CN106651147A - 基于lcc的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，涉及数据的处理或记录方法技术领域。所述方法包括如下步骤：基于LCC方法建立配电网综合效益指标系统；主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建；通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重；通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重；根据配电网综合效益指标系统的主观权重和客观权重，计算配电网综合效益评估指标系统的综合权重。所述方法显著提升了配电网不同时期的规划综合效益，同时具有较高的精度和合理性，且计算简洁，运算速度快。

Description

基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法

技术领域

本发明涉及数据的处理或记录方法技术领域，尤其涉及一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法。

背景技术

传统的配电网效益评估一般重点考虑经济效益或技术效益而忽略其它方面的效益，不同配电网建设运行阶段的综合效益没有真正综合考虑，这样会导致其真正的价值被低估。

在构建了配电网综合效益评估指标体系之后，需要确定评估指标的权重。权重指各个效益评估指标相对于整个配电网规划综合效益的相对重要程度。确定权重的方法主要有两种，即主观赋权法和客观赋权法。主观赋权法主要有层次分析法、专家调查法、最小平方法等，客观赋权法主要有熵权法、变异系数法、主成份分析法等。主观赋权法具有简洁实用，方便计算等优点，但是主观随意性较强，决策者的主观选择、判断对结果的影响较大。客观赋权法以实际统计数据为依据，具有较好的客观性和较高的精度，但该方法完全依赖数据，忽略了人的主观因素，容易易受原始数据的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，所述方法显著提升了配电网不同时期的规划综合效益，同时具有较高的精度和合理性，且计算简洁，运算速度快。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于包括如下步骤：

基于LCC方法对配电网效益指标进行分类并剔除含义相近的指标，建立配电网综合效益指标系统；

主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建；

通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重；

通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重；

根据配电网综合效益指标系统的主观权重和客观权重，计算配电网综合效益评估指标系统的综合权重。

进一步的技术方案在于，所述的建立配电网综合效益指标系统的方法如下：

通过查阅资料收集整理配电网效益指标，同时基于LCC相关理论的不同时期、不同指标的原则，对上述指标进行分类并剔除含义相近的指标，再通过同专家讨论重复该步骤，直到确立最终的配电网综合效益指标系统，据该指标体系收集待评估配电网的相应指标数值。

进一步的技术方案在于，配电网综合效益指标系统包括：经济效益指标子系统、技术效益指标子系统、社会效益指标子系统以及环境效益指标子系统。

进一步的技术方案在于：所述经济效益指标子系统包括建设投资指标、运行成本指标、故障成本指标、配电网建设投资延缓率指标以及供电量提升比率指标；所述技术效益指标子系统包括网损率指标、容载比指标、最大负荷利用小时数指标、用户平均停电时间指标、站间联络率指标以及供电可靠率指标；所述社会效益指标子系统包括用户满意度指标、就业效益指标和相关产业结构提升程度指标；所述环境效益指标子系统包括分布式电源渗透率指标、电动汽车设施年新建数量指标以及噪音干扰改善程度指标。

进一步的技术方案在于，所述的主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建方法如下：层次分为目标层、准则层和指标层，同一层因素隶属于上一层因素，并支配下一层因素；判断矩阵由专家对同一层次各指标关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较生成的判断矩阵，判断矩阵A＝(a_ij)_n×n中的具体数值根据比例标度进行赋值，其中判断矩阵均满足a_ii＝1，a_ij＝1/a_ji(i，j＝1，2，…，n)。

进一步的技术方案在于，所述的通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重的方法如下：

计算判断矩阵A每一行元素的积：

其中M_i为矩阵行的积；

计算各行M_i的n次方根：

对向量W＝(W₁,W₂,…,W_n)^T归一化处理：

求得的w_i即为所求的主观权重。

进一步的技术方案在于，所述的通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重的方法如下：

消除不同指标数值之间的量纲，对数值进行标准化处理，假设有n个评价对象，m个评价指标，方法如下:

其中，i代表评价对象，j代表评价指标，且i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m；X_ij为第i个评价对象所对应的第j项指标数据；Max(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最大值；Min(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最小值；S_ij为标准化后的结果,且S_ij∈[0,1]；式(4)适合于收益型指标，式(5)适合成本型指标；

指标特征比重的确定：

对指标进行标准化之后，建立矩阵S_ij；通过公式(6)确定第i个对象所对应的第j项指标S_ij在第j项指标S_j中的比重，从而构建出矩阵f＝{f_ij}_n*m；

其中f_ij为第i个对象的第j项指标的特征比重；

计算第j个指标的信息熵e_j：

计算第j个指标的差异性系数g_j：

g_j＝1-e_j (8)；

计算第j个指标的权重A_j:

进一步的技术方案在于，所述的综合权重的计算方法如下：

α_i＝μ_iw_i+(1-μ_i)A_i (10)

其中α_i为对应指标的综合权重，μ_i为权重系数，取值范围为(0,1)，w_i为指标i的主观权重值，A_i为指标i的客观权重值。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用基于LCC的配电网综合效益评估指标体系，显著提升了配电网不同时期的规划综合效益评估侧重性，通过对指标体系进行综合权重计算，尤其是主观权重和客观权重分开计算，既避免了纯粹的主观权重带来的人为主观因素的影响，又使得完全依赖数据值的客观权重可以结合专家的意见，同时具有较高的精度和合理性，使得权重计算结果更加科学合理，对于下一步评估的展开做好准备。此外，本发明还具有计算简洁，运算速度快的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例所述方法的流程图；

图2是本发明实施例所述方法中配电网综合效益指标系统的原理框图；

图3是本发明实施例所述方法具体流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，总体的，本发明公开了一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，包括如下步骤：

S101：基于LCC方法对配电网效益指标进行分类并剔除含义相近的指标，建立配电网综合效益指标系统；

S102：主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建；

S103：通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重；

S104：通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重；

S105：根据配电网综合效益指标系统的主观权重和客观权重，计算配电网综合效益评估指标系统的综合权重。

本发明采用基于LCC的配电网综合效益评估指标体系，显著提升了配电网不同时期的规划综合效益评估侧重性，通过对指标体系进行综合权重计算，尤其是主观权重和客观权重分开计算，既避免了纯粹的主观权重带来的人为主观因素的影响，又使得完全依赖数据值的客观权重可以结合专家的意见，同时具有较高的精度和合理性，使得权重计算结果更加科学合理，对于下一步评估的展开做好准备。此外，本发明还具有计算简洁，运算速度快的特点。

本发明通过以下具体分析对上述步骤进行详细的说明：

步骤S101：通过查阅资料收集整理大量的配电网指标，同时基于LCC相关理论的不同时期、不同指标的原则，对其进行分类并剔除含义相近的指标，再通过同专家讨论重复该步骤，直到确立最终的指标体系，最终确立的LCC指标体系如图1所示，根据该指标体系收集待评估配电网的相应指标数值。

具体的，如图1和图3所示，配电网综合效益指标系统包括：经济效益指标子系统、技术效益指标子系统、社会效益指标子系统以及环境效益指标子系统。更进一步的，所述经济效益指标子系统包括建设投资指标、运行成本指标、故障成本指标、配电网建设投资延缓率指标以及供电量提升比率指标；所述技术效益指标子系统包括网损率指标、容载比指标、最大负荷利用小时数指标、用户平均停电时间指标、站间联络率指标以及供电可靠率指标；所述社会效益指标子系统包括用户满意度指标、就业效益指标和相关产业结构提升程度指标；所述环境效益指标子系统包括分布式电源渗透率指标、电动汽车设施年新建数量指标以及噪音干扰改善程度指标。

步骤S102：主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建：

建立层次结构模型用来将复杂的问题简单化，层次一般分为目标层、准则层和指标层。同一层因素隶属于上一层因素，并支配下一层因素，该模型同图1的指标体系。判断矩阵由专家对同一层次各指标关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较生成的矩阵。判断矩阵A＝(a_ij)_n×n中的具体数值可参考表1的比例标度进行赋值。其中判断矩阵均满足a_ii＝1，a_ij＝1/a_ji(i，j＝1，2，…，n)。

等级	描述的程度
		1	同等
3	稍微
		5	明显
7	强烈
		9	极端

注：2，4，6，8表示上述相邻判断的中间值。

步骤S103：计算配电网综合效益指标主观权重，由以下步骤具体构成：

步骤S1031：计算判断矩阵A每一行元素的积。

其中M_i为矩阵行的积。

步骤S1032：计算各行M_i的n次方根。

步骤S1033：对向量W＝(W₁,W₂,…,W_n)^T归一化处理。

求得的w_i即为所求的主观权重。

步骤S104：计算配电网综合效益指标客观权重，由以下具体步骤如下：

步骤S1041：消除不同指标数值之间的量纲，对数值进行标准化处理，假设有n个评价对象，m个评价指标，方法如下。

其中，i代表评价对象，j代表评价指标，且i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m；X_ij为第i个评价对象所对应的第j项指标数据；Max(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最大值；Min(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最小值；S_ij为标准化后的结果,且S_ij∈[0,1]；式(4)适合于收益型指标，式(5)适合成本型指标。

步骤S1042：指标特征比重的确定：

对指标进行标准化之后，建立矩阵S_ij；通过公式(6)确定第i个对象所对应的第j项指标S_ij在第j项指标S_j中的比重，从而构建出矩阵f＝{f_ij}_n*m；

其中f_ij为第i个对象的第j项指标的特征比重。

步骤S1043：计算第j个指标的信息熵e_j：

步骤S1044：计算第j个指标的差异性系数g_j：

g_j＝1-e_j (8)

步骤S1045：计算第j个指标的权重A_j:

步骤S105：计算指标的综合权重：

α_i＝μ_iw_i+(1-μ_i)A_i (10)

其中α_i为对应指标的综合权重，μ_i为权重系数，取值范围为(0,1)，w_i为指标i的主观权重值，A_i为指标i的客观权重值。

通过实际取值分析计算，可以得出指标体系指标的个数不能取值过多，过多将导致后续主观权重的判断矩阵阶数过大，导致其准确性降低，每一层指标的下层指标阶数不应超过9；主观权重进行分析计算前，对矩阵应进行一致性校验，在满足一致性校验的前提下再进行主观权重的分析计算，一致性校验的过程如下：

1)计算一致性指标CI

一致性指标CI的计算公式：CI＝(λ_max-n)/(n-1)，其中n是判断矩阵的阶数，λ_max是判断矩阵的最大特征值。

2)平均随机一致性指标RI的取值

RI参考值如表2所示。

n	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										RI	0	0	0.58	0.90	1.12	1.24	1.32	1.41	1.45

3)计算一致性比例CR

一致性比例CR的计算公式为CR＝CI/RI。当CR<0.1时，则认为判断矩阵具有一致性。否则认为该判断矩阵不具有一致性，应该调整判断值，直到通过一致性校验为止。

在客观权重的计算过程中，应取同一时期的配电网样本值，但其个数不宜过多，保持在3～4组最佳，样本数过多导致客观权重值计算偏差太大。

配电网综合效益综合权重计算时权重系数的取值多取为0.5。

Claims (8)

1.一种基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于包括如下步骤：

基于LCC方法对配电网效益指标进行分类并剔除含义相近的指标，建立配电网综合效益指标系统；

主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建；

通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重；

通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重；

根据配电网综合效益指标系统的主观权重和客观权重，计算配电网综合效益评估指标系统的综合权重。

2.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于所述的建立配电网综合效益指标系统的方法如下：

通过查阅资料收集整理配电网效益指标，同时基于LCC相关理论的不同时期、不同指标的原则，对上述指标进行分类并剔除含义相近的指标，再通过同专家讨论重复该步骤，直到确立最终的配电网综合效益指标系统，据该指标体系收集待评估配电网的相应指标数值。

3.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于配电网综合效益指标系统包括：经济效益指标子系统、技术效益指标子系统、社会效益指标子系统以及环境效益指标子系统。

4.如权利要求3所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于：所述经济效益指标子系统包括建设投资指标、运行成本指标、故障成本指标、配电网建设投资延缓率指标以及供电量提升比率指标；所述技术效益指标子系统包括网损率指标、容载比指标、最大负荷利用小时数指标、用户平均停电时间指标、站间联络率指标以及供电可靠率指标；所述社会效益指标子系统包括用户满意度指标、就业效益指标和相关产业结构提升程度指标；所述环境效益指标子系统包括分布式电源渗透率指标、电动汽车设施年新建数量指标以及噪音干扰改善程度指标。

5.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于所述的主观权重层次结构模型及判断矩阵的构建方法如下：层次分为目标层、准则层和指标层，同一层因素隶属于上一层因素，并支配下一层因素；判断矩阵由专家对同一层次各指标关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较生成的判断矩阵，判断矩阵A＝(a_ij)_n×n中的具体数值根据比例标度进行赋值，其中判断矩阵均满足a_ii＝1，a_ij＝1/a_ji(i，j＝1，2，…，n)。

6.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于所述的通过构建的判断矩阵计算配电网综合效益指标系统的主观权重的方法如下：

计算判断矩阵A每一行元素的积：

$M_i=\underset{j=1}{\overset{n}{\&Pi;}}{a}_{ij},(i=1,2,3,...,n)---\left(1\right)$

其中M_i为矩阵行的积；

计算各行M_i的n次方根：

$W=\sqrt[n]{M_i}---\left(2\right)$

对向量W＝(W₁,W₂,…,W_n)^T归一化处理：

$w_i=W_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{W}_i---\left(3\right)$

求得的w_i即为所求的主观权重。

7.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于所述的通过收集典型配电网的数据计算配电网综合效益指标系统的客观权重的方法如下：

消除不同指标数值之间的量纲，对数值进行标准化处理，假设有n个评价对象，m个评价指标，方法如下:

$S_{ij}=\frac{X_{ij}-Min\left(X_j\right)}{Max\left(X_j\right)-Min\left(X_j\right)}---\left(4\right)$

$S_{ij}=1-\frac{X_{ij}-Min\left(X_j\right)}{Max\left(X_j\right)-Min\left(X_j\right)}---\left(5\right)$

其中，i代表评价对象，j代表评价指标，且i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m；X_ij为第i个评价对象所对应的第j项指标数据；Max(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最大值；Min(X_j)表示某一评价对象对应所有第j项指标数据中的最小值；S_ij为标准化后的结果,且S_ij∈[0,1]；式(4)适合于收益型指标，式(5)适合成本型指标；

指标特征比重的确定：

$f_{ij}=\frac{s_{ij}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{s}_{ij}}---\left(6\right);$

对指标进行标准化之后，建立矩阵S_ij；通过公式(6)确定第i个对象所对应的第j项指标S_ij在第j项指标S_j中的比重，从而构建出矩阵f＝{f_ij}_n*m；

其中f_ij为第i个对象的第j项指标的特征比重；

计算第j个指标的信息熵e_j：

$e_j=(1/\ln n)\&times;\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{f}_{ij}\ln f_{ij}---\left(7\right);$

计算第j个指标的差异性系数g_j：

g_j＝1-e_j (8)；

计算第j个指标的权重A_j:

$A_j=\frac{g_j}{\underset{j=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}(1-e_j)}---\left(9\right).$

8.如权利要求1所述的基于LCC的配电网综合效益评估指标的综合权重确定方法，其特征在于所述的综合权重的计算方法如下：

α_i＝μ_iw_i+(1-μ_i)A_i (10)

其中α_i为对应指标的综合权重，μ_i为权重系数，取值范围为(0,1)，w_i为指标i的主观权重值，A_i为指标i的客观权重值。