基于決策電網(wǎng)投資效益評價模型分析與設(shè)計

楊俊義　高騫　洪宇　孫小磊　朱前進

摘要：為實現(xiàn)對電網(wǎng)投資效益的科學(xué)評價和預(yù)測，利用決策模型，提出一種電網(wǎng)投資效益評價方法。根據(jù)電網(wǎng)投資效益評價相關(guān)需求，構(gòu)建相應(yīng)的關(guān)聯(lián)屬性集，同時，利用關(guān)聯(lián)特征融合法，對相關(guān)模糊屬性特征進行科學(xué)分解處理，采用定量遞歸分析法，完成對遞歸圖的構(gòu)造，該遞歸圖可以精確地表示出電網(wǎng)投資效益數(shù)據(jù)集。采用決策樹分析法，對遞歸圖進行規(guī)則性分析，得出系統(tǒng)、完整的電網(wǎng)投資效益評價數(shù)據(jù)集，并從這些數(shù)據(jù)集中選出相應(yīng)的圖譜特征量。采用相關(guān)性檢驗分析法，對最終評價樣本進行回歸分析，提高電網(wǎng)投資效益評價和預(yù)測能力。仿真結(jié)果表明：所提出的電網(wǎng)投資效益評價方法具有較高的可靠性和可行性，提高了效益評價定量分析能力。

關(guān)鍵詞：決策模型;電網(wǎng);投資效益;評價;預(yù)測;定量遞歸分析

中圖分類號：F406.7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1001-5922（2022）06-0143-05

Analysis and design of power grid investment benefit evaluation based on decision model

YANG Junyi GAO Qian HONG Yu SUN Xiaolei ZHU Qianjin

（1.State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.， Nanjing 210000， China;

2. State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.， Lianyungang branch，Lianyungang 222000， Jiangsu China;

3. State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.， Maintenance branch， Nanjing 210000， China;

4. State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.， Suqian Branch， Suqian 223800， Jiangsu China）

Abstract：In order to realize the scientific evaluation and prediction of power grid investment benefit， a power grid investment benefit evaluation method is proposed by using the decision model. According to the relevant requirements of power grid investment benefit evaluation， the corresponding correlation attribute set is constructed. At the same time， the correlation feature fusion method is used to scientifically decompose the relevant fuzzy attribute features， and the quantitative recursive analysis method is used to complete the construction of the recursive graph， which can accurately represent the power grid investment benefit data set. The decision tree analysis method is used to analyze the regularity of the recursive graph， and a systematic and complete data set of power grid investment benefit evaluation is obtained， and the corresponding map feature quantities are selected from these data sets. The correlation test analysis method is used to carry out regression analysis on the final evaluation samples， so as to improve the evaluation and prediction ability of power grid investment benefits. The simulation results show that the proposed method has high reliability and feasibility， and improves the quantitative analysis ability of benefit evaluation.

Key words：

decision-making model; power grid;? investment benefit;? evaluation;? prediction;? quantitative recursive analysis

近年，在我國電網(wǎng)經(jīng)濟水平的不斷提高下，電網(wǎng)企業(yè)表現(xiàn)出較高的投資積極性，這無疑增加了企業(yè)投資效益，使得電網(wǎng)企業(yè)投資規(guī)模呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，為此，我國對電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的精確性提出了更高的要求。在決策模型的應(yīng)用背景下，為了提高電網(wǎng)企業(yè)的投資效益評價能力，促進電網(wǎng)企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，如何對電網(wǎng)投資效益評價模型進行科學(xué)地分析和設(shè)計是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

1電網(wǎng)投資效益評價的統(tǒng)計特征分析和數(shù)據(jù)建模

1.1電網(wǎng)投資效益評價的關(guān)聯(lián)屬性集

對于電網(wǎng)投資效益而言，在對其評價和優(yōu)化決策進行部署期間，要利用決策樹模型，以實現(xiàn)對相關(guān)模糊概念集和屬性集的構(gòu)建;同時，還要根據(jù)企業(yè)所統(tǒng)計的年度利潤，完成對企業(yè)內(nèi)部投資資本結(jié)構(gòu)的搭建[1]。在此基礎(chǔ)上，還要設(shè)置好相應(yīng)的解釋變量模型;然后，借助C4.5決策樹模型，對該模糊評價進行規(guī)范化、標(biāo)準化決策分析。電網(wǎng)投資效益評價的決策樹模型如圖1所示。

從圖1可以看出，當(dāng)電網(wǎng)投資效益評價所對應(yīng)的決策樹節(jié)點主要包含4個變量：（1）E代表電網(wǎng)企業(yè)的資本結(jié)構(gòu);（2）E代表電網(wǎng)企業(yè)總資產(chǎn)水平;（3）d代表現(xiàn)有資本結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的實際盈利水平;（4）投資效益代表數(shù)據(jù)分析所對應(yīng)的市場。通過將模糊決策評價集設(shè)置為D，并用S（t）、T（t）、U（t）此3個參數(shù)分別表示投資規(guī)模集、概念特征集、各個數(shù)據(jù)節(jié)點的相似度;然后，利用這3種參數(shù)[2]，完成對電網(wǎng)投資效益評價相似度特征量的定義和設(shè)置?？傊?，通過構(gòu)建相應(yīng)的關(guān)聯(lián)屬性集，可以在充分利用關(guān)聯(lián)特征融合分析方法的基礎(chǔ)上，完成對模糊屬性特征的精確化、規(guī)范化分解，為最大限度地提高電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的精確度以及回歸分析性能打下堅實的基礎(chǔ)。

1.2關(guān)聯(lián)特征融合

在進行電網(wǎng)投資效益評價期間，需要在構(gòu)建關(guān)聯(lián)屬性集的前提下，通過利用關(guān)聯(lián)特征融合分析法，可以實現(xiàn)對相關(guān)模糊性特征的規(guī)范化、標(biāo)準化分解[3]，從而精確地計算和統(tǒng)計出最終評價度量值。然后，借助決策樹度量，完成對解析模型的構(gòu)建;同時，還要根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)當(dāng)前所面臨的發(fā)展情況，針對企業(yè)的實際投資效益，完成對若干個虛擬樣本的統(tǒng)計和構(gòu)建;還要用a、a、M、η這4個變量分別表示模糊屬性集合、過度融資系數(shù)、融資風(fēng)險階數(shù)、數(shù)據(jù)采樣時間間隔。

2電網(wǎng)投資效益評價模型優(yōu)化

2.1投資效益評價與決策模型構(gòu)架

本文所構(gòu)建的電網(wǎng)投資效益評價模型主要包含以下3個組成部分。

（1）投資效益評價指標(biāo)體系。指標(biāo)體系是否科學(xué)合理，直接影響了電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的準確性和真實性;因此，技術(shù)人員要確保所選用的指標(biāo)是合理的、規(guī)范的，只有這樣，才能指標(biāo)體系的系統(tǒng)性和完善性。此外，還要選用合適的計算方法，精確、規(guī)范地定義和描述所有指標(biāo)信息;

（2）投資效益評價模型。該模型主要包含以下2種：一種是年度配電網(wǎng)項目總體模型。另一種是單體項目電網(wǎng)投資效益評價模型;

（3）投資決策模型。該模型主要用于對各種投資資金的規(guī)范化分配和整理，為進一步提高電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的精確性和真實性產(chǎn)生積極的影響。

設(shè)置

指標(biāo)體系主要包含以下2種：一種是一級指標(biāo);另一種是兩級指標(biāo)。其中，后者是從前者的基礎(chǔ)上演變而來的，通過利用這兩種指標(biāo)，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)投資效益的精確化、科學(xué)化評價。為了確保所制定的指標(biāo)體系具有一定的規(guī)范性，技術(shù)人員要做好對一級指標(biāo)權(quán)重和二級指標(biāo)權(quán)重的科學(xué)設(shè)置。指標(biāo)權(quán)重設(shè)置是否合理，直接影響了電網(wǎng)投資效益評價模型構(gòu)建水平，因此，技術(shù)人員要重視對指標(biāo)權(quán)重的科學(xué)設(shè)置。在對指標(biāo)權(quán)重進行設(shè)置期間，首先，要采用賦權(quán)方法，獲得比較統(tǒng)一的權(quán)重標(biāo)準;然后，利用具有主觀性能的賦權(quán)法，確定出合適的投資效益指標(biāo)權(quán)重。其次，還可以采用德爾菲法，對指標(biāo)權(quán)重進行規(guī)范設(shè)置，將目標(biāo)層劃分為以下3個組成部分：（1）規(guī)劃成效，其權(quán)值為0.3;（2）投資計劃，其權(quán)值為0.3;（3）投資效益，其權(quán)值為0.4。一級指標(biāo)權(quán)重如表1所示，該權(quán)重主要用于對年度配電網(wǎng)總體投資效益的精確預(yù)測和評價。

二級指標(biāo)權(quán)重如表2所示，該權(quán)重主要負責(zé)預(yù)測和評價年度配電網(wǎng)單體項目所對應(yīng)的投資效益。

2.3定量遞歸分析

針對電網(wǎng)投資效益評價需求，構(gòu)建相應(yīng)的關(guān)聯(lián)屬性集。在此基礎(chǔ)上，通過利用關(guān)聯(lián)特征融合分析方式，規(guī)范化、標(biāo)準化分解模糊屬性特征，以實現(xiàn)對電網(wǎng)投資效益評價流程的優(yōu)化和完善。此外，還要利用本文所提出的評價方法，通過綜合運用定量遞歸分析法，完成對相關(guān)數(shù)據(jù)集遞歸圖的科學(xué)構(gòu)造和設(shè)計[4];另外，還要借助定量遞歸分析函數(shù)，對最終評價結(jié)果進行迭代更新，并根據(jù)所獲得的信息量，精確地計算和統(tǒng)計最終的數(shù)據(jù)集。最后，還要采用決策樹分析法，根據(jù)遞歸圖的設(shè)計相關(guān)參數(shù)，完成對電網(wǎng)投資效益評價數(shù)據(jù)集的精確化、科學(xué)化分析和整理[5];只有這樣，才能最大限度地提高模糊評價決策所對應(yīng)的準確度。

2.4相關(guān)性檢驗和統(tǒng)計分析

通過借助決策樹所對應(yīng)的分叉樹節(jié)點，對投資增長所對應(yīng)的相關(guān)性指數(shù)進行精確求解;然后，根據(jù)遞歸圖，利用決策樹分析法，完成對電網(wǎng)投資效益評價數(shù)據(jù)集的實時分析和整理，從而得出最終的規(guī)則性分析結(jié)果。在盈利水平的影響下，還要做好對電網(wǎng)投資價格指數(shù)與經(jīng)濟增長水平2個參數(shù)的調(diào)整和控制[6]，確保這2參數(shù)呈現(xiàn)出一定的線性關(guān)系。同時，還要采用統(tǒng)計分析與相關(guān)性檢驗相結(jié)合的方式，對電網(wǎng)投資效益所對應(yīng)的評價樣本進行處理，以保證樣本回歸分析結(jié)果的精確性和真實性，從而實現(xiàn)對回歸分析模型的構(gòu)建;還要根據(jù)效益評價模糊處理需求，完成對決策集的構(gòu)建[7];還要根據(jù)關(guān)聯(lián)屬性集，對電網(wǎng)投資效益評價流程進行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，采用正態(tài)分布的方式，完成對數(shù)據(jù)特征分布特征的分析和判斷，確保各個參數(shù)均呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，為后期精確地預(yù)測和評估電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果發(fā)揮出重要作用。

2.5指標(biāo)評分函數(shù)

通過利用分數(shù)，可以對不同類型的電網(wǎng)優(yōu)點和缺點進行直觀化分析和比較。但是，如果采用比較簡單的五分位法，對整個電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)進行衡量，顯然是缺乏一定的科學(xué)性和權(quán)威性，為此，技術(shù)人員要加強對指標(biāo)評分函數(shù)的構(gòu)建。該函數(shù)在具體的構(gòu)建中，主要利用了以下多種方法，這些方法主要包含最大值法、模糊數(shù)學(xué)法、差值法，通過綜合運用這些方法，可以實現(xiàn)對計算結(jié)果的歸一化處理。因此，要確定各個指標(biāo)所對應(yīng)的函數(shù)類型。這些函數(shù)主要包含2種：一種是線性函數(shù);另一種是非線性函數(shù)。通過根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)整理需求，選用合適的函數(shù)類型，以實現(xiàn)對指標(biāo)數(shù)據(jù)的精確化擬合。此外，還要借助二次函數(shù)、三次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)等多種類型函數(shù)，精確地表示出電網(wǎng)投資效益評分結(jié)果與投資額之間的關(guān)系;然后，借助二次函數(shù)的擬合程度，根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)情況，對多種指標(biāo)值進行科學(xué)調(diào)整和控制。在此基礎(chǔ)上，還要嚴格按照評價判定相關(guān)標(biāo)準和要求，利用二次函數(shù)，精確地表示出電網(wǎng)當(dāng)前電量需求與總投資金額之間的關(guān)系。該關(guān)系式為：

式中：x、y、a、b、c分別表示指標(biāo)值、分數(shù)、二次項系數(shù)、一次項系數(shù)和隨機誤差項。

2.6投資效益評價模型

通過利用評分公式，可以精確地計算和統(tǒng)計出評價對象指標(biāo)所對應(yīng)的得分。然后，采用層次分析法，對總體項目投資效益得分和單體項目投資效益得分進行精確計算和統(tǒng)計，并構(gòu)建出相應(yīng)的投資效益評價模型。該模型公式為：

式中：Y代表一級指標(biāo)或者二級指標(biāo)所對應(yīng)的評分;W代表這2種指標(biāo)權(quán)重。

2.7投資決策模型

在進行投資決策期間，部分電網(wǎng)企業(yè)需要根據(jù)投資資金分配需求，采用比例分配的方式，對售電量進行科學(xué)分配。但是，這種投資決策方式過于簡單、落后，很容易出現(xiàn)一系列的“馬太效應(yīng)”，導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)出現(xiàn)投資建設(shè)薄弱問題。而投資決策模型的構(gòu)建，可以很好地解決以上問題，通過構(gòu)建該模型，可以不斷提高項目投資效益，從而實現(xiàn)對投資效益資金的科學(xué)化、規(guī)范化分配。另外，還要根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)下年度配電網(wǎng)資金分配狀態(tài)，精確地計算出需要分配的資金，只有這樣，才能確保投資決策模型科學(xué)地運用于電網(wǎng)投資效益評價環(huán)節(jié)中，為最大限度地提高電網(wǎng)投資效益預(yù)測和評價性能，為促進電網(wǎng)企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展提供重要的依據(jù)和參考。

3仿真實驗與實證數(shù)據(jù)驗證分析

為了科學(xué)地驗證本方法的有效性和可靠性，需要開展實證數(shù)據(jù)分析實驗和數(shù)據(jù)仿真實驗。同時，還要利用以下2種軟件：一種是SPSS1.0統(tǒng)計分析軟件;另一種是Matlab7數(shù)學(xué)軟件，將所設(shè)置好的模糊決策維數(shù)、關(guān)聯(lián)系數(shù)、決策樹層數(shù)和數(shù)據(jù)干擾強度分別設(shè)置為12、0.23、14、-12 dB，電網(wǎng)投資效益評價的描述性統(tǒng)計變量如表3所示。

在此基礎(chǔ)上，還要根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，制定出相應(yīng)的優(yōu)化決策，以達到提高電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的精確性和真實性的目的。此外，還要采用相關(guān)性檢驗方法和回歸分析法相結(jié)合的方式，對該投資效益評價樣本進行處理，從而得出相應(yīng)的資產(chǎn)回報率評價結(jié)果。總之，通過利用本文所提出的方法，對電網(wǎng)投資效益進行科學(xué)、精確評價[8]，發(fā)現(xiàn)資產(chǎn)回報水平達到10%;這表明投資效益評價取得了較高的準確度。對不同評價指標(biāo)所對應(yīng)的最大值、中值、均值等參數(shù)進行系統(tǒng)化分析，得到如圖2所示的效益評價指標(biāo)結(jié)果。

從圖2可以看出，通過利用本文所設(shè)置好的模型，可以最大限度地提高電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的準確性、穩(wěn)健性，使得標(biāo)準誤差降到最低，確保電網(wǎng)投資效益表現(xiàn)出理想的評價性能[9]。

4結(jié)語

綜上所述，對于電網(wǎng)企業(yè)而言，隨著其投資規(guī)模的

不斷增加，加強對電網(wǎng)投資效益的精確、科學(xué)評價顯得尤為重要，通過精確評價相關(guān)投資效益，可以為決策部門提供重要的依據(jù)和參考。本文所提出的電網(wǎng)投資效益評價方法，主要利用了決策模型，并在綜合分析相關(guān)模糊決策評價集的基礎(chǔ)上，完成對該投資效益大數(shù)據(jù)集的構(gòu)建。同時，還要采用決策樹分析法，完成對投資效益的精確化、科學(xué)化評估，為提高電網(wǎng)投資效益評價結(jié)果的精確性和穩(wěn)健性提供有力的保障。

【參考文獻】

[1]劉勝利，曹陽，馮躍亮，等. 配電網(wǎng)投資效益評價與決策模型研究及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2018（2）：119-125.

[2]羅妮.供電企業(yè)配電網(wǎng)資源配置效益評價研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2020（35）：180-181.

[3]過文俊，金恒. 基于決策模型分析的電網(wǎng)投資效益評價研究[J].自動化與儀器儀表，2019（5）：175-178.

[4]葛婷.配電網(wǎng)投資效益評價及投資決策模型研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2019.

[5]陳欽.配電網(wǎng)投資效益分析與決策模型研究及應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（29）：1 457-1 457.

[6]劉勝利.配電網(wǎng)投資效益評價與決策模型研究及應(yīng)用[D].北京：華北電力大學(xué)，2017.

[7]揭薇.電網(wǎng)企業(yè)投資效益評價研究與應(yīng)用[J].通訊世界，2017（20）：167-168.

[8]吳美靜.智能電網(wǎng)條件下配網(wǎng)投資優(yōu)化及綜合效益評估研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2017.

[9]胡列翔，徐謙，陸曉芬，等.基于發(fā)展需求和投資能力的電網(wǎng)合理投資策略分析方法研究[Z].國網(wǎng)浙江省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，2019，68（11）：49-51.