基于數據挖掘的電網科技成果價值評估研究

李建利

（華北電力大學，河北 保定 071000）

0 引言

隨著現在電網的快速發展，電網科技成果的高效性在保證電力行業發展方面發揮著重要的作用。對于整個電網來說，電網科技成果的評估是一個復雜而且龐大的項目，目的是促進電網的投資[1-3]。

在電網快速發展的背景下，電網科技成果的評估的首要目標是確定評估的綜合指標體系，指標體系的合理性影響著價值評估的準確性[4-5]。由于電網科技成果在技術水平、市場需求、經濟效益和社會效益等方面存在較大的差異，因此電網科技成果的指標體系目標是不同的[6]。如何有效的解決指標問題，使得指標的構建符合目標的需求是評估主體需要面臨的挑戰，尤其在電網科技成果需求有較大差別時[7]。

電網建設投資策略進行評價考慮的不同方面，設計了一個全面細化的指標體系，主客觀權重分別由G1法和熵權法確定。結合模糊層次分析法，提出了一種多算子模糊層次分析法評價電網的模型。采用主客觀特征相結合的層次分析法和熵權相結合的方法對電網進行綜合評價[8]。

電網科技成果通常由于技術的先進性而形成壟斷，因此對于電網的前沿科技成果往往直接評估不能體現其準確性。考慮到電網科技成果評估是一個數據分析的過程，存在數據差異，評分結果的精確度直接影響評估結果的準確性。本文主要涉及數據評估工作，提出了基于數據挖掘分析的評估方法，建立了基于數據挖掘分析的電網科技成果價值評估模型。

1 電網科技成果評估的層次評價指標體系

通過系統分析研究電網科技成果，根據各種電網科技成果的特點，電網科技成果分別為：基礎性前瞻性技術成果、重大關鍵技術與運營性技術成果。指標體系如表1-2所示。

表1 基礎性前瞻性技術研究指標體系

2 電網科技成果價值評估的方法

本文提出了一種考慮主管權重約束的高斯混合模型。首先用三角模糊數F=（a，b，c）來描述專家的判斷，各指標的相對重要度在表2中分為5個級別。其中a表示隸屬于該論域的最小可能值，b表示隸屬于該論域的最可能值，c表示隸屬于該論域的最大可能值。

表2 重大關鍵技術研究運營性技術研究評價指標及指標體系

本文用均值方法來計算模糊集的值，然后使用等級值來確定各指標的重要度排序。隨著均值的增大，模糊數位于較高重要度的概率會增大。模糊數的均值可以定義為：

其中，x：式（1）中模糊決策值，用于衡量指標的重要性；u(x)：式（1）中對應三角模糊數的隸屬度的函數；t(F):：式（2）中模糊數F的等級值，代表變量x的加權平均值。

為了客觀反映各指標的權重，實現全局擴展和局部集中，使用經典的高斯混合模型。每個指標作為一個高斯模型，高斯模型的投影方向等于每個指標權重。因此每個科技成果的的投影指數為：

其中，j為式（3）中模型的個數，即指標的個數。wj：為指標的權重。p(x|j)：式（3）中為第j個高斯概率密度。

其中，μj：式（5）中均值，δj：式（5）中方差。

與經典高斯混合模型相比，本文考慮主觀意見，同時限制條件也可以避免兩極分化問題。第一步，假設知道各個高斯模型的參數，使用三角模糊數去估計每個高斯模型的權值；第二步，基于估計的權值，回過頭再去確定高斯模型的參數。重復這兩個步驟，直到波動很小，近似達到極值，這樣就可以得到最優的權重。

利用數據挖掘技術構建電網科技成果評分模型一般可以分為8個步驟，它們分別是：目標的確定、數據源識別、數據收集、數據選擇、數據質量審核、數據轉換、數據挖掘、結果解釋。圖1顯示了數據挖掘分析流程圖：

圖1 數據挖掘分析流程圖

3 實例研究

為了驗證本文提出的方法，在中國電網對大量的科技成果進行實際分析，并隨機選取了30個科技成果作為研究對象。

圖2直接展現了30個電網科技成果價值，科技成果11的分值最大，即價值最高，之后依次是科技成果1、23、29、17、19、7、9、30、21等。在技術水平方面，最大的科技成果是11、1、23、19、9與21分別為9.16、8.36、8.26、7.50、7.48和7.30；在市場效益方面，最大的科技成果是11、23、1、12、2和24分別為8.56、8.48、8.27、7.47、7.31和6.89；在效益指標中，最大的科技成果是1、11、23、3、13和25分別為8.14、8.14、7.98、7.95、7.21和6.86。

圖2 30個電網科技成果價值價值

為了更好的完成科技成果的轉化目標，許多現有的科技成果都廣泛考慮了社會效益。圖3示出了電網科技成果的社會效益，通過對多個科技成果的標尺競賽來決定最終的價值排名，并為轉化提供基礎。在社會效益方面，科技成果較高的是11、23、3、1、13、29，在環境改善，增加就業，推動地區發展和推動電網進步有積極作用。科技成果19在社會效益中排名第24為1.83，所以在以后的科技成果產業化中涉及環境、就業等社會因素時，科技成果19應該放棄, 所以最終選擇的科技成果是11、1、23、29、17、7、9、30、21。

圖3 30個電網科技成果效益價值

4 結語

通過系統分析研究電網科技成果，根據各種電網科技成果的特點，分為兩類電網科技成果為：基礎性前瞻性技術成果、重大關鍵技術與運營性技術成果。本文提出的評價指標體系綜合考慮了科學水平、應用推廣價值、技術水平、市場指標和效益指標等，電網科技成果的數據都是通過歷史統計數據和數據挖掘獲得，同時使用一種考慮主觀權重約束的高斯混合模型確定權重，根據技術成果的不同角度調整指標體系和權重，可以更有效地評估技術成果的價值。通過對30個電網科技成果進行數據挖掘分析建立電網科技成果價值評估模型，最終完成科技成果價值評估。