基于機(jī)器學(xué)習(xí)建模效果的電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值量化評估方法＊

孫藝新 崔維平 雷濤

（1.國網(wǎng)能源研究院有限公司，北京 102209；2.天云融創(chuàng)數(shù)據(jù)科技（北京）有限公司，北京 100080）

1.大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值特點(diǎn)

在大數(shù)據(jù)階段，數(shù)據(jù)才具備了完整的、獨(dú)立的資產(chǎn)屬性，它可以作為一個獨(dú)立要素，配置到許多生產(chǎn)、經(jīng)營或管理場景中，通過機(jī)器學(xué)習(xí)建模預(yù)測的方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營或管理的模式改進(jìn)或模式創(chuàng)新，直接對增加收入增長、降低成本、減少損失或規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)等目標(biāo)產(chǎn)生不可替代的且可以評估的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的基本評價(jià)方式和基本估值方式

數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的基本評價(jià)方式很明確，就是計(jì)算引入一項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)要素后，在具體的業(yè)務(wù)場景中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

以電網(wǎng)設(shè)備故障預(yù)測與智能化檢修方案為例，假設(shè)原有檢修方案對應(yīng)的年故障停工損失為S1，引入新模型后的年故障停工損失為S2，則新模型產(chǎn)生的年經(jīng)濟(jì)價(jià)值S為：

S=S1-S2

以個性化電價(jià)營銷為例，假設(shè)原有電力營銷年收入為S1，引入個性化電價(jià)營銷后，年收入為S2，則個性化電價(jià)營銷模型產(chǎn)生的年經(jīng)濟(jì)價(jià)值S為：S=S2-S1。

但是，某項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)在某個具體業(yè)務(wù)場景中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并不等于該項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)本身的估值，因?yàn)樵谠摌I(yè)務(wù)場景中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的要素并不只有所引入的數(shù)據(jù)資產(chǎn)要素，還包括所依賴的人力、設(shè)備和資金等要素，因此，針對上述業(yè)務(wù)場景，該項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的正確估值y應(yīng)該是所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值S乘以該項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的要素貢獻(xiàn)度權(quán)重x，即：y=Sx。假設(shè)某項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)能應(yīng)用到多個業(yè)務(wù)場景中，則該項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的估值就是針對各個業(yè)務(wù)場景的估值的加和，即：

Y = y1+y2+y3+……+yn= S1x1+S2x2+S3x3+……+Snxn

總體數(shù)據(jù)資產(chǎn)中包含多項(xiàng)可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)子項(xiàng)，因此總體數(shù)據(jù)資產(chǎn)Z的估值公式如下：

Z=Y1+Y2+Y3+……+Yn

3.用于機(jī)器學(xué)習(xí)建模的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的形態(tài)分析

3.1 用于機(jī)器學(xué)習(xí)建模的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的三個基本形態(tài)

由于在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值，是通過機(jī)器學(xué)習(xí)建模預(yù)測的方式，在具體的業(yè)務(wù)場景中得到實(shí)現(xiàn)的，而業(yè)界的一個通識就是數(shù)據(jù)和特征決定了機(jī)器學(xué)習(xí)的上限，模型和算法只是逼近這個上限而已，因此，在對一項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值進(jìn)行量化評估時(shí)，就不能僅僅從原始維度的層面去評估，還應(yīng)包括特征工程和算法實(shí)現(xiàn)這兩個層面的量化評估，換句話說，當(dāng)我們對一項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值進(jìn)行量化評估時(shí)，需要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)資產(chǎn)的3個基本形態(tài)：（1）原始維度；（2）特征工程成果；（3）算法實(shí)現(xiàn)成果。

理論上，數(shù)據(jù)資產(chǎn)的原始維度形態(tài)決定了數(shù)據(jù)資產(chǎn)效用和價(jià)值的上限，而特征工程和算法實(shí)現(xiàn)的作用和價(jià)值是通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值，并逼近這個價(jià)值上限。

這3個基本形態(tài)的區(qū)分，不僅對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的交易和定價(jià)有著更加清晰的邊界意義，而且對該項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的增值開發(fā)，以及對利益相關(guān)方的利益分配，也有著更加清晰的邊界意義，因?yàn)檫@3個基本形態(tài)，在現(xiàn)實(shí)中，很可能分屬于不同的利益方，并且可以單獨(dú)交易，也可以組合交易，可以單獨(dú)定價(jià)，也可以組合定價(jià)。

3.2 用于機(jī)器學(xué)習(xí)建模的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的時(shí)空形態(tài)、維度形態(tài)和質(zhì)量形態(tài)

數(shù)據(jù)資產(chǎn)的時(shí)空形態(tài)，是指數(shù)據(jù)所在的時(shí)間窗口范圍、空間范圍以及數(shù)據(jù)的時(shí)空粒度，電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)就具備很強(qiáng)的時(shí)空形態(tài)特性，例如電力生產(chǎn)、傳輸和經(jīng)營數(shù)據(jù)可以按年度、季度、月度分片，也可以按地區(qū)分片。

由于歷史原因，在電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)中，同一類數(shù)據(jù)資產(chǎn)在不同的時(shí)空范圍內(nèi)，其維度形態(tài)和質(zhì)量形態(tài)也有區(qū)別，例如有些范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)維度不夠豐富或有缺失，或數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)不到機(jī)器學(xué)習(xí)建模所要求的標(biāo)準(zhǔn)，這些都會影響對數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的量化評估。這也意味著，在梳理用于機(jī)器學(xué)習(xí)建模的電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)時(shí)，需要先行按維度標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對不同時(shí)空范圍的數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行分級，使其成為價(jià)值量化評估的一個判斷前提或依據(jù)。

4.用于機(jī)器學(xué)習(xí)建模的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的量化評估

假設(shè)某項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的形態(tài)和所針對的業(yè)務(wù)場景已經(jīng)確定，例如，在某類大型設(shè)備檢修場景中，原始維度數(shù)據(jù)集由某時(shí)空范圍內(nèi)的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)、停工檢修數(shù)據(jù)（含檢修成本和檢修停工損失數(shù)據(jù)）、故障損失數(shù)據(jù)組成，那么可以采用以下方式對其進(jìn)行價(jià)值的量化評估：

（1）定義與業(yè)務(wù)場景對應(yīng)的價(jià)值評估指標(biāo)，此例中可定義為：價(jià)值量化評估指標(biāo)S=故障損失總值+(檢修成本總值+檢修停工損失總值）。

（2）將原始維度數(shù)據(jù)集分割為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，以設(shè)備需要在哪個時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行停工檢修為變量，選擇適用的一個標(biāo)準(zhǔn)算法進(jìn)行建模。

（3）建模完畢，在驗(yàn)證集中計(jì)算建模前的S值S(0)和建模后的S值S(1)，則可得到原始維度形態(tài)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為：Y(1)=S(0)-S(1)。

（4）根據(jù)場景業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，引入特征工程，在特征工程成果基礎(chǔ)上，繼續(xù)選擇第2步中所用的標(biāo)準(zhǔn)算法進(jìn)行建模。

（5）建模完畢，在驗(yàn)證集中計(jì)算建模后的S值S(2)，則可得到提升到特征工程形態(tài)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為：Y(2)=S(0)-S(2)，而特征工程所提升的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為：Y(1)↗(2)=Y(2)-Y(1)。

（6）在特征工程成果基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新的算法或直接在建模平臺上優(yōu)化算法，再次建模。

（7）建模完畢，在驗(yàn)證集中計(jì)算算法改進(jìn)后的S值S(3)，則可得到提升到算法改進(jìn)后的數(shù)據(jù)資產(chǎn)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為：Y(3)=S(0)-S(3)。

而算法改進(jìn)所提升的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為：Y(2)↗(3)=Y(3)-Y(2)。

在具體實(shí)踐中，4-7步可以重復(fù)進(jìn)行，直到得到理想的結(jié)果。

在其他類型的業(yè)務(wù)場景中，我們同樣可以用類似的方法得到 Y(1)，Y(2)，Y(3)，Y(1)↗(2)，Y(2)↗(3)這一組值，并以此來量化評估不同形態(tài)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值。

如果需要，對同一類或同一項(xiàng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，因其內(nèi)部的時(shí)空形態(tài)、維度形態(tài)和質(zhì)量形態(tài)的分布不均導(dǎo)致不同范圍數(shù)據(jù)集的價(jià)值區(qū)別，也可以通過上述方法分別進(jìn)行量化評估，并進(jìn)行對比。例如，針對同一個業(yè)務(wù)場景，有兩個數(shù)據(jù)集A和B，我們可以計(jì)算出以下量化評估值進(jìn)行比對：

Y(1)Avs Y(1)B

Y(2)Avs Y(2)B

Y(3)Avs Y(3)B

在某些業(yè)務(wù)場景中，因條件所限，數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的量化評估指標(biāo)可能無法以金額方式實(shí)現(xiàn)，則可以采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法的標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)指標(biāo)來作為替代或參考，例如采用AUC值或KS值作為評價(jià)指標(biāo)，在條件具備時(shí)再換算為金額。

5.基于價(jià)值量化評估的數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易方式

數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的量化評估為數(shù)據(jù)資產(chǎn)的對外交易和定價(jià)帶來了便利，基于前文描述的價(jià)值量化評估模式，數(shù)據(jù)資產(chǎn)可以采取前述三個形態(tài)單獨(dú)或組合進(jìn)行交易。

僅僅擁有數(shù)據(jù)資產(chǎn)的原始維度形態(tài)，往往只能得到最低的估值，僅僅售賣原始維度形態(tài)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，往往只能擁有最低的交易報(bào)價(jià)話語權(quán)，并且只能得到最低的價(jià)值回報(bào)，還面臨著數(shù)據(jù)泄密的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。因此，擁有原始維度形態(tài)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的企業(yè)，一定要重視數(shù)據(jù)資產(chǎn)的增值開發(fā)，主動將數(shù)據(jù)資產(chǎn)形態(tài)提升到特征工程或算法實(shí)現(xiàn)這兩個高級的、高價(jià)值的形態(tài)。

對數(shù)據(jù)資產(chǎn)擁有者來說，最理想的交易方式是交付模型，而不是交付原始維度形態(tài)的數(shù)據(jù)，因?yàn)槟Ｐ筒粌H包含了原始維度形態(tài)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，還包含了特征工程和算法改進(jìn)所提升的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，使得數(shù)據(jù)資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。