電力公司主網(wǎng)投資規(guī)模預(yù)測模型研究

方建亮　謝穎捷　金燁　孫峰

摘要：為提升電力公司主網(wǎng)投資規(guī)模預(yù)測的準確性，文章在分析主網(wǎng)投資主要影響因素的基礎(chǔ)上，運用灰色預(yù)測法和層次分析法，構(gòu)建了主網(wǎng)投資測算模型，解決了主網(wǎng)投資與影響因素之間關(guān)系復(fù)雜、主網(wǎng)投資預(yù)測困難等難題。通過相關(guān)驗證，該模型預(yù)測精度較高，可作為電力企業(yè)主網(wǎng)投資決策的參考工具。

關(guān)鍵詞：電力公司；主網(wǎng)投資；灰色預(yù)測法；層次分析法；投資規(guī)模預(yù)測模型 文獻標識碼：A

中圖分類號：F407 文章編號：1009-2374（2016）08-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.08.011

1 概述

對電力公司而言，電網(wǎng)建設(shè)投入規(guī)模不僅應(yīng)滿足本地經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，同時也需要考慮電力公司的投資能力和投資績效。近年來，電力企業(yè)圍繞綜合計劃管理，從成本和效益角度設(shè)計投資評估指標體系，在資金投資測算與管理、投資后評估等方面進行了初步探索。但由于主網(wǎng)投資測算涉及影響因素較多，因素之間關(guān)系復(fù)雜，電網(wǎng)發(fā)展需求難以預(yù)測，目前仍然缺乏非常理想的主網(wǎng)投資測算模型。隨著電力體制改革的日益深化，特別是2015年3月，中共中央、國務(wù)院已正式下發(fā)了《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》，經(jīng)濟效益因素將會在電力公司投資決策中占有日益增大的比重。與此同時，決策因素的不確定性、決策元素的復(fù)雜化也對主網(wǎng)投資測算提出了挑戰(zhàn)。因此，如何實現(xiàn)對電網(wǎng)投資規(guī)模的科學測算，優(yōu)化投資規(guī)模、合理安排基建項目，平衡協(xié)調(diào)社會效益和公司經(jīng)濟效益，已經(jīng)成為當前電力公司亟需解決的問題。

本文擬從分析研究主網(wǎng)投資與影響因素之間的關(guān)系出發(fā)，基于灰色預(yù)測理論，構(gòu)建主網(wǎng)投資測算模型，旨在為解決主網(wǎng)投資測算難題提供新的思路。

2 主網(wǎng)投資規(guī)模預(yù)測模型

2.1 總體思路

本文研究主網(wǎng)測算投資規(guī)模主要分為以下四步：（1）確定影響因素：找出與主網(wǎng)緊密相關(guān)的影響因素；（2）預(yù)測影響因素趨勢：基于灰色模型對影響因素未來趨勢值進行預(yù)測；（3）分析影響因素影響程度：基于層次分析法分析影響因素與主網(wǎng)投資的關(guān)聯(lián)關(guān)系；（4）主網(wǎng)投資規(guī)模測算：構(gòu)建能夠充分考慮電網(wǎng)建設(shè)需求、社會效益的主網(wǎng)投資測算模型，并通過2016年主網(wǎng)規(guī)模實際預(yù)測證明該測算模型的合理性和有效性。

2.2 確定影響因素

2.2.1 初選影響因素。如前所述，主網(wǎng)投資必須考慮兩個方面——本地經(jīng)濟社會發(fā)展需要、公司整體投資能力和投資績效。因此，從經(jīng)濟發(fā)展類、公司經(jīng)營類、投資績效類3個方面初選了9個影響因素，具體如下：（1）經(jīng)濟發(fā)展類因素：包括地區(qū)GDP、全社會用電量、全社會用電最高負荷3個因素。具體來看，地區(qū)GDP是反映地方經(jīng)濟發(fā)展趨勢的重要指標，全社會用電量、全社會用電最高負荷反映的是區(qū)域電力需求的變動趨勢，都是主網(wǎng)投入決策的重要影響因素；（2）公司經(jīng)營類因素：包括售電量、營業(yè)收入、資產(chǎn)總額、利潤總額4個因素。其中售電量和上述“全社會用電量”關(guān)系密切，反映電力需求的變動趨勢；，營業(yè)收入、資產(chǎn)總額、利潤總額是反映公司投資能力的重要指標，上述4個因素影響公司的投資決策；（3）投資績效類因素：包括單位電網(wǎng)投資售電增量和單位電網(wǎng)投資負荷增量兩個因素。這是衡量公司投入產(chǎn)出效益的重要指標，在初步分析時，應(yīng)納入考慮范圍。

2.2.2 分析確定影響因素。為準確分析各影響因素對主網(wǎng)投資的影響程度，采用相關(guān)性分析的方法，通過計算各影響因素與主網(wǎng)投資之間的相關(guān)系數(shù)，選擇相關(guān)性較強的影響因素，作為后續(xù)構(gòu)建主網(wǎng)投資模型的基礎(chǔ)。計算結(jié)果如表1所示：

根據(jù)相關(guān)系數(shù)計算結(jié)果，從高到低依次為：營業(yè)收入、地區(qū)GDP、資產(chǎn)總額、全社會用電最高負荷、售電量、全社會用電總量、利潤總額。

接著需要進一步剔除一定程度上可以互相替代的影響因素。全社會用電總量與售電量、售電收入三者之間具有較強的相關(guān)性，考慮到售電量數(shù)據(jù)相對準確客觀，為保障預(yù)測結(jié)果客觀有效，最終我們選擇“地區(qū)GDP、售電量、全社會用電最高負荷、利潤總額”作為影響主網(wǎng)投入的核心影響因素。這4個關(guān)鍵因素實際上從滿足社會經(jīng)濟發(fā)展、保障電網(wǎng)堅強、展現(xiàn)公司經(jīng)營成果和經(jīng)營績效4個不同的側(cè)面，共同制約主網(wǎng)投入規(guī)模。

2.3 預(yù)測影響因素趨勢值

2.3.1 地區(qū)GDP預(yù)測。運用灰色GM（1，1）模型預(yù)測算法，根據(jù)浙江省2010～2015年GDP數(shù)據(jù)（見表2），測算2016年浙江省GDP值。主要測算步驟為：（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理，對歷史數(shù)據(jù)進行累加，生成有較強規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，從中尋找歷史數(shù)據(jù)的變化規(guī)律；（2）由灰色GM（1，1）模型計算，預(yù)測2016年浙江省GDP；（3）精度檢驗：即檢驗判斷灰色GM（1，1）模型的精度，本文中采用的是殘差檢驗和后驗差檢驗。

按照灰色預(yù)測的算法步驟，編寫相應(yīng)的程序代碼并運行程序，可以得到2016年浙江省GDP預(yù)測值為46566億元。相關(guān)精度檢驗結(jié)果見表3，方差比C=0.0186，小誤差概率P=0.992，對照模型精度等級表，屬于第一等級——好。因此，判斷用灰色GM（1，1）模型計算的浙江省GDP預(yù)測值具有較高的可信度。

2.3.2 全社會用電最高負荷、售電量、利潤總額預(yù)測。運用地區(qū)GDP相同的預(yù)測思路，對其他三個影響因素——全社會用電最高負荷、售電量、利潤總額2016年趨勢值進行預(yù)測。運行matlab程序后，具體預(yù)測結(jié)果分別為售電量2004億千瓦時、全社會用電最高負荷6617萬千瓦、利潤總額38.2億元（注：實際售電量和利潤總額需要保密，此處做了技術(shù)處理）。

對預(yù)測結(jié)果同樣進行精度檢驗，全社會用電最高負荷、售電量、利潤總額預(yù)測的后驗差檢驗C值分別為0.10607、0.1609和0.2290，小誤差概率P值分別為0.978、0.989、0.958，表明預(yù)測結(jié)果同樣屬于“好”。

2.4 分析影響因素的影響程度

2，4，6，8 表示上述相鄰判斷的中間值

倒數(shù) 若因素i與因素j的重要性之比為aij，那么因素j與因素i的重要性之比為aij=1/aij

下一步是重點分析上述4個影響因素對主網(wǎng)投資的影響程度。此處借助層次分析法，綜合定性分析和定量分析，將測算因素的定性排序（根據(jù)專家經(jīng)驗，將4個影響因素的重要性進行排序）轉(zhuǎn)化為決策系數(shù)，再根據(jù)決策系數(shù)確定各因素變化對主網(wǎng)投資的影響程度。

2.4.1 構(gòu)造判斷矩陣。通過“九標度法”對各因素進行兩兩比較來確定?！熬艠硕确ā敝匾詷硕鹊暮x如表4所示。

根據(jù)“九標度法”規(guī)則，我們對地區(qū)GDP、售電量、全社會用電最高負荷、利潤總額4個因素的重要性進行兩兩比較。經(jīng)過相關(guān)專家經(jīng)驗分析，影響因素重要性的排序為：地區(qū)GDP>售電量>全社會用電最高負荷>利潤總額。最后構(gòu)造的判斷矩陣為：

接著需要對判斷矩陣Q進行一致性檢驗。通過運行matlab程序，得到一致性比例CR值為0.0332，CR<0.10，一致性檢驗通過。說明對各影響因素的重要性判斷是正確的。

最終，2016年浙江公司主網(wǎng)投入（不含特高壓）的預(yù)測值為152.7億元。

3 結(jié)語

本文在分析主網(wǎng)投資影響因素及其與主網(wǎng)投資相關(guān)性的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種基于灰色預(yù)測的主網(wǎng)投資測算模型。該模型為解決主網(wǎng)投資與影響因素之間關(guān)系復(fù)雜、主網(wǎng)投資預(yù)測困難等難題提供了新的思路。相關(guān)研究成果對其他電力企業(yè)進行主網(wǎng)投資決策具有較強的借鑒意義。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）