充電樁的“二八定律”及其啟示

郭景濤 ，張 卿 ，張 濤

（1.天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院 天津 300192；2.國家電能表質(zhì)量檢驗中心（天津） 天津 300192；3.天津市市場監(jiān)督管理委員會 天津 300070）

1 二八定律

冪律也經(jīng)常被通俗地表述為“二八定律”，其含義是少數(shù)節(jié)點的統(tǒng)計重要性極其顯著，掌握了關(guān)鍵節(jié)點也就掌握了全局。至于數(shù)字到底是“二八”還是“一九”，則無關(guān)宏旨。

研究表明，在由人參與演化形成的復(fù)雜系統(tǒng)中，資源的分配往往遵循冪律分布。城市中人口和物資的聚合相當(dāng)程度上是演化的結(jié)果，因此，可以推測充電樁的年充電量也會服從冪律分布［1-4］。

如果進一步考慮年飽和充電時間和線路容量等物理上的約束，那么更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茢嗍浅潆姌兜姆植碱愃朴趦缏煞植?，也是一種長尾分布［5］。

與長尾分布相對的是正態(tài)分布，其特點是尾部短、樣本只出現(xiàn)在均值附近，因此，最大、最小值差距不大。長尾分布則不然，最大、最小值差異懸殊。盡管越極端的樣本出現(xiàn)的概率越低，但是當(dāng)小概率樣本被極端程度加權(quán)后，反而成為了總體中最有分量的少數(shù)派。

可想而知，位于長尾尾部的少數(shù)充電樁在統(tǒng)計上極其重要。與之相反，頭部充電樁盡管數(shù)量龐大，但權(quán)重卻要小得多。得其意而忘其形，下文即以“二八定律”指代充電樁的這種長尾分布特性。

2 充電樁的分布

目前天津市已建有 A、B、C、D 4個充電樁數(shù)據(jù)采集平臺，這些平臺的所有者及所服務(wù)的充電樁各不相同。據(jù)2022年第一季度數(shù)據(jù)顯示，4個平臺的充電樁臺數(shù)分別為4 569、4 371、1 459、1 249。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明各平臺充電樁均符合“二八定律”。

2.1 A平臺

A平臺有充電樁4 569臺，是 4 個平臺中樣本容量最大的，因此，統(tǒng)計上最具代表性。圖1橫軸表示電量階梯，縱軸表示各階梯充電樁的數(shù)量，可以看出不同充電樁充電量差異懸殊，是典型的長尾分布。

圖1 A平臺充電樁分布Fig.1 Distribution of piles in Platform A

更詳盡的數(shù)據(jù)可以從表1獲得。充電量低于1 000 kWh的充電樁有3 272臺，占平臺總數(shù)的72%；而充電量最多的充電樁超過23 000 kWh，這樣的充電樁共有14 臺，只占總數(shù)的0.3%。尾部12 000 kWh以上階梯總共有充電樁 342臺，只占平臺總數(shù)的7.5%，然而充電量卻達到平臺總充電量的52%。

表1 A平臺充電樁分布Tab.1 Distribution of piles in Platform A

如果考慮尾部6 000 kWh以上階梯，會發(fā)現(xiàn)共有充電樁724臺，占平臺總數(shù)的16%，而其充電量則達到平臺總充電量的82%，是名副其實的“二八”分布。

值得注意的是，如果單獨考慮位于頭部1 000 kWh以下電量階梯的3 272臺充電樁，那么會發(fā)現(xiàn)這些充電樁仍符合“二八定律”。圖1和圖2形態(tài)相似這一事實說明充電樁的分布具有冪律特征，因為整體與局部的自相似特性正是冪律分布所特有的標(biāo)識。

圖2 A平臺1 000 kWh以下階梯充電樁分布Fig.2 Distribution of piles below 1 000 kWh in Platform A

根據(jù)冪律分布自相似的原理可以進一步推斷，如果單獨考慮表2中50 kWh以下階梯的 2 765臺充電樁，那么還將符合“二八定律”，事實也確實如此。此處不再羅列圖表，僅給出關(guān)鍵數(shù)據(jù)：A平臺5 kWh以下階梯共有充電樁2 577臺，占50 kWh以下階梯充電樁總數(shù)2 765的93%，占平臺總數(shù)4 569的56%。

表2 A平臺1 000 kWh以下階梯充電樁分布Tab.2 Distribution of piles below 1 000 kWh in Platform A

2.2 其他平臺

上文較詳盡地論述了A平臺充電樁的分布，其他平臺的分布情況與A平臺類似，都符合“二八定律”，故不贅述，僅給出數(shù)據(jù)，見表3～5。

表3 B平臺充電樁分布Tab.3 Distribution of piles in Platform B

表4 C平臺充電樁分布Tab.4 Distribution of piles in Platform C

3 啟 示

3.1 計量資源的分配

電量階梯尾部的少數(shù)充電樁具有極其重要的統(tǒng)計意義，應(yīng)給予密切關(guān)注，而頭部充電樁則無關(guān)緊要。尤其考慮到冪律分布的自相似特性，可以得出結(jié)論：有相當(dāng)數(shù)量的充電樁處于幾乎無人問津的狀態(tài)。

因此，抓尾放頭，對處于頭部的大量充電樁有策略地忽視之，不失為明智之舉。

表5 D平臺充電樁分布Tab.5 Distribution of piles in Platform D

3.2 計量技術(shù)的培育

盡管就計量監(jiān)管而言，尾部充電樁的重要性遠遠超過頭部，但若論及對新技術(shù)的友好程度，則頭部勝于尾部。而且由于頭部試錯的成本較低，可以從容試驗，如采用大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)。因此，可以說頭部是培育計量新技術(shù)的試驗田。

4 結(jié) 論

充電樁安裝位置分散，導(dǎo)致計量檢定人員和設(shè)備的使用效率低下。加之龐大的數(shù)量、迅猛的增長態(tài)勢，尤其是“二八”分布的使用率，使得傳統(tǒng)的強制檢定模式不再具有經(jīng)濟上的合理性。

另一方面，電動汽車能耗費用遠低于燃油車，因此，至少在今后相當(dāng)長的兩類車并存的過渡時期內(nèi)，社會能夠接受較大的充電樁計量誤差。

法定計量技術(shù)機構(gòu)應(yīng)抓住這個不算短的容錯窗口期，牢牢掌控位于尾部的少數(shù)充電樁，抑制任何需要投入巨資的“整體”解決方案和“一勞永逸”解決問題的企圖，將資源更多地用于研究面向未來，基于車載儀表、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的計量技術(shù)，同時鼓勵多元化的小范圍技術(shù)嘗試和模式創(chuàng)新。畢竟新能源領(lǐng)域正處在技術(shù)發(fā)展的活躍期，終局尚難預(yù)測，只有隨之共同演化，才可能找到適宜的充電樁計量解決方案。