变电工程和线路工程两个子类。

该模型针对该地市局的主网基建业务特点与项目建设性质，根据项目管理需求和项目的投资目的，在借鉴行业先进企业成熟的研究成果，参考上级单位历年各专业投资计划准入指标的基础上，再结合业务专家的意见，设计评价维度：电网安全、供电能力、经济效益及社会效益。

针对各维度，通过调研访谈、数据分析等方法确定其主要影响因素，根据影响因素对投资效益的贡献大小，选取与投资效益强相关的业务指标，具体指标信息如表1所示。

表1效益量化评价指标体系

其中，电网安全支撑指标反映电网企业主网基建项目投资的安全防控要求；供电能力支撑指标预测现状电网供电需求和电网建设投资效果；经济效益支撑指标体现项目投资的财务收益；社会效益支撑指标兼顾电网企业社会责任。具体指标的设计原由如表2所示。

表2评价指标设计原由

以投资效益最优总目标的四个子维度为例，构建判断矩阵，并对每两个元素对上层目标的相对重要程度进行比较，某专家评判结果如表3所示。

表3投资效益最优成对比较矩阵

根据模型设计的矩阵近似求解方法，计算出该专家的给出的维度间相对重要度即权向量为W_i＝(W₁，W₂，…，W_n)^T，其一致性检验指标为0.0039，符合近似性要求。类似的，将多个专家的评判结果取平均值作为各维度最终的权重。

依次测算出各维度二级指标对上层维度的相对重要权重，两者相乘，即为二级指标对投资效益最优总目标的相对重要权重，结果如表4所示。

表4评价指标相对重要权重

针对具体的二级指标，根据主网基建项目的业务特点，引入双曲线函数变换对负载率和容载比进行处理，使指标输入分值在规定范围内时评分值变化减弱、在规定范围外时评分值变化增强，以“上年供电区域平均负载率”为例，根据公式(3)，其标准区间最大值Smax为50，区间半径R为40，经过定点值的拟合测算，得出具体变换函数为：

$Y_i=\sinh (0.1X_i+0,1(50+\frac{40}{2}\left)\right)$

以该供电局2015年投资计划实际申报主网基建项目数据为例，分别输入输变电工程与线路工程基础数据，这些数据经过公式(4)至公式(7)的归一化计算，模型得出的项目客观量化评价结果如图所示。

根据对项目设置的宏观分层策略，根据2014年度颁布的投资策略，制定2015年度投资项目优选决策宏观分层标准如下：

(1)必须解决(充分条件)

承接公司西电东送配套工程；解决一级以上电力事故风险相关工程；解决主网结构性限电或窝电相关工程；解决大用户等重大基础设施的配套送电工程。

(2)优先保障

上级公司策略性倾向的工程；保障电网安全运行相关工程，例如解决一级电力事件风险相关工程；省级重点产业园区配套供电工程；能提高应对自然灾害能力相关工程；新建变电站配套出线以满足周边负荷发展需求的工程。

(3)合理安排

解决完善网架结构相关工程；提升电能质量相关工程；解决特殊保供电需要相关工程。

(4)严格控制

市政建设配套迁改电网工程；其它供电局重点审查项目。

最后，使用公式(8)对模型的客观量化评价结果进行调整，模型评价结果如表5、表6所示：

表5输变电工程案例模型计算结果

表6线路工程案例模型计算结果

根据上述项目方案相关的指标数据模型测算结果，输变电工程项目方案建议排序为“A输变电工程”、“B输变电工程”、“C输变电工程”、“D输变电工程”和“E输变电工程”；输出的线路工程项目方案建议排序为“H线路工程”、“I线路工程”和“J线路工程”。

线路工程中，“H线路工程”项目为政府重点推进项目，其优先级应较高，评分结果符合预期。

输变电工程中，“E输变电工程”项目为临时紧急立项，其评分较低也在意料之中；其它项目的模型评分排序经比对，与专家组的实际评审决策排序相符，说明该模型的排序结果基本符合专家决策预期，即模型量化评价结果通过验证。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种电网企业主网基建投资效益量化评价方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、基于层次分析法构建主网基建项目投资效益评价指标体系，具体的，所述主网基建项目投资效益评价指标体系依据项目投资效益综合最优目标，使用层次分析法从电网安全、供电能力、经济效益、社会效益四个评价维度进行层次分解，各评价维度选取与项目投资相关的二级评价指标项；

步骤二、基于上述构建的主网基建投资效益量化评价指标体系，将项目投资效益综合最优目标、评价维度和评价指标项称作递阶层次因素，采用成对比较法构建各因素对上层因素的判断矩阵，通过德尔菲法将同上层因素的因素间的相对重要程度标定为1/9、1/8、…1/2、1、2、…、8、9的17个等级；

记A＝(a_ij)_n×n，其中a_ij为因素S_i与S_j的相对重要程度，n为一次比较的指标个数，矩阵A的最大特征根对应的特征权向量ω_i＝(ω₁，ω₂，…ω_n)^T即为底层因素对上层因素的单层排序向量，运用“方根法”求近似解：

${\mathrm{\ω}}_i=\frac{{\left({\mathrm{\Π}}_{p=1}^m{\mathrm{\Π}}_{j=1}^n{a}_{ijp}\right)}^{\frac{1}{mn}}}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{\left({\mathrm{\Π}}_{p=1}^m{\mathrm{\Π}}_{j=1}^n{a}_{ijp}\right)}^{\frac{1}{mn}}}$ 公式(1)

其中，a_ijp代表专家p对S_i和S_j的相对重要程度评定等级；即p＝1，2，…，m代表参与评价的专家人数；i，j＝1，2，…，n代表判断矩阵的行和列。

根据层次结构，底层因素指标K_i对项目投资效益综合最优目标的总排序向量W_i＝(W₁，W₂，…，W_n)^T作为指标体系的综合评分权重：

$W_i={\mathrm{\Π}}_{k=1}^L{\mathrm{\ω}}_{ik}$ 公式(2)

其中，k＝1，2，…，L代表因素层数，此处仅有评价维度与二级评价指标项两层，即L＝2；

步骤三、二级评价指标项直接使用项目客观业务数据和项目属性数值作为二级评价指标项的输入分值X_i，默认情况下指标评分值等于输入分值，即；根据主网基建项目的业务特点，引入双曲线函数变换对负载率和容载比进行处理，使指标输入分值在规定范围内时评分值变化减弱、在规定范围外时评分值变化增强，则Y_i随X_i变化的映射关系为：

$Y_i=\sinh ({\mathrm{\αX}}_i+\mathrm{\β}(S_{max}+\frac{R}{2}\left)\right)$ 公式(3)

其中，S_max代表规定变化减弱范围的上限值；R代表规定变化减弱范围的上下限差值；α，β为根据映射要求计算得出的变换参数；

步骤四、将二级评价指标项的评分值作为样本数据，根据指标评分值Y_i与项目投资优先贡献度Z_i之间的数值关系，改进常规Min-Max标准化函数，设计单调增、单调减、峰谷型三种具体的归一化函数：

公式(4)

公式(5)

公式(6)

其中，S为峰谷型评分值的标准值；

步骤五、根据步骤四设计的归一化函数得到投资优先贡献度Z_i，以步骤二得到的指标体系的综合评分权重W_i按项目加权求和，即为项目方案的客观量化优选评分值：

$S_P={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{W}_i*Z_i$ 公式(4)

其中，N代表二级指标总数，P代表项目方案；

步骤六、优选评分的宏观战略分层及策略调整：根据宏观战略及年度投资策略，剔除满足投资充分条件的必须解决的项目，将需要优选的项目划分为优先保障、合理安排、严格控制三类，结合年度投资策略对整类项目的优选评分值作二次加权调整得项目的排序评分值：

S′_P＝γS_P公式(5)

其中，γ为加权系数，优先保障类γ取1.1，严格控制类γ取0.8。

2.如权利要求1所述的电网企业主网基建投资效益量化评价方法，其特征在于：步骤一中电网安全维度包括电网可解决一类风险点数量、可解决二类风险点数量、可解决三类风险点数量、可解决四类风险点数量、可解决五类风险点数量共5个二级评价指标项；

供电能力维度包括上年供电区域平均负载率、投产年供电区域平均负载率、上年供电区域最高负载率、投产年供电区域最高负载率、投产年变电站/线路最高负载率、上年供电区域平均容载比、投产年供电区域平均容载比共7个二级评价指标项；其中线路工程子模型中平均负载率与容载比相关的4个二级评价指标项的加权权重为零；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项；

经济效益维度包括预计投资回收期、投资总收益率、可利用闲置及拆旧资产残值、工程拆旧资产净值率共4个二级评价指标项。