基于模糊綜合評(píng)判模型的海水抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題的研究

李雪嬌

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100053）

基于模糊綜合評(píng)判模型的海水抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題的研究

李雪嬌

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100053）

海水抽水蓄能電站具有廣闊的發(fā)展前景。但由于海洋的特殊性，也面臨著許多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。在我國(guó)，海水抽水蓄能電站的建設(shè)和研究尚處于起步階段[1]。而如何客觀、合理的選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)海水抽水蓄能電站的效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，具有重要的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。本文根據(jù)海水抽水蓄能電站的特點(diǎn)，利用科學(xué)的理論和方法，從經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)、社會(huì)與電網(wǎng)效益指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)來(lái)分析建立“海水抽水蓄能電站的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，并通過(guò)模糊綜合評(píng)判模型的構(gòu)建，探討解決如何對(duì)海水抽水蓄能電站的效益進(jìn)行合理、科學(xué)的評(píng)估，對(duì)海水抽水蓄能電站的發(fā)展有著一定的促進(jìn)作用和指導(dǎo)意義，為我國(guó)建設(shè)和運(yùn)行海水抽水蓄能電站提供科學(xué)的決策支持。

海水抽水蓄能；綜合評(píng)價(jià)；指標(biāo)體系；模糊綜合評(píng)判

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，電力供應(yīng)、安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨更為嚴(yán)峻的形勢(shì)。海水抽水蓄能電站在我國(guó)既有資源利用的可行性，又有電力需求的必要性。但由于海水的特殊性，例如海水滲透、飛濺、腐蝕、海洋生物附著以及海洋環(huán)境下的發(fā)電運(yùn)行等問(wèn)題，我國(guó)海水抽水蓄能電站的建設(shè)尚處于初步研究和開發(fā)階段，故國(guó)內(nèi)關(guān)于海水抽水蓄能經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)以及綜合評(píng)價(jià)研究的文獻(xiàn)與研究較少[7]。如何客觀、合理的選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)海水抽水蓄能電站的效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)也成為技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理研究方向的重要問(wèn)題之一，同時(shí)具有重要的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。本文的目的就是根據(jù)海水抽水蓄能電站的特點(diǎn)，利用科學(xué)的理論和方法，從經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)、社會(huì)與電網(wǎng)效益指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)來(lái)分析建立“海水抽水蓄能電站的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，并通過(guò)模糊綜合評(píng)判模型的構(gòu)建，探討解決如何對(duì)海水抽水蓄能電站的效益進(jìn)行合理、科學(xué)的評(píng)估，從而為抽水蓄能電站建設(shè)和發(fā)展提供參考。

1 抽水蓄能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

為了合理、準(zhǔn)確、科學(xué)地評(píng)估抽水蓄能電站的效益，本文在參照了大量的歷史文獻(xiàn)中關(guān)于抽水蓄能電站評(píng)價(jià)方面的內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本著系統(tǒng)性、科學(xué)性、實(shí)用性的原則，從經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)、社會(huì)和電網(wǎng)效益指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)構(gòu)建了一套相對(duì)客觀、科學(xué)、普遍適用的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]。指標(biāo)體系見表1。

由于海水抽水蓄能電站建設(shè)的特殊性，例如，海水有可能從上水庫(kù)滲透進(jìn)土壤中，導(dǎo)致地表或地下水污染，上水庫(kù)泄漏的海水中的鹽分可能會(huì)對(duì)周圍的動(dòng)植物產(chǎn)生不利的影響等，故此處環(huán)境效益指標(biāo)設(shè)置較為精細(xì)化。針對(duì)不同的海水抽水蓄能電站的要求，可以增加或刪減相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 抽水蓄能綜合評(píng)價(jià)模型的建立

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)因素

其中u1代表經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)體系，u2代表社會(huì)效益指標(biāo)體系，u3代表電網(wǎng)效益指標(biāo)與環(huán)境效益指標(biāo)體系。

其中，各單要素子集Ui=（i=1，2，3）分別為：

其中u11財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，依此類推，具體代表可詳見指標(biāo)體系（見表1）。

2.2 確定判定評(píng)語(yǔ)集

根據(jù)評(píng)價(jià)決策的實(shí)際需要，一般將評(píng)判等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分為“很好”“較好”“一般”“較差”和“差”五個(gè)等級(jí)。即評(píng)語(yǔ)集合為：

此評(píng)語(yǔ)集是與抽水蓄能行業(yè)總體水平相比較得出，一般以行業(yè)領(lǐng)先者為很好，依此類推，行業(yè)落后者差。

2.3 確定各指標(biāo)層權(quán)重

在海水抽水蓄能的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，由于下層各指標(biāo)u11、u12等對(duì)上層某一指標(biāo)U1的相對(duì)重要程度并非一樣，即一些指標(biāo)的影響程度要大于或超過(guò)另一些指標(biāo)。因此，為了衡量下層各指標(biāo)對(duì)上層指標(biāo)的相對(duì)重要性，需要確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

常見的確定權(quán)重系數(shù)的方法有：①主觀經(jīng)驗(yàn)判斷法；②專家調(diào)查法或?qū)＜艺髟兎ǎ虎墼u(píng)判專家小組集體討論投票表決法；④模糊綜合評(píng)判法。為了保證確定的權(quán)重系數(shù)的客觀性、公正性和科學(xué)性，常常可將上述幾種方法結(jié)合起來(lái)使用。以下采用主觀經(jīng)驗(yàn)判斷法和專家征詢法相結(jié)合來(lái)確定各級(jí)評(píng)價(jià)要素指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)子集。

各子集權(quán)重（一級(jí)權(quán)重）為：

各子集Ui（i=1，2，3）中諸要素的權(quán)重（二級(jí)權(quán)重）分別為：

2.4 確定模糊評(píng)判矩陣

確定Ui的模糊評(píng)價(jià)矩陣Ri，既對(duì)每個(gè)Ui（i=1，2，3）分別進(jìn)行綜合評(píng)判，得到Uij隸屬于每個(gè)評(píng)語(yǔ)的程度rij，并由此構(gòu)造判斷矩陣Rij（i=1，2，3）。

2.5 確定一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判集以及單要素模糊綜合評(píng)判結(jié)果

確定一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判集：

確定基于單要素模糊綜合評(píng)判結(jié)果Bi，可以得到U中各子集的綜合評(píng)價(jià)決策矩陣：

2.6 得出最終模糊綜合評(píng)判結(jié)果

由U的各子集的權(quán)重系數(shù)向量A和綜合評(píng)價(jià)決策矩陣R，經(jīng)過(guò)合成運(yùn)算，即得出抽水蓄能電站綜合效益的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

最后進(jìn)行歸一化處理。

3 算例

對(duì)于某海水抽水蓄能電站，假定評(píng)判專家小組有100名成員，其中有10名對(duì)此抽水蓄能效益的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)之一“財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（u11）”認(rèn)為“很好（v1）”的評(píng)價(jià)等級(jí)[6]，即持同意意見的專家占專家小組總?cè)藬?shù)的10/100，因此該指標(biāo)的評(píng)價(jià)值就是0.1，依此類推，經(jīng)評(píng)判專家小組測(cè)評(píng)結(jié)果，分別得各子集Ui（i=1，2，3）中諸要素的評(píng)價(jià)決策矩陣為：

采用主觀經(jīng)驗(yàn)判斷法和專家征詢法相結(jié)合來(lái)確定各級(jí)評(píng)價(jià)要素指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)子集，可得：

經(jīng)過(guò)運(yùn)算，得各子集Ui（i=1，2，3）的綜合評(píng)判結(jié)果分別為：

因此，U中各子集的綜合評(píng)價(jià)決策矩陣為：

所以，該抽水蓄能電站的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

最后進(jìn)行歸一化得：

按照最大隸屬度原則，該抽水蓄能電站綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是較好的，建議投產(chǎn)建設(shè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)海岸線綿長(zhǎng)，海水資源豐富，發(fā)展海水抽水蓄能是十分必要的。目前，我國(guó)海水抽水蓄能電站的研究和建設(shè)尚處于起步階段。探索適合我國(guó)沿海地區(qū)的海水抽水蓄能的綜合發(fā)展模式，建立全面的效益評(píng)估指標(biāo)體系，對(duì)我國(guó)抽蓄電站的建設(shè)和運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)性意義。本文從經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)、社會(huì)與電網(wǎng)效益指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)來(lái)分析建立海水抽水蓄能電站的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并構(gòu)建模糊綜合評(píng)判模型，可以較客觀、科學(xué)的對(duì)抽水蓄能電站的效益進(jìn)行合理、科學(xué)的評(píng)估，對(duì)海水抽水蓄能電站的發(fā)展有著一定的促進(jìn)作用和指導(dǎo)意義，為我國(guó)建設(shè)和運(yùn)行海水抽水蓄能電站提供科學(xué)的決策支持。

[1]張秀蘭．模糊理論及其應(yīng)用[M]．長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1998．ZHANG Xiulan， fuzzy theory and its application [M]． Changsha：national university of defense technology press， 1998．

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2017-05-28

2017-07-04

李雪嬌（1985—），女，工程師，主要研究方向：造價(jià)管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理、數(shù)學(xué)建模等。E-mail：xuejiao-li@sgcc．com．cn

Based on the Fuzzy Comprehensive Evaluation Model of Water Pumped Storage Power Station Comprehensive Evaluation Research of the Problem

LI Xuejiao
（Technology Center State Grid XinYuan Company Ltd.Beijing100053，China）

The water pumped storage power station has a broad development prospects. But due to the particularity of the sea，also faced with many problems and challenges. In our country， the construction of pumped storage power station of sea water and the research is still in its infancy. And how to objective and reasonable selection of evaluation index， the comprehensive evaluation of seawater the benefit of pumped storage power station has an important theoretical research value and practical significance. In this paper， according to the characteristics of the water pumped storage power plant， using scientific theory and method， from the economic benefit indexes， social benefit indicators， environmental indicators with power grid to analyze to establish comprehensive evaluation index system of pumped storage power station “sea”，and through the fuzzy comprehensive evaluation model to build，to discuss how to solve the water pumped storage power station for the benefit of the rational and scientific assessment of the water pump storage and the development of the pumped-storage power station has a certain role in promoting and guiding significance， for our country construction and run the water pumped storage power station to provide scientific decision support.

the water pumped storage； comprehensive evaluation； index system； fuzzy comprehensive evaluation

TK71

A學(xué)科代碼：470．30

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．05．008