CN112101785A - 一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，包括步骤：分析电力与通信共享铁塔综合效益影响因素；构建电力与通信共享铁塔综合效益评价指标体系；基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重；明确影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。构建综合效益评价指标体系，并基于主客观赋权法全面性、客观性、典型性以及可操作性的明确反映电力与通信共享铁塔不同利益主体的技术经济效益，为电力与通信共享铁塔可持续发展提供参考。

Description

一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法

技术领域

本发明设计电力与通信技术领域，尤其涉及一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法。

背景技术

电力与通信共享铁塔是指在电力铁塔上加装通信设备，将光缆、移动天线等通信设施附属在输电铁塔本体上，从而实现电力和通信基础设施资源共享。电力与通信共享铁塔的根本目的是实现电网企业和通信企业资源共享和互利共赢。参考CN109102201A公开了一种分电压等级的配电网投入产出效益评价方法，以及CN109447335A公开了一种电网项目两阶段决策优化方法及系统，但是尚未形成对电力与通信共享铁塔技术经济效益的系统分析和研究，参与各方的效益也不够明确，所以急切需开展电力与通信共享铁塔技术经济效益等分析。如果不能合理分析不同利益主体因设施共享而带来的经济效益，将有可能引起双方的分歧和纠纷，影响电力与通信共享铁塔的可持续推广。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，基于主客观赋权法全面性、客观性、典型性以及可操作性的明确电力与通信共享铁塔不同利益主体的技术经济效益，为电力与通信共享铁塔可持续发展提供参考。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，包括步骤：

分析电力与通信共享铁塔综合效益影响因素；

构建电力与通信共享铁塔综合效益评价指标体系；

基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重；

明确影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。

可选的，所述电力与通信共享铁塔综合效益影响因素包括三个利益主体，分别为电网公司、铁塔公司和政府；所述电网公司的经济效益影响因素为租金，技术效益影响因素为电网通信稳定性和输电线路在线监测水平；所述铁塔公司的经济效益影响因素是通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本和融资压力，技术效益影响因素是通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性；所述政府的环境效益影响因素是污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平和占地节约水平，社会效益影响因素是地区经济发展促进水平和5G网络发展促进水平。

可选的，所述指标体系包括主体层、目标层和指标层，所述主体层包括电网公司、铁塔公司和政府；所述目标层包括经济效益、技术效益、环境效益和社会效益；所述指标层包括租金收入、电网通信稳定性、输电线路在线监测水平、通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本、铁塔公司融资压力、通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性、污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平、占地节约水平、地区经济发展促进水平以及5G网络发展促进水平。

可选的，所述基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重包括步骤：

采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重；

采用熵权法确定客观权重；

采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重。

可选的，所述采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重包括步骤：

确定评价指标集的序关系为{x₁,x₂,x₃,…,x_n}，其中序关系的重要程度为x₁＞x₂＞…＞x_n；

判断评价指标x_k-1与x_k的重要程度之比w_k-1/w_k并赋值为r_k，即

计算权重系数w_k；其中设r_k的理性赋值满足关系r_k-1＞1/r_k(k＝n,n-1,n-2,…,2)，则可根据下式确定评价指标的权重：

w_k-1＝r_kw_k,k＝n,n-1,n-2,…,2；

基于物元分析法改进的群组序关系法确定评价指标主观权重；

其中设待评价对象有n个评价指标，参与评价的专家有m个，通过序关系法可得到第i个专家对第j个指标的权重θ_ij，则可构造复合物元R：

根据复合物元确定经典域物元R_oj，节域物元R_pj和待测物元

式中，

a_j＝min(θ_ij)，b_j＝max(θ_ij)，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n，确定关联函数物元R₀：

式中，K(x_ij)为第i个专家对第j个指标的关联函数值，确定专家效度物元R_η：

令：

则可确定权重物元R_w：

其中，

由此，所述评价指标主观权重w`＝(w<sub>1</sub>`,w₂`,…w<sub>n</sub>`)。

可选的，所述采用熵权法确定客观权重包括步骤：

设决策矩阵为：

下式中，x_ij为第j个指标属性下第i个待评价对象的指标值；用熵权法确定指标权重系数的步骤如下：

计算第j项指标下，第i个待评价对象的特征比重或贡献度,

计算第j项指标的熵值e_j；

熵值e_j表示所有待评价对象对第j个指标的贡献总量,

式中，

计算指标x_j的差异性系数g_j,差异性系数表示第j个指标下各个待评价对象的贡献度的不一致性程度(也称偏差度)，由下式确定,

g_j＝1-e_j

确定权重系数；权重系数w_j为经归一化后的权重系数，由下式确定,

由此，可得到由熵权法确定的评价指标客观权重w”＝(w₁”,w₂”,…w_n”)。

可选的，所述采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重包括步骤：

设经过预处理的决策矩阵为R＝(r_ij)_m×n，根据主客观信息一致化的原则，建立单目标规划模型，如下式所示：

通过计算求得组合系数α和β的数值为：

根据上述步骤，确定评价指标的组合权重为w＝(w₁,w₂,…,w_m)。

电力与通信共享铁塔是指在电力铁塔上加装通信设备，将光缆、移动天线等通信设施附属在输电铁塔本体上，从而实现电力和通信基础设施资源共享。电力与通信共享铁塔的根本目的是实现电网企业和通信企业资源共享和互利共赢。基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重能够更准确有效的判断影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。虽然目前基于主客观赋权法确定效益的方法有很多，但是对于不同项目不同指标而使用的方法又有许多区别，如何利用主客观赋权法来更好的达到我们想要的预期效果尤为重要，而且目前尚未形成对电力与通信共享铁塔技术经济效益的系统分析和研究，参与各方的效益也不够明确，盲目的进行项目实施可能引起双方的分歧和纠纷，影响电力与通信共享铁塔的可持续推广。所以急切需要开展电力与通信共享铁塔技术经济效益等分析，使得分析结果与实际情况存在的偏差最小化，趋于公平公正互利共赢，为电力与通信共享铁塔可持续发展提供帮助。

本发明的积极有益效果：

构建综合效益评价指标体系，并基于主客观赋权法全面性、客观性、典型性以及可操作性的明确反映电力与通信共享铁塔不同利益主体的技术经济效益，为后期效益的合理分配提供基础研究，为电力与通信共享铁塔可持续发展提供参考。

附图说明

图1是本发明的实施例1提供的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析方法的示意图；

图2是本发明的实施例1提供的一种指标权重雷达示意图。

具体实施方式

下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，包括步骤：

S1、分析电力与通信共享铁塔综合效益影响因素；

S2、构建电力与通信共享铁塔综合效益评价指标体系；

S3、基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重；

S4、明确影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。

分析电网公司与铁塔公司综合效益影响因素，综合效益主要有经济效益、技术效益、环境效益和社会效益等，再根据分析出的综合效益构建电力与通信共享铁塔综合效益评价指标体系，共享铁塔综合效益评价指标体系的建立，除了应满足全面性、客观性、典型性及可操作性等传统指标设计原则之外，还应当能够反映共享铁塔的建设和运营对参与主体各方面利益的影响。在确定权重时，先基于物元分析法改进的群组序关系法确定评价指标主观权重，在数据预处理的基础上，可得到由熵权法确定的评价指标客观权重，计算求得组合系数，通过组合系数得到基于主客观加权属性值一致化法确定的评价指标组合权重，通过组合权重的大小可以直观的确定电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。构建了电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标体系，明确了电力与通信共享铁塔不同利益主体的技术经济效益，为后期效益的合理分配提供基础研究。能够明确推广应用电力与通信共享铁塔的主要影响因素，为电力与通信共享铁塔可持续发展提供参考。

具体的，从不同利益主体，分析电力与通信共享铁塔的技术经济效益的影响因素。所述电力与通信共享铁塔综合效益影响因素包括三个利益主体，分别为电网公司、铁塔公司和政府；所述电网公司的经济效益影响因素为租金，技术效益影响因素为电网通信稳定性和输电线路在线监测水平；所述铁塔公司的经济效益影响因素是通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本和融资压力，技术效益影响因素是通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性；所述政府的环境效益影响因素是污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平和占地节约水平，社会效益影响因素是地区经济发展促进水平和5G网络发展促进水平。经济效益、技术效益、环境效益和社会效益根据需要可以继续添加并完善。

进一步的，除了应满足全面性、客观性、典型性及可操作性等传统指标设计原则之外，还应当能够反映共享铁塔的建设和运营对参与主体各方面利益的影响。基于此，构建电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标体系。所述指标体系包括主体层、目标层和指标层3个层级，所述主体层包括电网公司、铁塔公司和政府；所述目标层包括经济效益、技术效益、环境效益和社会效益；所述指标层的指标数量为17个，以定量指标为主，定性指标为辅，涵盖共享铁塔的建设和运营2个阶段对能源利用与节约、环境污染与保护、社会发展、经济利益、可靠性、用户满意度的影响等方面，其中包括租金收入、电网通信稳定性、输电线路在线监测水平、通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本、铁塔公司融资压力、通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性、污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平、占地节约水平、地区经济发展促进水平以及5G网络发展促进水平。如下表1-1所示。

表1-1

所述基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重包括步骤：

S31、采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重；

S32、采用熵权法确定客观权重；

S33、采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重。

主观赋权是指分析人员或业务专家通过日常业务积累的经验给指标赋权，由于主观赋权主要依赖专家的业务经验，在指标的重要性对比上容易引人个人偏好，造成指标权重与实际的偏差。因此客观赋权引入熵值法，通过数据自身蕴含的信息量大小去划分指标的权重分布。而组合赋权法是综合两种赋权方法的特点，根据最小相对信息熵原理，将主客观赋权法相结合，一方面考虑了业务专家的经验，另一方面也反映了数据本身反映的客观事实。

其中，所述采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重包括步骤：

S311、确定序关系；

对于某一评价准则而言，如果评价指标x_i的重要程度大于x_j，则记为x_i＞x_j；在指标集{x₁,x₂,x₃,…,x_n}中，选出认为是最重要的一个指标，记为

然后，在余下的n-1个指标中，选出认为是最重要的一个指标，记为

接下来，重复上述步骤，标记至

确定评价指标集的序关系为{x₁,x₂,x₃,…,x_n}，其中序关系的重要程度为x₁＞x₂＞…＞x_n；

S312、给出x_k-1与x_k间相对重要程度的比较判断；

判断评价指标x_k-1与x_k的重要程度之比w_k-1/w_k并赋值为r_k，即

r_k的赋值参考情况如下表1-2所示。

表1-2

S313、计算权重系数w_k；

其中设r_k的理性赋值满足关系r_k-1＞1/r_k(k＝n,n-1,n-2,…,2)，则可根据下式确定评价指标的权重：

S314、基于物元分析法改进的群组序关系法确定评价指标主观权重；

设待评价对象有n个评价指标，参与评价的专家有m个，通过序关系法可得到第i个专家对第j个指标的权重θ_ij，则可构造复合物元R：

根据复合物元确定经典域物元R_oj，节域物元R_pj和待测物元

式中，

a_j＝min(θ_ij)，b_j＝max(θ_ij)，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n，确定关联函数物元R₀：

式中，K(x_ij)为第i个专家对第j个指标的关联函数值，确定专家效度物元R_η：

令：

则可确定权重物元R_w：

其中，

由此，可得到基于物元分析法改进的群组序关系法确定的评价指标主观权重w`＝(w<sub>1</sub>`,w₂`,…w<sub>n</sub>`)，如下表1-3所示。

指标编号	主观权重
		M1	0.0880
M2	0.0678
		M3	0.0721
M4	0.1035
		M5	0.0366
M6	0.0407
		M7	0.0549
M8	0.0741
		M9	0.0502
M10	0.0497
		M11	0.0492
M12	0.0680
		M13	0.0608
M14	0.0561
		M15	0.0475
M16	0.0393
		M17	0.0417

表1-3

所述采用熵权法确定客观权重包括步骤：

设决策矩阵为：

从指标本身的一个程度去看它们的权重，下式中，x_ij为第j个指标属性下第i个待评价对象的指标值；用熵权法确定指标权重系数的步骤如下：

S321、计算第j项指标下，第i个待评价对象的特征比重或贡献度；

S322、计算第j项指标的熵值e_j；

熵值e_j表示所有待评价对象对第j个指标的贡献总量,

式中，

S323、计算指标x_j的差异性系数g_j；

差异性系数表示第j个指标下各个待评价对象的贡献度的不一致性程度(也称偏差度)，由下式确定,

g_j＝1-e_j

显然，g_j越大，越重视该项指标的作用。

S324、确定权重系数；

权重系数w_j为经归一化后的权重系数，由下式确定,

由此，可得到由熵权法确定的评价指标客观权重w”＝(w₁”,w₂”,…w_n”)，如下表1-4所示。

指标编号	客观权重
		M1	0.1064
M2	0.0140
		M3	0.0093
M4	0.2821
		M5	0.0254
M6	0.1787
		M7	0.0005
M8	0.0254
		M9	0.0468
M10	0.0763
		M11	0.0351
M12	0.0639
		M13	0.0639
M14	0.0349
		M15	0.0254
M16	0.0050
		M17	0.0071

表1-4

所述采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重包括步骤：

S331、设经过预处理的决策矩阵为R＝(r_ij)_m×n，根据主客观信息一致化的原则，建立单目标规划模型，如下式所示：

S332、通过计算求得组合系数α和β的数值为：

确定组合权重向量为：w＝αw'+βw”，其中α，β满足，α,β＞0且α+β＝1。

α和β分别为主客观权重的组合系数，而组合系数的确定直接影响组合赋权的最终结果。为了使主客观信息在共享铁塔的评价中得以充分体现，需保证主客观信息的一致化，即从加权属性值出发，以主客观加权属性值一致化为目标建立数学模型马桶盖计算求出组合系数α和β的最优解，进而确定评价指标的组合权重。

S333、根据上述步骤，确定评价指标的组合权重为w＝(w₁,w₂,…,w_m)，如下表1-5所示。

表1-5

确定影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。根据电力与通信共享铁塔技术经济效益指标权重大小，确定影响电力与通信共享铁塔建设的主要因素。如图2所示，将评价指标权重绘制成雷达图，通过雷达图可以更直观看出各评价指标的权重关系。在17个评价指标中，权重较高的是通信铁塔建设成本、电网公司租金收入、铁塔公司融资压力、温室气体排放水平等指标，说明影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素便是通信铁塔建设成本、电网公司租金收入、铁塔公司融资压力等。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，包括步骤：

分析电力与通信共享铁塔综合效益影响因素；

构建电力与通信共享铁塔综合效益评价指标体系；

基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重；

明确影响电力与通信共享铁塔推广应用的主要因素。

2.如权利要求1所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述电力与通信共享铁塔综合效益影响因素包括三个利益主体，分别为电网公司、铁塔公司和政府；所述电网公司的经济效益影响因素为租金，技术效益影响因素为电网通信稳定性和输电线路在线监测水平；所述铁塔公司的经济效益影响因素是通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本和融资压力，技术效益影响因素是通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性；所述政府的环境效益影响因素是污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平和占地节约水平，社会效益影响因素是地区经济发展促进水平和5G网络发展促进水平。

3.如权利要求1所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述指标体系包括主体层、目标层和指标层，所述主体层包括电网公司、铁塔公司和政府；所述目标层包括经济效益、技术效益、环境效益和社会效益；所述指标层包括租金收入、电网通信稳定性、输电线路在线监测水平、通信铁塔建设成本、通信铁塔占地成本、铁塔公司融资压力、通信覆盖提升水平、通信基站建设周期、通信运维难度水平、铁塔天线容量、通信铁塔选址灵活性、污染气体排放水平、噪声污染水平、资源消耗水平、占地节约水平、地区经济发展促进水平以及5G网络发展促进水平。

4.如权利要求3所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述基于主客观赋权法确定电力与通信共享铁塔技术经济效益评价指标权重包括步骤：

采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重；

采用熵权法确定客观权重；

采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重。

5.如权利要求4所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述采用基于物元分析法改进的群组序关系法确定主观权重包括步骤：

确定评价指标集的序关系为{x₁,x₂,x₃,…,x_n}，其中序关系的重要程度为x₁＞x₂＞…＞x_n；

判断评价指标x_k-1与x_k的重要程度之比w_k-1/w_k并赋值为r_k，即

计算权重系数w_k；其中设r_k的理性赋值满足关系r_k-1＞1/r_k(k＝n,n-1,n-2,…,2)，则可根据下式确定评价指标的权重：

w_k-1＝r_kw_k,k＝n,n-1,n-2,…,2；

基于物元分析法改进的群组序关系法确定评价指标主观权重；

其中设待评价对象有n个评价指标，参与评价的专家有m个，通过序关系法可得到第i个专家对第j个指标的权重θ_ij，则可构造复合物元R：

根据复合物元确定经典域物元R_oj，节域物元R_pj和待测物元

式中，

a_j＝min(θ_ij)，b_j＝max(θ_ij)，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n，确定关联函数物元R₀：

式中，K(x_ij)为第i个专家对第j个指标的关联函数值，确定专家效度物元R_η：

令：

则可确定权重物元R_w：

其中，

由此，所述评价指标主观权重w`＝(w<sub>1</sub>`,w₂`,…w<sub>n</sub>`)。

6.如权利要求4所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述采用熵权法确定客观权重包括步骤：

设决策矩阵为：

下式中，x_ij为第j个指标属性下第i个待评价对象的指标值；用熵权法确定指标权重系数的步骤如下：

计算第j项指标下，第i个待评价对象的特征比重或贡献度,

计算第j项指标的熵值e_j；

熵值e_j表示所有待评价对象对第j个指标的贡献总量,

式中，

计算指标x_j的差异性系数g_j,差异性系数表示第j个指标下各个待评价对象的贡献度的不一致性程度(也称偏差度)，由下式确定,

g_j＝1-e_j

确定权重系数；权重系数w_j为经归一化后的权重系数，由下式确定,

由此，可得到由熵权法确定的评价指标客观权重w”＝(w₁”,w₂”,…w_n”)。

7.如权利要求4所述的一种用于电力与通信共享铁塔的综合效益分析的方法，其特征在于，所述采用组合赋权法以综合主客观权重的信息得到组合权重包括步骤：

设经过预处理的决策矩阵为R＝(r_ij)_m×n，根据主客观信息一致化的原则，建立单目标规划模型，如下式所示：

s.t.α+β＝1(α,β≥0)

通过计算求得组合系数α和β的数值为：

根据上述步骤，确定评价指标的组合权重为w＝(w₁,w₂,…,w_m)。

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