基于加權(quán)效應(yīng)的最優(yōu)電力通信網(wǎng)投資規(guī)劃研究

肖靜薇

【摘要】 電力通信網(wǎng)投資項目之間往往存在一定的激勵作用，而目前的研究很少涉及項目間關(guān)系及其對投資組合的影響。由此，本文引入現(xiàn)代投資組合理論，創(chuàng)造性地加入項目間的加權(quán)效應(yīng)，設(shè)計一個電力通信網(wǎng)項目投資規(guī)劃的優(yōu)化模型，解決在有限投資資金約束下，對待選項目進(jìn)行優(yōu)化組合的問題，從而創(chuàng)造合理優(yōu)化的投資效益，實現(xiàn)電網(wǎng)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 加權(quán)效應(yīng) 電力通信網(wǎng)投資規(guī)劃 投資優(yōu)化模型 資金約束 投資效益

Optimal Investment Planning Study for Power Communication Network Based on Weighted Effect Xiao Jingwei （Shantou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.， Ltd.， Shantou， Guangdong 515041， China）

Abstract： There are certain incentive effects between the projects of power communication network， while the current study rarely involves the relationships and effects between projects. The paper introduces modern portfolio theory， adds the weighted effect between projects， and designs an optimization model for power communication network. It resolves the optimal combination of the projects under the constraint of the limited investment capital， creates a reasonable investment returns， and achieves comprehensive， coordinated and sustainable development of the power grid. Key Word： weighted effect； investment planning for the power communication network； investment optimization model； capital constraint； investment benefit；

現(xiàn)階段，汕頭供電局對電力通信網(wǎng)資源投資項目的規(guī)劃主要是基于對通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和設(shè)備運行狀況的分析評估，而項目資金的分配則主要依據(jù)歷史經(jīng)驗的累積，對項目是否合理有效、如何能夠更加有效、以及完成后對于電網(wǎng)整體的貢獻(xiàn)程度和作用等重要信息并未進(jìn)行有效的評估。同時，目 前的通信投資研究也很少涉及到項目間關(guān)系及其對投資組合的影響[1-4]。

本文引入現(xiàn)代投資組合理論[5]，創(chuàng)造性地加入項目間的加權(quán)效應(yīng)，設(shè)計一個電力通信網(wǎng)項目投資規(guī)劃的優(yōu)化模型，解決在有限投資資金約束下，對待選項目進(jìn)行優(yōu)化組合的問題，從而創(chuàng)造合理優(yōu)化的投資效益，實現(xiàn)電網(wǎng)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

一、電力通信網(wǎng)資源投資最優(yōu)化模型構(gòu)建

電力通信網(wǎng)資源投資組合優(yōu)化主要包含三個環(huán)節(jié)：投資項目初步篩選，項目約束關(guān)系評估與投資組合優(yōu)化等。

1.1 投資項目初篩

投資項目初篩根據(jù)電力通信網(wǎng)資源項目特征，從經(jīng)濟、安全、管理、社會等效益出發(fā)，基于層次分析法構(gòu)建投資項目綜合評價指標(biāo)體系[6-7]，采用結(jié)合數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[8]與灰色關(guān)聯(lián)分析法[9]的綜合評價法，遴選出相對效益值較高的和綜合評價得分較高的項目，從而確定滿足初篩條件的項目。

1.2 投資約束關(guān)系評估

1.2.1 資金約束：

F為全部投資金額，f0為剩余資金，Ci為第i個項目的投資成本，xi為決策變量，表示第i個項目是否投資，xi=1表示項目進(jìn)行投資，xi=0則表示項目不進(jìn)行投資。

1.2.2 項目關(guān)系約束：

①互斥約束：xi+xj ≤1，表示兩個項目不能同時存在；

②從屬約束：xi-xj ≤0，表示只有項目j存在時，項目i才可以存在；

③嚴(yán)格互補約束：xi-xj = 0，表示兩個項目必須同時存在或同時不存在；

④任何不屬于上述三類項目間關(guān)系的情況都?xì)w于其他關(guān)系。

1.2.3 投資項目最優(yōu)化模型

（1）構(gòu)建項目間加權(quán)效應(yīng)函數(shù)Aij：

（2）算法說明

本文使用遺傳算法[10]進(jìn)行規(guī)劃問題求解。該算法可以考慮多種目標(biāo)函數(shù)和約束條件，對于大型電力通信網(wǎng)資源建設(shè)的規(guī)劃問題不需要分解處理，直接將網(wǎng)絡(luò)的運行結(jié)果計入評價值，從而避免了由于分解或線性化造成的誤差，得到既定項目的最優(yōu)投資組合。

（3）投資效益建模

電力通信網(wǎng)項目的投資效益可以從技術(shù)性和可靠性兩方面加以衡量。

1）技術(shù)性效益由帶寬占用率pi和纖芯利用率qi予以衡量，構(gòu)造技術(shù)性效益系數(shù)如下：

綜合歷史數(shù)據(jù)與實踐經(jīng)驗，各參數(shù)取值為：a=0.8，b=0.7，c=0.6，d=0.9，e=0.8。計算各效益系數(shù)及效益如下表2所示。

2.2 結(jié)果分析

利用matlab軟件進(jìn)行建模并求解，得到：（x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8）=（1，1，1，1，0，1，0，1），z=13598.82萬元，即選中第1，2，3，4，6，8個項目，預(yù)計項目收益現(xiàn)值為13598.82萬元。若僅考慮項目本身創(chuàng)造的效益，此六個項目綜合起來的總效益為8553.36萬元，明顯小于考慮加權(quán)效益之后的總效益13598.82萬元。

結(jié)果分析：考慮項目間加權(quán)效益，能夠更加直觀地得知項目間互惠效益，更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氐玫酵顿Y組合總效益。同時可以看到，互補項目一般會同時被選為上馬實施項目，只要在項目預(yù)算之內(nèi)，往往就能創(chuàng)造出最佳收益；而從屬項目則不一定，其組合加權(quán)收益將小于兩兩獨立的項目組合后的加權(quán)效益；互斥項目是必然不會同時上馬的，一個項目的開展必然導(dǎo)致另一個項目無法進(jìn)行；兩兩獨立的投資項目是否被選擇則需要結(jié)合項目各自的成本大小和效益大小以及與其他項目進(jìn)行組合后在預(yù)算保證范圍內(nèi)創(chuàng)造出的總效益最大等因素綜合考量。

三、 結(jié)論

在進(jìn)行電力通信網(wǎng)資源未來投資規(guī)劃時，通過合理的預(yù)算約束，在使用通信資源效益綜合評價指標(biāo)體系對項目進(jìn)行初篩后得到待選項目后，構(gòu)建待選項目在考慮加權(quán)效益后的基于成本導(dǎo)向法的投資組合效益模型，就可以獲得總效益最優(yōu)的通信資源建設(shè)項目投資組合，從而順利實現(xiàn)電力通信網(wǎng)資源的投資組合優(yōu)化以及未來規(guī)劃。

參 考 文 獻(xiàn)

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