我國(guó)居民生活用電階梯電價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型

普永德 楊捷

【摘 要】針對(duì)我國(guó)居民生活用電，實(shí)施階梯電價(jià)式收費(fèi)，不但能更好地滿足居民基本用電要求，還能引導(dǎo)居民節(jié)約用電、規(guī)范自身用電行為，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合理的電力資源配置。本文針對(duì)影響我國(guó)居民生活用電的因素進(jìn)行了分析，包含家庭內(nèi)因素、家庭之外的因素。重點(diǎn)研究了居民生活用電階梯電價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型中分檔次數(shù)優(yōu)化模型、分檔電量的優(yōu)化模型，為合理確定階梯電價(jià)模型收集理論資料。

【關(guān)鍵詞】居民生活用電;階梯電價(jià);設(shè)計(jì)優(yōu)化

在新時(shí)代背景下，我國(guó)電力事業(yè)取得了更大的進(jìn)步，居民生活的用電量逐漸增加。為更有效地實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，我國(guó)更加積極地推行階梯式電價(jià)，意在督促人民群眾合理使用電能，樹立合理用電的意識(shí)。這不但提升人民群眾生活用電的質(zhì)量，也能促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展。

1、影響居民生活用電的因素

1.1家庭內(nèi)因素

收入：一個(gè)家庭的收入增加，也就意味家庭消費(fèi)水平提升，因此購(gòu)買的家用電器數(shù)量會(huì)相對(duì)有所增加，也就增加了相應(yīng)的用電量。但是收入這一因素對(duì)于居民有用電量所產(chǎn)生的影響程度，會(huì)因家用電器的飽和而呈下降的趨勢(shì)。

人口因素：家庭是居民生活用電的基本單位，因此，家庭人口的規(guī)模和結(jié)構(gòu)，會(huì)影響到用電的數(shù)量。設(shè)定其他因素不變，如果家庭的人口規(guī)模逐漸縮小，家庭戶型趨向原子化，如果基本的消費(fèi)單位變多，也就表示總體的居民用電量增加。但是，家庭中老人居多，用電量消耗少;家庭有小孩，則用電量增加。

教育程度：此方面對(duì)于居民用電量的影響，可以總結(jié)為兩個(gè)方面，教育程度較高家庭，消費(fèi)水平可能比較高，因此用電量增加;但是，這種家庭具備應(yīng)環(huán)保意識(shí)，也能減少一些不必要的用電量。

家用電器：居民生活的用電量直接受到家庭中電器數(shù)量的影響。隨著居民生活水平的提升，居民對(duì)于電器的需要更加多樣化，裝飾性電器、娛樂性電器也被應(yīng)用在家庭中，還有一些新型電器，像加濕器、電磁爐等，都被廣泛應(yīng)用在家庭生活中。電器使用率提升，用電量也會(huì)提升。

用電習(xí)慣：正確用電習(xí)慣有利于電能的節(jié)約，對(duì)于低碳環(huán)保有著重要的意義。可是，人們?cè)诠?jié)約用電方面的意識(shí)，還不夠深入，因此在生活中，或多或少存在著電力浪費(fèi)的問題。但也有部分人們具備節(jié)約用電的思想，能夠養(yǎng)成隨手關(guān)閉電源的良好習(xí)慣。

用電強(qiáng)度：用電強(qiáng)度也就是人均的用電量，而生活習(xí)慣、居民收入等因素，都能影響到用電頻率，這些因素的增加，使得用電強(qiáng)度提升。

居住條件：居民生活的用電量與人均住房的建筑面積有一定聯(lián)系，通常情況去看，如果有較大的人均住房建筑面積，則會(huì)消耗較大的電能。

1.2家庭之外的因素

家庭之內(nèi)的因素能影響居民用電量，除此之外，家庭之外的影響也能對(duì)其產(chǎn)生影響，包括氣溫、城市化程度、電價(jià)、電能替代品的價(jià)格。

氣溫：夏季氣溫非常高，人們需要采取一些降溫措施，使用空調(diào)、電風(fēng)扇、冰箱等，用電量增加;冬季氣溫比較低，部分沒有室內(nèi)暖氣的地區(qū)會(huì)應(yīng)用空調(diào)和其他電采暖措施，同樣增加了用電量。

城市化程度：此方面對(duì)于居民用電量的影響，表現(xiàn)的非常明顯。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，城市與鄉(xiāng)村的結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出顯著的變化，鄉(xiāng)村人口大量遷移到城市中，城市化程度逐漸加深。城市化之后，人們生活方式有一定改變，家庭結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，這些都促使居民的家庭用電量增加。

電價(jià)和電能替代品價(jià)格：從價(jià)格理論的角度看，商品價(jià)格提升，或者其替代品的價(jià)格降低，可以影響到該商品供求，一般表現(xiàn)為減少。生活用電也可以看成是一種商品，因此價(jià)格理論同樣適用。

2、居民生活用電階梯電價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型

2.1分檔次數(shù)優(yōu)化模型理論

對(duì)電價(jià)進(jìn)行階梯化的設(shè)計(jì)模型中，分檔次數(shù)優(yōu)化是整個(gè)電價(jià)方案優(yōu)化的基礎(chǔ)。設(shè)置分檔電量和分檔電價(jià)優(yōu)化，都要以分檔次數(shù)為基礎(chǔ)，并且不同類型分檔次數(shù)形成之后，也就有與之相對(duì)應(yīng)的分檔電量和分檔電價(jià)的方法出現(xiàn)。我國(guó)在居民生活用電階梯電價(jià)方面，一般分成兩種，其中之一分成三擋，還有一種則分成四擋，但是在國(guó)外很多國(guó)家，都將電量分成了四擋到六檔。而從實(shí)際角度去看，想要合理確定出分檔次數(shù)，需要對(duì)本地居民真實(shí)的生活用電分布情況進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況，然后才能科學(xué)地確定出。如果這一地區(qū)的居民用電量，并沒有很大的差異，可以相對(duì)設(shè)置少一些分檔次數(shù);如果這一地區(qū)的居民用電量，存在著較大的差異，則要豐富居民生活用電的檔次，這樣就能反應(yīng)出當(dāng)?shù)鼐用裆钣秒姶嬖诘牟煌瑥亩l(fā)揮出階梯電價(jià)的積極作用。

2.2建立分檔次數(shù)優(yōu)化模型

對(duì)于分檔次數(shù)為方向的階梯電價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，必須要用到秩和比法，找出本地區(qū)居民用電的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，進(jìn)行概率單位計(jì)算，并檢驗(yàn)此次模型中樣本分布情況，之后對(duì)樣本的檔次進(jìn)行劃分，從而確定出最佳分檔。在最佳分檔確定中，要秉承一個(gè)原則，那就是各個(gè)檔的方差要一致，同時(shí)檔與檔之間相差的量，表現(xiàn)出顯著性。這就要求，分檔的過程中，必須以方差的一致性，對(duì)各個(gè)分檔效果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)出劃分效果的質(zhì)量，然后才能確定出最佳的分檔數(shù)。

階梯電價(jià)優(yōu)化模型的確定中，需對(duì)于不同范圍內(nèi)的居民生活用電的真實(shí)水平相差程度做詳細(xì)劃分，選取出分檔次數(shù)的決策指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)要能考慮到可以直接或間接對(duì)居民用電量差異性進(jìn)行體現(xiàn)。像居民生活分段用電的比例、居民生活用電量的方差、居民生活用電量的離散系數(shù)等，這些都是決策指標(biāo)。同時(shí)，要考慮其他問題，居民的生活用電數(shù)量同收入水平呈現(xiàn)為正比例關(guān)系，居民收入比較高，在用電量上，常常會(huì)高出那些收入比較低的居民。所以，居民的生活用電量數(shù)量的差異，也能以居民的收入分布情況和基尼系數(shù)作為反映用電量差異的指標(biāo)，進(jìn)行相應(yīng)的度量。

2.3確定最佳分檔

經(jīng)過一系列的分析、檢驗(yàn)之后，可以得出;如果該地區(qū)的居民的生活用電量的離散系數(shù)比較小，則可以應(yīng)用3個(gè)檔次模式的階梯電價(jià);如果該地區(qū)的居民的生活用電量的離散系數(shù)處于中等范圍內(nèi)比較小的，則可以采用4檔次模式的階梯電價(jià);如果本地區(qū)的居民的生活用電量的離散系數(shù)處于中等范圍內(nèi)偏高位置，則可以采用5檔次模式的階梯電價(jià);如果一個(gè)地區(qū)的居民生活用電量的離散系數(shù)非常高，則應(yīng)使用6檔次模式的階梯電價(jià)。

2.4分檔電量的優(yōu)化模型

以分檔次數(shù)的階梯電價(jià)優(yōu)化模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出不同檔次下用電量階梯電價(jià)模型。針對(duì)不同的檔次區(qū)分用電的電量，一定要保證每種生活水平下居民生活的基本用電要求得到滿足。假設(shè)分檔的電量不能合理設(shè)置，則能引發(fā)居民用電不滿，這就與設(shè)計(jì)階梯電價(jià)的初衷相違背。當(dāng)居民使用電能的戶數(shù)足夠的情況下，把居民生活用電量分布情況設(shè)定為用電量的變化連續(xù)變量，進(jìn)而得到電量分檔優(yōu)化的目標(biāo)，優(yōu)化設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模型

2.5階梯電價(jià)優(yōu)化后最終模型

以鼓勵(lì)居民節(jié)約用電、避免電能浪費(fèi)、推動(dòng)節(jié)能減排工作為目的。設(shè)計(jì)出分檔次數(shù)優(yōu)化模型、分檔電量?jī)?yōu)化模型，然后融合在一起，構(gòu)成以戶均電能的消耗最少為目標(biāo)的階梯電價(jià)優(yōu)化模型。

結(jié)束語

綜上所述，在電力事業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，居民的用電行為也不能沒有限制，為此提出了優(yōu)化的階梯電價(jià)設(shè)計(jì)模型。該模型從居民生活用電量的實(shí)際要求出發(fā)，為能逐漸降低居民對(duì)于電量的提供不滿程度，也為了維護(hù)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟明，趙寧寧.居民生活用電現(xiàn)狀及影響因素分析[J].智庫(kù)時(shí)代，2019（37）：246-247.

[2]方緒建.博弈供電企業(yè)居民生活用電階梯電價(jià)實(shí)施方案[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（24）：182-183.

[3]高興佑.居民階梯式電價(jià)的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算公式[J].價(jià)格月刊，2015（05）：46-50.

[4]陳文君，李仁方，李靜春.居民生活用電的階梯定價(jià)機(jī)制探討[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2015（02）：68-70.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局）