基于組合賦權(quán)與Topsis法的電網(wǎng)工程多項目投資效益對比評價模型

李健

摘 要：在電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行電網(wǎng)工程投資組合規(guī)劃時，往往會出現(xiàn)多項目同時并存的情況，如何合理地分析每個項目的投資效益，并合理地做出投資決策是企業(yè)亟待解決的問題。本文使用TOPSIS法電網(wǎng)工程多項目投資效益對比，綜合考慮影響電網(wǎng)工程投資效益的各項指標(biāo)，針對模型的應(yīng)用深入分析給出進(jìn)一步深化使用的建議，為今后的電網(wǎng)項目投資比選提供參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)工程；TOPSIS法；投資效益對比

1 引言

本文針對目前國內(nèi)電網(wǎng)工程投資效益分析比選的現(xiàn)狀，深入分析了可行性研究的工作內(nèi)容與電力工程項目可行性研究方案的特點。考慮到影響電網(wǎng)工程經(jīng)濟(jì)效益的各指標(biāo)因素后的實際情況，本文提出了一套定 性與定量指標(biāo)相結(jié)合、利用組合賦權(quán)法，結(jié)合主客觀權(quán)重后確定各指標(biāo)重要程度，利用TOPSIS法幫助電網(wǎng)企業(yè)作出最終的方案決策。

2 TOPSIS方法介紹

2.1 TOPSIS法簡介

TOPSIS法是一種在多指標(biāo)情況下對多方案進(jìn)行綜合評價的距離綜合評價方法，又稱為逼近理想解排序法。該方法是根據(jù)有限個評價對象與理想化目標(biāo)的接近程度進(jìn)行排序，即通過構(gòu)造決策問題的理想解和負(fù)理想解，以接近理想解，遠(yuǎn)離負(fù)理想解作為決策判據(jù)，從而對評價對象進(jìn)行排序優(yōu)化[1]。在進(jìn)行同一地區(qū)時點、同一類型的多個電網(wǎng)投資項目優(yōu)化比選時，通過TOPSIS法可以針對電網(wǎng)投資項目的效益進(jìn)行評價，反映各方案之間的差距，最終做出決策[2]。

2.2 組合賦權(quán)法介紹

組合賦權(quán)法是通過對定性指標(biāo)屬性的合理評價，同時盡量減少賦權(quán)主觀隨意性的，主客觀集成賦權(quán)的方法。此處采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法與熵權(quán)法，聯(lián)合確定指標(biāo)屬性的權(quán)重。

網(wǎng)絡(luò)層次分析法（ANP）是在層次分析法的基礎(chǔ)上于提出來的一種適應(yīng)非獨立遞階層次結(jié)構(gòu)的決策方法[3]。熵權(quán)法是按照各評價指標(biāo)囊括信息量的多少來計算各個指標(biāo)權(quán)重的，其計算較為簡明，可以充分利用指標(biāo)數(shù)據(jù)所提供的信息，減少受主觀因素的影響[4]。

TOPSIS法與組合賦權(quán)法結(jié)合，按照指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征來取得指標(biāo)的綜合權(quán)重系數(shù)，既體現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)對不同效益屬性的重視程度，又保留了指標(biāo)權(quán)重的客觀性，是兼顧實用性與科學(xué)性的多目標(biāo)優(yōu)化決策方法。

3 模型實證研究

本節(jié)以5個35KV變電站為例，對各變電站的項目投資效益進(jìn)行綜合評價，在構(gòu)建的指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，對各指標(biāo)進(jìn)行主客觀綜合賦權(quán)，再結(jié)合Topsis法計算各項目與最優(yōu)方案的相對貼近度并進(jìn)行排序，對各項目進(jìn)行優(yōu)劣排序，為電力企業(yè)決策提供參考。以前文構(gòu)建的電網(wǎng)項目投資效益綜合評價指標(biāo)為基礎(chǔ)，考慮變電站項目的特點以及技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的對應(yīng)分析，從功能效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益幾方面對各方案進(jìn)行評價。

3.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析處理

在12項數(shù)據(jù)指標(biāo)中，線路負(fù)載能力C5的正常水平為20%-80%，只要負(fù)載水平在合理范圍內(nèi)都可以保證線路的良好運行[4]，若以此指標(biāo)的數(shù)值作為比選依據(jù)會造成評價偏差。另外社會效應(yīng)下的三級指標(biāo)C10至C12均為定性指標(biāo)，無法直接作量化分析。此處利用灰色指數(shù)法等方法對這兩類指標(biāo)進(jìn)行量化處理。

3.2 主客觀權(quán)重綜合分析

通過構(gòu)建的指標(biāo)體系，根據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)計算各指標(biāo)的熵值及差異系數(shù)，求得指標(biāo)的客觀權(quán)重。分析各三級指標(biāo)間的內(nèi)在聯(lián)系，利用super decision軟件結(jié)合企業(yè)的主觀意見，得出變電站投資效益評價的主觀權(quán)重得出主客觀權(quán)重后，求兩種權(quán)重的平均數(shù)，對主客觀權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，如表1所示。

3.3 運用Topsis法進(jìn)行項目比選

將加權(quán)系數(shù)矩陣與標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)數(shù)據(jù)相乘，得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣，之后根據(jù)其計算結(jié)果，確定理想解Z+和負(fù)理想解Z-。分別計算P1至P5項目與正負(fù)理想解的距離，并計算相對貼近度，結(jié)果如表2所示。

根據(jù)結(jié)果分析可知，5個35kV變電站項目中，P5的相對貼近度最大，經(jīng)濟(jì)效益綜合評價最優(yōu)，可以作為優(yōu)先投資的項目選擇。

4 模型應(yīng)用建議

隨著電力體制改革的逐漸深入，國家相關(guān)政策不斷推陳出新，電網(wǎng)投資方案也呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。當(dāng)投資方案變動時，理想解選擇的范圍變化，每個方案到理想解的距離就會發(fā)生變化，各方案之間的優(yōu)劣順序也隨著變動，可能會發(fā)生逆序的現(xiàn)象。電網(wǎng)企業(yè)可以通過從理想解和負(fù)理想解的確定方面進(jìn)行研究和改進(jìn)。收集和整理歷史數(shù)據(jù)，統(tǒng)計匯總出所有可能方案中的最好方案和最差方案，將其定義為絕對理想解和絕對負(fù)理想解。當(dāng)決策方案變動時，不僅可以避免逆序現(xiàn)象，而且還能對客觀事實做出有效的評價。

參考文獻(xiàn)

[1]王鈺娟.基于組合賦權(quán)和改進(jìn)TOPSIS的經(jīng)濟(jì)評價研究[D].大連理工大學(xué)，2009.

[2]何正柯.TOPSIS多屬性決策方法的改進(jìn)研究[D].遼寧科技大學(xué)，2017.

[3]Endong Wang，Neslihan Alp，Jonathan Shi，Chao Wang，Xiaodong Zhang，Hong Chen. Multi-criteria building energy performance benchmarking through variable clustering based compromise TOPSIS with objective entropy weighting[J]. Energy，2017，125.

[4]Ludmila Dymova，Pavel Sevastjanov，Anna Tikhonenko. A direct interval extension of TOPSIS method[J]. Expert Systems With Applications，2013，40（12）：.