無電地區電網建設項目投資效益后評價

曾鳴，王致杰，劉珊珊，錢琪琪

(華北電力大學經濟與管理學院，北京市 102206)

無電地區電網建設項目投資效益后評價

曾鳴，王致杰，劉珊珊，錢琪琪

(華北電力大學經濟與管理學院，北京市 102206)

針對無電地區電網建設項目經濟效益差、項目效益及社會效益突出的特點，從經濟效益、項目效益、社會效益等3個方面選取了10個指標，使用熵權法確定了各指標權重，在此基礎上采用灰色關聯度改進的逼近理想點排序 (technique for order preference by similarity to solution，TOPSIS)算法，建立了無電地區電網建設項目投資效益后評價模型，并根據搜集到的數據對投資效益進行了實證研究。研究結果表明，無電地區電網建設項目投資經濟效益差，但其項目效益以及社會效益較一般電網建設項目投資要高。對無電地區電網建設項目投資效益進行評價時，要注重對其項目效益及社會效益的研究。

無電地區；電網建設項目；投資效益；熵權法；灰色關聯度；逼近理想點排序 (TOPSIS)算法

0 引 言

我國幅員遼闊，地理環境、自然條件差異很大，部分地處偏遠的農村地區仍然沒有通電。我國各級政府都非常關心偏遠地區人口的用電問題，把切實解決偏遠地區人口的用電問題作為“十二五”協調區域發展的重要目標之一[1]。無電地區電網建設是一項持續性的工作，在投資建設完成后，需要對項目進行后評價，分析項目投資建設的綜合效益以指導下一階段的投資。傳統的電網評價工作主要包括電網可靠性、安全性、經濟性等方面的評估。文獻[2]將資金總額作為約束條件，綜合考慮電網建設項目的可靠性、經濟性、社會性等方面，對電網建設項目投資優化管理辦法進行了研究。文獻[3]采用投資效益分析法的思路對電網建設項目的經濟效益進行了研究。文獻[4]使用電力系統平衡分析等方法對電網建設項目物理效益進行量化計算。文獻[5]將聯網效益、社會效益和遠期效益列入了對電網投資的經濟性評價中，擴展了對電網投資項目經濟性評價的思路。也有部分學者對電網項目后評價進行了研究，文獻[6-7]分別使用改進模糊層次法及基于網絡分析法(analysis network process，ANP)的多層次模糊評價法對電網項目進行了后評價研究。文獻[8]通過邏輯框架法對電網建設項目進行了實證分析。文獻[9]構建了基于理想解法和灰色關聯度的配電網投資效益評價模型，為電網建設項目效益評價提供了新的思路。然而，相對于普通地區的電網投資，偏遠地區電網投資存在一系列的問題：偏遠地區經濟條件差、貧困人口較多、自然環境惡劣等客觀因素，導致電網供電線路長、供電負荷小、投資建設成本過大，運行、維護成本較高，資金總量不夠，投資主體不明確，投資效益難以得到體現等問題。因此，偏遠地區的電網投資效益評價比一般電網復雜得多。

為衡量無電地區電網投資項目實施效果，調整下一階段電網規劃，優化電網投資，本文從經濟效益、項目效益、社會效益這3個方面建立無電地區電網投資效益評價指標體系，建立基于逼近理想點排序法 (technique for order preference by similarityto solution，TOPSIS)和灰色關聯度的無電地區電網建設投資效益評價模型，并結合西北某省4個無電地區電網建設項目的實際情況，對模型的有效性進行驗證。

1 無電地區電網建設項目投資效益后評價指標體系

1.1 經濟效益指標

(1)萬元固定資產供電量。該指標表示電網資產的運行效率，主要用以引導各單位合理把握電網資產與非電網資產的比例關系。萬元固定資產供電量=評估年度供電量/評估年末固定資產原值。

(2)萬元電網資產運行維護成本。該指標對于電力企業資產生命周期成本的降低是至關重要的[4]，控制的重點是對運行維護成本與停工維修成本的權衡。有計劃和預防性的維護措施可以降低停工維修成本，同時又消耗了電力企業的資源。萬元電網資產運行維護成本=(可控費用總額/平均電網固定資產原值)×100%。

(3)萬元投資新增主營業務收入。該指標是衡量電網投資為電力企業帶來的效益。這一指標值越大，說明每萬元投資所帶來的收益越大，為電力企業帶來的收益越大。萬元投資新增主營業務收入=新增主營業務收入/總投資。

1.2 項目效益指標

(1)項目目標實現程度。該指標是根據項目實際收集的數據和情況，評價項目的目標實現程度，實現程度越高說明項目的實施越成功。項目目標實現程度=實際減少無電人口數/目標減少無電人口數。

(2)線損率。該指標是供電系統的重要經濟技術指標，表示線路上所損失的電能占線路首端輸出電能的百分數。線損率=[(評估年年末供電量-評估年年末售電量)/評估年年末供電量]×100%。

(3)容載比。該指標是電網各電壓等級供電能力與實際負載的對比指標，描述變電容量的裕度是否合適，用于引導各單位合理控制投資規模。容載比=最大負荷日投入運行的變電容量/該電壓等級最大負荷日最大負荷。

(4)供電可靠率指標。該指標是反映電網建設、改造、運行和維護的綜合性指標，考察電網對用戶的持續供電能力，反映了電網企業對國民經濟電能需求的滿足程度。用戶供電可靠率=(1-用戶平均停電時間/統計期間時間)×100%。

(5)電壓合格率。該指標是實際運行電壓偏差在限值范圍內累計運行時間與對應的總運行統計時間的比率。電壓合格率是表達電能質量的指標，電壓合格率高，電能的電壓質量好。電壓合格率=(1-電壓超限累計時間/統計期間時間)×100%。

1.3 社會效益指標

(1)居民人均年生活用電量。該指標是表示居民生活水平的重要指標[10]，居民生活用電量的多少主要受居民人均收入水平的影響；居民人均年生活用電量的增加也意味著居民人均收入水平的提高。人均年生活用電量=居民用電量/總人數。

(2)用戶滿意度。該指標是對服務性行業的顧客滿意度調查系統的簡稱，是一個相對的概念，是客戶期望值與客戶體驗的匹配程度。換言之，就是客戶通過對一種產品可感知的效果與其期望值相比較后得出的指數。用戶滿意度高，說明無電地區電網建設項目帶給當地居民的效用高。

2 電網建設項目投資效益后評價模型

TOPSIS法是一種逼近理想解的排序法，已被用于公司效益評價、項目樣本優選[11]、輸電網規劃綜合決策[12]、風險評價[13]等領域。利用灰色關聯度法對TOPSIS法予以改進，更確切描述出待評樣本與理想樣本之間的貼近程度，并以此對樣本優劣進行排序，提供樣本決策依據。基于TOPSIS和灰色關聯度的無電地區電網建設投資效益評價的步驟如下：

(1)規范化指標數值并應用熵權法確定各評價指標的權重，列出加權標準化矩陣。假設對m個樣本進行評價，包含n個評價指標，相對應的各指標值為rij(i= 1, 2,…,m;j= 1, 2,…,n)。由于各評價指標的性質不同，一些指標的單位和量級存在較大差別，相應的指標值也會有較大差異，為便于比較，對指標矩陣進行如下規范化處理：

(1)

經規范化處理，得到新的無量綱指標矩陣X=(xij)m×n。然后，采用熵權法確定各指標的權重。根據熵的定義，第j項指標的熵值為

(2)

(3)

則第i項指標的熵權為

(4)

得到指標權重列向量Z=[z1,z2, …,zn]T。將規范化后的指標矩陣與相應的指標權重相乘，得到加權標準化矩陣Y=(yij)m×n=(zjxij)m×n。

(2)首先，確定評價樣本的正、負理想解，計算樣本與正、負理想樣本的歐氏距離和灰色關聯度。分別確定每個指標集的最大值與最小值，并以正向指標的最大值和負向指標的最小值構成正理想解，以正向指標的最小值和負向指標最大值構成負理想解。

(5)

(6)

(7)

(8)

接著，計算樣本到正、負理想解的灰色關聯度。

1)以加權標準化矩陣為基礎，計算第i個樣本與正理想樣本關于第j個指標的灰色關聯系數：

(9)

(10)

第i個樣本與正理想樣本的灰色關聯度為

(11)

2)計算第i個樣本與負理想樣本關于第j個指標的灰色關聯系數：

(12)

(13)

第i個樣本與負理想樣本的灰色關聯度為

(14)

3)計算相對貼近度，實現樣本的排序優選。分別對歐氏距離和灰色關聯度進行無量綱化處理：

(15)

(16)

(17)

(18)

樣本與正理想解的相對貼近度反映了待評樣本與正理想解在態勢變化上的接近程度。依據式(18)的計算結果，對樣本進行排序，相對貼近度越大，表示待評樣本越貼近正理想樣本，樣本越優；反之，相對貼近度越小，表示待評樣本越貼近負理想樣本，樣本越劣[8]。

3 典型無電地區電網投資效益后評價應用分析

對西北某省實地調研，搜集到4個地區2010—2011年的相關數據，運用本文建立的基于灰色關聯度、改進的理想點法的無電地區電網建設項目投資效益評價模型對其進行評價。

3.1 構造加權標準化矩陣

表1 無電地區電網建設項目效益指標

表2規范化處理以后的無量綱無電地區電網建設項目效益指標

Tab.2Dimensionlessindexofgridconstructionprojectbenefitinregionwithoutelectricityafternormalizedtreatment

采用熵權法確定各指標的權重。根據式(2)～(4)計算第j項指標的權重，結果見表3。

將規范化后的指標矩陣與相應的指標權重相乘，求得加權標準化矩陣，見表4。

表3 指標權重

表4加權標準化矩陣

Tab.4Weightedstandardizedmatrix

3.2 樣本與正、負理想樣本的歐氏距離和灰色關聯度

分別根據式(5)、(6)確定正、負理想解，結果見表5所示。根據式(7)、(8)計算樣本到正、負理想解的歐氏距離；根據式(9)～(14)分別計算第i個樣本與正、負理想樣本關于第j個指標的灰色關聯度，取ρ=0.5，結果見表6所示。

表5 各指標正、負理想解

表6樣本到正、負理想解的歐氏距離和灰色關聯度

Tab.6Euclideandistancefromsamplestopositiveornegativeidealsolutionsandgraycorrelationdegree

3.3 樣本與正理想解的相對貼近度

根據式(16)、(17)綜合無量綱化后的歐氏距離與灰色關聯度，取a1=a2=0.5[15]，計算得到樣本與正、負理想解的接近程度；在樣本與正、負理想解的接近程度的基礎上，根據式(18)計算樣本與正理想解的貼近度。結果如表7所示。

表7 樣本與正理想解和負理想解的接近程度，樣本與正理想解的貼近度

從表7可看出，這4個地區電網建設效益按從優到劣的順序排序，結果為地區III、地區I、地區II、地區IV。

4 結 論

(1)電網建設項目后評價工作具有一定的針對性，在評價過程中，需要把項目建設實施的結果與規劃的目標相比較，以及和同期、同類項目實際結果相比較，找出差距，判斷決策實施是否正確，衡量項目實施效果。

(2)無電地區電網建設項目投資經濟效益差，但其項目效益以及社會效益較一般電網建設項目投資要高，項目效益及社會效益是影響無電地區電網投資效益的重要因素，對其進行后評價時不能忽略這2個方面的效益，甚至應該重視這2個方面的效益。

(3)對無電地區電網建設項目投資進行后評價，利用其反饋功能可以為新項目的立項和評估提供參照，調整下一階段電網建設規劃，不斷優化電網投資。

[1]趙會茹，程艷從，李春杰. 基于對偶理論的電力普遍服務社會福利效應分析[J]. 華東電力，2012，40(3)：341-343.

[2]鄭琳.電網建設項目投資優化管理方法與應用[J].電力建設，2011，32(1)：104-107.

[3]趙俊光，雷波，聶崇峽，等.投資效益分析法在電網規劃中的應用推廣[J].電力建設，2008，29(10)：83-86.

[4]楊衛紅，趙彪. 輸變電工程后評價中物理效益識別和量化方法[J]. 電力建設, 2011, 32(7): 105-108.

[5]劉連光，趙萬里，王智冬，等. 大電網建設經濟性評價內容與評價指標的研究[J]. 電力建設, 2013, 34(8): 22-26.

[6]宋連峻，徐志勇.電網項目后評價研究[J].技術經濟，2009，28(10)：52-54.

[7]徐志勇，張徐東，曾鳴，等.基于ANP的多層次模糊綜合評價法的電網建設項目后評價研究[J].華東電力，2009，37(3)：488-490.

[8]華瑤，周雨.邏輯框架法在電網建設項目后評價中的應用[J].工業技術經濟，2011，30(1)：97-102.

[9]李娟，李曉輝，劉樹勇，等. 基于理想解法和灰色關聯度的配電網投資效益評價[J].華東電力，2012，40(1)：15-17.

[10]曾鳴，馬少寅，劉洋，等.基于需求側響應的區域微電網投資成本效益分析[J].水電能源科學，2012，30(7)：190-193.

[11]丁士，王致杰，薛松，等.基于灰色關聯度TOPSIS法的市級供電企業安全投入產出效果評價[J].水電能源科學，2013，31(4)：222-225.

[12]胡元潮， 阮羚，阮江軍，等. 基于改進逼近理想點法的變電站智能化改造評估[J]. 電網技術，2012，36(10)：42-48.

[13]李彥斌，于心怡，王致杰.采用灰色關聯度與TOPSIS法的光伏發電項目風險評價研究[J].電網技術，2013，37(6)：1514-1519.

[14]李磊，金菊良，朱永楠.TOPSIS方法應用中若干問題的探討[J].水電能源科學，2012，30(3)：51-54.

[15]關蕾，牛東曉. 基于改進熵權TOPSIS法的電力公司業績表現競爭力評價[J].華東電力，2008，36(5)：10-13.

曾鳴 (1957)，男，教授、博士生導師，主要從事電力規劃、能源與電力技術經濟、需求側管理方面的研究工作；

王致杰(1988)，男，碩士研究生，研究方向為能源與電力技術經濟，E-mail：yxwh_6726078@sina.com；

劉珊珊(1987)，女，碩士研究生，研究方向為電力企業技術經濟評價；

錢琪琪 (1990)，女，碩士研究生，研究方向為可再生能源投資規劃。

(編輯：蔣毅恒)

Post-EvaluationofInvestmentBenefitforGridConstructionProjectinRegionswithoutElectricity

ZENG Ming, WANG Zhijie, LIU Shanshan, QIAN Qiqi

(School of Economics and Management, North China Electric Power University, Beijing 102206, China)

According to the characteristics of grid construction projects in regions without electricity: poor economic benefit, outstanding project benefits and social benefits, this paper selected 10 indicators from economic benefit, project benefit and social benefit, as well as determined each weight of index system with using entropy method. On this basis, the post-evaluation model of investment benefit was built for the grid construction projects in regions without electricity, with using the TOPSIS (technique for order preference by similarity to solution) improved by gray correlation degree. And then, this paper carried out empirical research on investment benefit according to the collected data. The result shows that the economic benefit of grid construction projects in regions without electricity is poor, but the project benefit and social benefit are higher than those of general grid construction projects. It is necessary to focus on the project benefit and social benefit during the investment benefit evaluation of grid construction projects in regions without electricity.

regions without electricity; grid construction project; investment benefit; entropy method; gray correlation degree; technique for order preference by similarity to solution(TOPSIS)

TM 715

： A

： 1000-7229(2014)05-0108-05

10.3969/j.issn.1000-7229.2014.05.019

2013-11-30

：2014-01-26