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      基于熵權(quán)-TOPSIS法的輸變電工程經(jīng)濟性評價研究

      2016-07-26 01:48:00盧建昌
      2016年12期
      關(guān)鍵詞:熵權(quán)TOPSIS法輸變電工程

      吳 超 盧建昌

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      基于熵權(quán)-TOPSIS法的輸變電工程經(jīng)濟性評價研究

      吳超盧建昌

      摘要:輸變電工程是電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分,在發(fā)電量持續(xù)上升的現(xiàn)實情況下,電網(wǎng)需要不斷擴大以保證電力的正常輸送,保證社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。本文針對輸變電工程從資本金現(xiàn)金流量、投資收益、運行維護成本、過程造價等四個方面建立了經(jīng)濟性評價指標體系,并提出了基于熵權(quán)-TOPSIS法的經(jīng)濟性評價模型,在此基礎(chǔ)上以泰州市某輸變電工程為實例進行計算分析,驗證了模型在經(jīng)濟性分析和評價方面 科學性和合理性。

      關(guān)鍵詞:經(jīng)濟性評價 ;輸變電工程;熵權(quán);TOPSIS法

      作為我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),近年來,電力行業(yè)已經(jīng)逐漸成為社會生產(chǎn)和生活的基本保證。面對日益增長的社會電力負荷需求,國家電網(wǎng)積極進行大規(guī)模建設(shè),不斷提高電力輸配送能力,輸變電建設(shè)項目可以緩解用電需求的供給壓力,確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。對輸變電工程項目實施情況進行科學的經(jīng)濟性評價 ,有利于衡量項目的整體施工情況,并能為后續(xù)工程項目實施提供決策依據(jù)。

      一、輸變電工程評價指標體系

      經(jīng)過對理論的研究和實際項目的分析,可以建立如表1所示的指標體系,作為評價輸變電工程的基礎(chǔ)。

      表1 輸變電工程綜合評價指標體系

      二、基于熵權(quán)-TOPSIS的經(jīng)濟性評價 模型

      本文將熵權(quán)法和TOPSIS法進行了有效的結(jié)合,這兩種方法的結(jié)合有如下優(yōu)點:(1)降低評判的主觀性。(2)標準合理有效,貼合實際。(3)以評價業(yè)績?yōu)槟康模_到改進業(yè)績的目的。

      (一)熵權(quán)法的基本原理

      設(shè)有M個待評對象,n項評價指標的指標數(shù)據(jù)矩陣為X=(xij)nm,對于某項指標j,若各待評對象的指標值xij間的差距越大,則該指標在經(jīng)濟性評價 中所起的作用就越大;反之作用越小。

      在信息論中,信息熵是系統(tǒng)無序程度的度量,其表達式為

      式中,xi為第i個狀態(tài)值(總共有M個狀態(tài));p(xi) 為出現(xiàn)第i個狀態(tài)值的概率。

      調(diào)整權(quán)重的步驟如下:

      (1)計算指標值xij在指標j下的權(quán)重p(xij) :

      (2)計算指標j的熵值ej:

      (3)計算第j個指標的差異系數(shù)

      根據(jù)公式:gj=1-ej

      gj則表示第j個指標的差異系數(shù)。

      (4)計算指標j的熵權(quán)wi:

      (二) TOPSIS法

      TOPSIS法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)作為一種逼近理想解的多目標決策方法,TOPSIS法的基本思想在于要先確定一個理想解和一個負理想解,然后,把實際可行解與理想解和負理想解作比較,即計算某一方案與最優(yōu)方案和最劣方案之間的加權(quán)歐氏距離,進行方案排隊,如果某個評價方案最靠近理想解,同時又遠離負理想解,那么這個評價方案為最優(yōu)方案。

      (三) 基于熵權(quán)-TOPSIS的經(jīng)濟性評價模型

      在上文基于熵權(quán)法確定指標權(quán)重的基礎(chǔ)上,需要利用TOPSIS法對輸變電工程進行整體評價,具體評價的過程如下:

      1、對原始數(shù)據(jù)進行加權(quán)處理

      根據(jù)上文信息,有m個指標的等級,n個指標。在上面計算的基礎(chǔ)上,根據(jù)公式:

      得到加權(quán)規(guī)范化矩陣。

      2、確定正理想解和負理想解

      正理想解是最接近理想的、最優(yōu)的值的虛擬解,負理想解釋最接近理想、最差的虛擬值,計算公式如下:

      其中,J1為效益型指標集;J2為成本型指標集。V+為效益型指標集的正理想解和負理想解;V-為成本型指標集的正理想解和負理想解。

      最后,對歐式距離進行計算:

      3、確定相對接近度

      根據(jù)公式

      基于以上公式,確定研究對象個指標到正、負理想解的距離,該歐式距離就代表評價對象與理想狀況的接近程度,因而,計算的距離就代表評價對象的優(yōu)劣程度,進而對評價對象進行排序。其中,計算的距離越小,就代表越接近理想程度,就代表評價對象越優(yōu),排名也相對靠前。

      三、算理分析

      以泰州市某輸變電工程為算例,對上述模型進行驗證。

      (一)經(jīng)濟評價指標數(shù)據(jù)分析

      1、項目營運性分析。項目營運性分析主要包括資本金現(xiàn)金流量分析以及相關(guān)投資分析兩部分。

      (1)資本金現(xiàn)金流量??紤]電費適當加價,在將來的25年間,包括5年建設(shè)期和20年運行期,相應的建設(shè)的現(xiàn)金流量情況如下表2所示:

      表2 未來相關(guān)現(xiàn)金流量表

      (2)投資收益??紤]電費適當加價,未來25年內(nèi)(項目建設(shè)期5年,運營期20年)規(guī)劃區(qū)“十三五”配網(wǎng)建設(shè)改造工程投資收益表如下表3所示:

      表3 投資收益情況表

      從上表中可以看出,若考慮電費加價103元/千千瓦時,即0.103元/千瓦時,相應的靜態(tài)投資資金會在16.65年后收回;與此同時,動態(tài)資金將會在投資的24.45年后收回。

      2、項目成本分析

      (1) 運行維護成本。將該輸變電工程建成后的運行檢修數(shù)據(jù)與同等規(guī)模和同等建設(shè)水平的常規(guī)配網(wǎng)工程進行對比,分析本工程建設(shè)所降低的運行維護費用,如表4所示。

      表4 該輸變電工程項目主要運行維護成本指標對比

      (2)過程造價。根據(jù)當?shù)貙嶋H的設(shè)備價格和工程施工報價情況,主要要求相關(guān)主設(shè)備如架空線路、箱式變電站等設(shè)備能夠滿足當?shù)氐淖畹驮靸r標準,從該工程的造價話費來講,經(jīng)過專家論證,在不考慮其他影響,單與當?shù)卦靸r比較,可知,該輸變電工程在費用花費方面均符合相關(guān)規(guī)定,費用話費分布在合理范圍之內(nèi)。

      (二) 確定評價評語等級

      結(jié)合輸變電工程項目自身特點,建立輸變電工程項目經(jīng)濟性評價 標準如表5所示。

      表5 輸變電工程建設(shè)項目判斷表

      (三)評價指標評分

      根據(jù)公式:

      xi表示的是指標i的得分;um表示的專家m相關(guān)指標的打分;專家個數(shù)用n表示。

      得到各個指標的得分以后,判斷各個指標的評語集歸屬。聘請輸變電工程領(lǐng)域的20位專家對該項目中各評價指標進行打分,計算得出相應的隸屬度。結(jié)果匯總?cè)绫?所示:

      表6 評價指標評分表

      (四)模型計算

      根據(jù)第二節(jié)熵權(quán)-TOPSISI經(jīng)濟性評價 模型計算該輸變電工程的相對貼近度,限于篇幅因素,本文只列出最終的相對貼近度計算結(jié)果,如表7所示:

      表7 指標等級的接近度

      (五)結(jié)果分析

      根據(jù)相對接近度越小,評價對象的排名越靠前,指標等級越好的原則,指標等級為優(yōu)秀的接近度為0.0245,指標等級為良好的接近度為0.0451,指標等級為一般的接近度為0.9606。因此,該輸變電工程項目最終的經(jīng)濟性評價 等級為優(yōu)秀,符合項目建設(shè)的標準,具備良好的可行性。

      四、 結(jié)論

      本文從經(jīng)濟性角度切入,對泰州市某輸變電工程進行評價分析?;谫Y本金現(xiàn)金流量、投資收益、運行維護成本、過程造價四項指標,構(gòu)建輸變電工程的經(jīng)濟性評價指標體系,運用熵權(quán)-TOPSIS法建立數(shù)學模型并進行計算,最終得出評價結(jié)果。通過結(jié)果可以證明,采用熵權(quán)-TOPSIS法可以準確的評價輸變電工程的經(jīng)濟性,為輸變電工程的成本性、經(jīng)濟性分析和投資決策提供參考。 (作者單位:華北電力大學)

      參考文獻:

      [1]王雁凌,李艷君,許奇超等.改進雷達圖法在輸變電工程綜合評價中的應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制.2012,40(5):119-123

      [2]潘華,高楊楊,薛小龍等.基于三角模糊數(shù)的輸變電工程模糊綜合評價[J].工程管理學報.2015,(29):78-83

      [3]崔祥,張云寧,吳蓉等.基于物元可拓理論的輸變電工程造價風險評價[J].土木工程與管理學報.2015,(32):90-100

      [4]石凱.廊坊楊芬港配套110千伏輸變電工程綜合評價研究[D].華北電力大學.2013

      [5]張殿科.500KV輸變電工程項目綜合后評價研究[J].山西電力.2005,(10):27-29

      [6]尹洪泉.柳樹顴輸變電工程項目策劃研究[D].華北電力大學.2011

      [7]袁翰青.深州220KV輸變電項目后評價研究[D].華北電力大學.2011

      [8]張宇.項目評估實務(wù)[M].北京:中國金融出版社,2004

      [9]周慧珍.投資項目評估方法與實務(wù)[M]北京:中國計劃出版社,2003

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