CN110020964A - 一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提出了一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，包括确定电力管线入廊的费用分摊基础，进行综合管廊建设费用的工程费用估算；基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊；采用多元主体利益均衡的离差最小化算法进行电力管线入廊的费用分摊，得到包括电力管线在内的拟入廊的各管线单位的最终费用分摊结果。通过综合考虑管线的占用空间比例、直埋成本比例、运行效益比例，来进行管线进入综合管廊的入廊费分摊。不仅能较好地兼顾管线单位的自身特点、入廊特点和费用承受能力，还综合考虑了管廊相关主体间不同的利益诉求，实用性强。

Description

一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用的分摊方法。

背景技术

城市地下综合管廊又称共同沟，是指在城市地下集中敷设电力、通信、给水、燃气等市政管线，并留有供检修人员行走通道的公共隧道。2016年政府发布了《关于推进电力管线纳入城市地下综合管廊的意见》，鼓励电力管线进入综合管廊(简称“入廊”)。然而，综合管廊作为新兴的准公益性项目，尚处于摸索阶段，各方主体对自身在管廊建设、运营中的角色尚未建立全面的认识。因此需要探索公平合理的综合管廊有偿使用模式，进行电力管线入廊的有偿使用费测算。

现有的城市地下综合管廊费用分摊的研究如比例分摊、委托-代理理论和博弈理论等方法，多是从某一角度出发来制定费用分摊对策。比例分摊法虽计算简单、容易理解；但考虑角度单一，方法的合理性较差。委托-代理理论和博弈理论考虑了管廊相关主体间的关系，相较于比例分摊法更为合理；但需要比较多的假设条件，且计算复杂。此外，现有的电力管线入廊的费用分摊方法缺乏对入廊的多元主体间利益的多维度考量，还有待改进。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，借助综合考虑管线的占用空间比例、直埋成本比例、运行效益比例，来进行管线进入综合管廊的入廊费分摊，能够能较好地兼顾管线单位的自身特点、入廊特点和费用承受能力，。

方法具体包括：

确定电力管线入廊的费用分摊基础，进行综合管廊建设费用的工程费用估算；

基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊；

采用多元主体利益均衡的离差最小化算法进行电力管线入廊的费用分摊，得到包括电力管线在内的拟入廊的各管线单位的最终费用分摊结果。

可选的，所述基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊，包括：

共有m个管线单位想要进入综合管廊，则第i个管线单位的入廊费的空间比例分摊因子w_i1如公式一所示：

式中：δ_e为政府分摊入廊费的比例，S_i为第i类管线在管廊中的有效面积，S_ut为管廊通道截面积，S_i0为第i类管线的横截面积，S_i1为第i类管线所必须的操作空间，操作工件包括各管线单位共享除了管线的有效面积以外的综合管廊空间；

计及资金的时间价值，则第i个管线单位的入廊费的直埋成本分摊因子w_i2如公式二所示：

式中：R_i为第i类管线不进入综合管廊的直埋总成本，v_ij为第i类管线第j年重新敷设的直埋成本，r为工程贴现率，m_ij为第i类管线第j年重新敷设的年份，k_i为第i类管线重新敷设的次数，由第i类管线的直埋使用年限和综合管廊的设计使用年限决定；

确定如公式三所示的单位长度的高压电力架空线路的等效直埋成本R′_H表达式：

R′_H＝max(R_H+(r_L-r_H)-U_H,0) 公式三，

式中：R_H为单位长度的高压架空线路换为电缆后的实际直埋成本，r_H为架空线路的单位长度造价，r_L为电缆的单位长度造价，U_H为单位长度架空线路入廊后的土地出让收益；

基于管线运行效益比例分摊法以各管线单位的单位长度管线的运行效益为分摊因子进行成本分摊，则第i个管线单位的入廊费的管线运行效益比例分摊因子w_i3如公式四所示：

式中M_i为第i类管线在管廊中的单位长度管线的运行效益。

可选的，，所述采用考虑多元主体利益均衡的离差最小算化法进行电力管线入廊的费用分摊，包括：

假设第i个管线单位在第j种分摊方法下的费用分摊比例为w_ij(i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n)，共有n种费用分摊方法，建立如公式五所示的考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊的离差最小化法模型表达式：

式中：x_i为第i个管线单位的综合费用分摊比例，λ_j为第j种分摊方法的重要性权重；

建立评价矩阵R来确定λ_j的值，评价矩阵R如公式六所示：

式中：r_ij为1至n的整数，评价矩阵R中每一行的元素各不相同，r_ij代表第i个管线单位认定的第j种费用分摊方法的重要性大小；

通过求解最小化群体评价矩阵R的偏差，求取第j种费用分摊方法的重要性权重λ_j如公式七所示的表达式：

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过综合考虑管线的占用空间比例、直埋成本比例、运行效益比例，来进行管线进入综合管廊的入廊费分摊。该方法不仅能较好地兼顾管线单位的自身特点、入廊特点和费用承受能力，还综合考虑了管廊相关主体间不同的利益诉求，实用性强。模型中的管线单位的重要性权重和费用分摊方法权重均是综合各主体的意见所得，比较客观公平，可为制定电力管线和其他管线单位入廊的收费标准提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提出的本发明提出了一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提出了一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，如图1所示，包括如下详细步骤：

步骤1、确定电力管线入廊的费用分摊基础，进行综合管廊建设费用的工程费用估算；

进行电力管线入廊的费用分摊前，应先分析综合管廊的成本构成，即明确需分摊的费用。综合管廊的成本主要分为工程建设费用和运行维护费用。考虑到综合管廊的准公共物品属性，将电力管线入廊的有偿使用费主要分为入廊费和日常维护费。本发明主要解决入廊费的分摊问题，即用于弥补管廊的工程建设费用，是管线进入综合管廊需要缴纳、与使用量无关的固定费用。并将政府的入廊费分摊比例定为0.5，剩余部分则由各管线单位间按一定的比例进行分摊。

步骤2、基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊。

这里费用分摊的具体方式具体包括：

1)基于占用空间比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊；

2)基于直埋成本比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊；

3)基于管线运行效益比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊。

其中，针对第一种分摊方式，具体包括：

管线占用空间比例分摊法是指以管线在管廊中占用的有效面积与管廊通道截面积的比值作为分摊因子进行成本分摊。由于综合管廊内管线越多，则需要的空间越大、建设成本随高，因此空间比例法有一定的合理性，在综合管廊费用分摊中比较常用。假设共有m个管线单位想要进入综合管廊，则第i个管线单位的入廊费的空间比例分摊因子w_i1如公式一所示：

式中：δ_e为政府分摊入廊费的比例；S_i为第i类管线在管廊中的有效面积；S_ut为管廊通道截面积；S_i0为第i类管线的横截面积；S_i1为第i类管线所必须的操作空间，认为各管线单位共享除了管线的有效面积以外的综合管廊空间。

针对第二种分摊方式，具体包括：

直埋成本比例分摊法是指以各管线单位的相对直埋成本为分摊因子进行成本分摊。直埋成本法中，原本直埋成本高的管线单位承担较多的管廊建设费用，这比较容易被管线单位接受。由于综合管廊的设计年限一般高于管线直埋的使用年限，因此需考虑管廊设计使用年限内管线不入廊时的多次直埋成本，并计及资金的时间价值。则第i个管线单位的入廊费的直埋成本分摊因子w_i2如公式二所示：

式中：R_i为第i类管线不进入综合管廊的直埋总成本；v_ij为第i类管线第j年重新敷设的直埋成本；r为工程贴现率；m_ij为第i类管线第j年重新敷设的年份；k_i为第i类管线重新敷设的次数，由第i类管线的直埋使用年限和综合管廊的设计使用年限决定。

常规电力线路分为架空线路和电缆线路，而通信、给水等管线一般都是采取直埋方式敷设。因此，对于电力管线来说，需考虑由高压架空线路换成电缆所额外增加的成本，及架空线路变成电缆入廊后节约的土地空间所置换出的土地收益。故单位长度的高压电力架空线路的等效直埋成本R′_H如公式三所示：

R′_H＝max(R_H+(r_L-r_H)-U_H,0) 公式三，

式中：R_H为单位长度的高压架空线路换为电缆后的实际直埋成本(与电缆直埋成本相同)；r_H为架空线路的单位长度造价；r_L为电缆的单位长度造价；U_H为单位长度架空线路入廊后的土地出让收益。

针对第三种分摊方式，具体包括：

管线运行效益比例分摊法是指以各管线单位的单位长度管线的运行效益为分摊因子进行成本分摊。管线运行效益比例分摊法中，运行效益高的管线单位承担较多的管廊建设费用，这比较容易被管线单位接受。则第i个管线单位的入廊费的管线运行效益比例分摊因子w_i3如公式四所示：

式中：M_i为第i类管线在管廊中的单位长度管线的运行效益。

步骤3、采用考虑多元主体利益均衡的离差最小化法进行电力管线入廊的费用分摊，得到最终包括电力管线在内的拟入廊的各管线单位的分摊费用结果；

基于比例因子费用分摊方法从不同角度反映出一定的公平合理性原则。然而地下综合管廊费用分摊问题涉及较多的分摊主体和不确定性因素，实际中通过不同方法计算出的费用分摊结果可能存在较大差异。一般来说，根据占用空间、直埋成本、运行效益会得到三种不同的分摊结果，电力等管线单位都希望采用对自身有利的费用分摊方法，在具体分摊方法的选择上不易达成一致。为了避免单一方法下的分摊结果的片面性，尽可能综合考虑各管线单位的诉求，本发明建立了考虑参与管廊费用分摊的多元主体利益均衡的离差最小化法来进行电力管线入廊费用的分摊，综合采用多种分摊方法来确定各管线单位应承担的费用分摊比例。

假设第i个管线单位在第j种分摊方法下的费用分摊比例为w_ij(i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n)，共有n种费用分摊方法(本发明中n＝3)。建立考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊模型：

式中：x_i为第i个管线单位的综合费用分摊比例；λ_j为第j种分摊方法的重要性权重。由于各管线单位都希望对自己有利的分摊方法的重要性权重越大越好。为保证公平合理，可以通过建立评价矩阵R来确定λ_j的值。评价矩阵R如公式六所示：

式中：r_ij为1至n的整数，评价矩阵R中每一行的元素各不相同，r_ij代表第i个管线单位认定的第j种费用分摊方法的重要性大小。通过求解最小化群体评价矩阵R的偏差，即可求得第j种费用分摊方法的重要性权重λ_j如公式七所示的表达式：

为了进一步理解本发明，以下以国内某市建成的综合管廊为例，来解释本发明的实际应用。

国内某市建成综合管廊全长961米，综合管廊的建设成本为5852.49万元，每年的运行维护成本为0.0455万元/米，管廊截面积为30.73平方米。综合管廊的设计使用年限为100年。综合管廊由综合舱、电力舱组成，其中综合舱含有中压10kV电缆、通信、给水等3种管线，中压电缆孔道为36孔；电力舱包括110kV电缆孔道12孔。已知进入综合管廊的48条电缆中原来包含12条110kV架空线路和3条10kV架空线路，其单位造价分别为0.023和0.015万元/米；换成110kV和10kV电缆的单位造价分别为0.05万元/米和0.04万元/米。高压架空线路电缆化后的土地出让增值收益为0.023万元/米。假设工程贴现率为5％；政府承担的入廊费分摊比例为0.5。需要进入综合管廊的各管线单位的基本信息如表1所示。

表1需入廊的管线的基本信息

首先计算12条110kV架空线路和3条10kV架空线路换成电缆后直埋的等效直埋成本分别为0.06万元/米和0.045万元/米。进而可求得各管线单位基于空间比例因子、直埋成本比例因子、运行效益比例因子和离差最小化法的入廊费分摊结果如表2所示。

表2各管线单位的入廊费分摊结果

从表2可以看出，按占用空间比例分摊的给水、燃气管线的入廊费高于按直埋成本比例分摊的入廊费。即使虽然进入综合管廊的给水、燃气管线数量比较少，但由于给水、燃气管线截面积比较大，故采用空间比例因子得到的入廊费较高。而给水、燃气管线对管线通道的质量要求没有其他管线高，其直埋敷设成本一般较低；且考虑到给水管线的收益低于其他管线，故空间比例分摊法更容易为管线截面积小的管线单位所接受。

采用直埋成本比例分摊的电力、通信管线的入廊费高于按占用空间比例分摊的入廊费。因为进入综合管廊的电力、通信管线数量较多，分别为48根和25根，远高于给水和燃气管线的数量。即使电力和通信管线的直埋使用年限长一些，但是折算后的总直埋成本分别为1106.21万元、1015.01万元，还是高于给水和燃气管线折算后的直埋成本676.66万元和365.75万元。因此，相较于空间比例分摊法，按直埋成本比例来分摊入廊费更符合截面积大但数量少、对管线通道质量要求低的管线单位的利益诉求。此外，实际中电力和通信管线的单位长度线路产生的收益高于给水和燃气管线，而基于运行效益比例因子的分摊方法考虑了管线单位的运行效益；因此，运行效益较好的电力、通信管线单位在该方法下所分摊的入廊费相较于给水和燃气管线单位高一些。

从表2可以看出，离差最小化法综合考虑三种分摊角度及管线单位的意愿来得到费用分摊结果，使给水、燃气管线分摊的入廊费低于采用空间比例分摊的入廊费；说明该方法能够较好地考虑占用空间大但管线数量少、效益不高的管线单位的诉求。而电力、通信管线分摊的入廊费分别为993.0万元和799.82万元；虽高于采用占用空间比例分摊的入廊费，但小于直埋成本、运行效益比例因子法下分摊的入廊费；说明该方法也考虑了管线数量多但单根管线截面积小的管线单位的入廊特点，力求让包括电力管线在内的各管线单位能够积极入廊。

国内某市的实际综合管廊案例的算例分析结果说明了本发明所提出的离差最小化法来进行电力管线入廊的费用分摊，不仅能较好地兼顾管线单位的自身特点、入廊特点和费用承受能力，还综合考虑了管廊相关主体间不同的利益诉求，实用性强；可为制定电力管线和其他管线单位入廊的收费标准提供参考。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，其特征在于，包括：

确定电力管线入廊的费用分摊基础，进行综合管廊建设费用的工程费用估算；

基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊；

采用多元主体利益均衡的离差最小化算法进行电力管线入廊的费用分摊，得到包括电力管线在内的拟入廊的各管线单位的最终费用分摊结果。

2.根据权利要求1所述的考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，其特征在于，所述基于比例分摊因子进行电力管线入廊费用的分摊，包括：

共有m个管线单位想要进入综合管廊，则第i个管线单位的入廊费的空间比例分摊因子w_i1如公式一所示：

式中：δ_e为政府分摊入廊费的比例，S_i为第i类管线在管廊中的有效面积，S_ut为管廊通道截面积，S_i0为第i类管线的横截面积，S_i1为第i类管线所必须的操作空间，操作工件包括各管线单位共享除了管线的有效面积以外的综合管廊空间；

计及资金的时间价值，则第i个管线单位的入廊费的直埋成本分摊因子w_i2如公式二所示：

式中：R_i为第i类管线不进入综合管廊的直埋总成本，v_ij为第i类管线第j年重新敷设的直埋成本，r为工程贴现率，m_ij为第i类管线第j年重新敷设的年份，k_i为第i类管线重新敷设的次数，由第i类管线的直埋使用年限和综合管廊的设计使用年限决定；

确定如公式三所示的单位长度的高压电力架空线路的等效直埋成本R′_H表达式：

R′_H＝max(R_H+(r_L-r_H)-U_H,0) 公式三，

式中：R_H为单位长度的高压架空线路换为电缆后的实际直埋成本，r_H为架空线路的单位长度造价，r_L为电缆的单位长度造价，U_H为单位长度架空线路入廊后的土地出让收益；

基于管线运行效益比例分摊法以各管线单位的单位长度管线的运行效益为分摊因子进行成本分摊，则第i个管线单位的入廊费的管线运行效益比例分摊因子w_i3如公式四所示：

式中M_i为第i类管线在管廊中的单位长度管线的运行效益。

3.根据权利要求1所述的考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊方法，其特征在于，所述采用考虑多元主体利益均衡的离差最小算化法进行电力管线入廊的费用分摊，包括：

假设第i个管线单位在第j种分摊方法下的费用分摊比例为w_ij(i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n)，共有n种费用分摊方法，建立如公式五所示的考虑多元主体利益均衡的电力管线入廊费用分摊的离差最小化法模型表达式：

式中：x_i为第i个管线单位的综合费用分摊比例，λ_j为第j种分摊方法的重要性权重；

建立评价矩阵R来确定λ_j的值，评价矩阵R如公式六所示：

式中：r_ij为1至n的整数，评价矩阵R中每一行的元素各不相同，r_ij代表第i个管线单位认定的第j种费用分摊方法的重要性大小；

通过求解最小化群体评价矩阵R的偏差，求取第j种费用分摊方法的重要性权重λ_j如公式七所示的表达式：