基于改進(jìn)灰色白化權(quán)函數(shù)的電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造服務(wù)效益評(píng)價(jià)

陳 夢(mèng) 王 夢(mèng)

1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

2.國(guó)網(wǎng)（北京）綜合能源規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

0 引言

電力體制改革“9 號(hào)文件”明確提出，鼓勵(lì)售電主體進(jìn)行創(chuàng)新服務(wù)，向電力用戶(hù)提供綜合節(jié)能和合同能源管理等增值服務(wù)[1]。《售電公司準(zhǔn)入與退出管理辦法》指出，售電公司可向用戶(hù)提供綜合節(jié)能、用能咨詢(xún)和綜合能源服務(wù)等增值服務(wù)，并收取相應(yīng)的費(fèi)用[2]。但資源的稀缺性要求電網(wǎng)企業(yè)不能無(wú)限制的開(kāi)展增值服務(wù)業(yè)務(wù)，相關(guān)決策制定需要科學(xué)的業(yè)務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果作支撐[3]。電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)有的或者規(guī)劃內(nèi)的增值服務(wù)業(yè)務(wù)的綜合效益評(píng)價(jià)需從市場(chǎng)狀況出發(fā)，統(tǒng)籌考慮業(yè)務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)影響、社會(huì)影響和環(huán)境影響，評(píng)價(jià)其綜合發(fā)展水平，進(jìn)一步指導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)后續(xù)的增值服務(wù)工作開(kāi)展，助力電網(wǎng)企業(yè)完善服務(wù)體系、優(yōu)化業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)[4]。本文以節(jié)能改造服務(wù)為例，對(duì)其綜合效益進(jìn)行研究，以期對(duì)電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展節(jié)能改造增值服務(wù)提供決策支持。

1 電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造增值服務(wù)效益評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

我們通過(guò)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造增值服務(wù)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析、梳理和歸納，并進(jìn)行科學(xué)的層次劃分，全面考慮了經(jīng)濟(jì)效益、管理效益和社會(huì)效益三個(gè)維度的指標(biāo)，構(gòu)建出電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造增值服務(wù)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并匯總?cè)绫?。

本文在對(duì)電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造增值服務(wù)效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)之前，需要對(duì)各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行區(qū)分并計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，選用層次分析法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)[5,6]。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 基于改進(jìn)灰色白化權(quán)函數(shù)的效益評(píng)價(jià)模型

基于灰色白化權(quán)函數(shù)的綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)于定性指標(biāo)有很好的處理效果，因?yàn)樵撃Ｐ筒皇亲屢粋€(gè)專(zhuān)家打分，而是多個(gè)專(zhuān)家打分，可以使得評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀[7]。但是對(duì)于定量指標(biāo)，若仍采取打分的方式則會(huì)讓客觀真實(shí)的指標(biāo)主觀化，因此需要采取不同的方式來(lái)處理定量指標(biāo)。模型通過(guò)改進(jìn)可以同時(shí)將定性指標(biāo)與定量指標(biāo)作為模型的輸入，具體步驟如下。

1.2.1 評(píng)價(jià)因素集與指標(biāo)權(quán)重集

1.2.2 計(jì)算灰色評(píng)估權(quán)重

1）定性指標(biāo)處理

（1）計(jì)算評(píng)估指標(biāo)的樣本矩陣

邀請(qǐng)m 位專(zhuān)家，評(píng)估某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的n 個(gè)效益指標(biāo)的觀測(cè)值。第位專(zhuān)家對(duì)第個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值給出的評(píng)分是，取。

（2）確定白化權(quán)函數(shù)

（3）計(jì)算灰類(lèi)權(quán)向量

2）定量指標(biāo)處理

（1）確定各指標(biāo)的極值區(qū)間及評(píng)定等級(jí)劃分

首先需要充分考慮各指標(biāo)特點(diǎn)，確定各定量指標(biāo)的極值區(qū)間。假設(shè)共劃分個(gè)灰類(lèi)，將指標(biāo)的取值范圍按照個(gè)灰類(lèi)劃分，…，…，。

（2）計(jì)算灰類(lèi)權(quán)向量

定量指標(biāo)的灰色評(píng)估權(quán)重主要由各觀測(cè)值到各灰類(lèi)中心的相對(duì)距離確定。定量指標(biāo)由于更具客觀性，因此灰類(lèi)評(píng)估結(jié)果應(yīng)當(dāng)較為集中，故僅考慮最近三個(gè)灰類(lèi)。指標(biāo)個(gè)灰類(lèi)的灰色評(píng)估權(quán)重記為屬于第。

1.2.3 灰色綜合評(píng)價(jià)

將定性指標(biāo)與定量指標(biāo)的灰類(lèi)權(quán)重向量整理到一起，左乘指標(biāo)權(quán)重向量可以得到某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于第個(gè)灰類(lèi)的綜合聚類(lèi)矩陣為

2 算例分析

2.1 節(jié)能改造增值服務(wù)簡(jiǎn)介

電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展節(jié)能改造服務(wù)，可通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建，基于廣泛互聯(lián)的傳感器、電量計(jì)量裝置等，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并開(kāi)展分析，識(shí)別能源電耗中可改進(jìn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)行管理節(jié)能降費(fèi)、LED照明節(jié)能改造、余熱回收利用、分布式光伏電站、企業(yè)微電網(wǎng)等[10]，為企業(yè)提供綜合能效管理和節(jié)能改造服務(wù)，提高企業(yè)用能效率，節(jié)省企業(yè)能源成本，為企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)期的節(jié)能效果和增值效益[11]。對(duì)電網(wǎng)公司而言，通過(guò)節(jié)能改造服務(wù)，提升公司的客戶(hù)服務(wù)水平，拓展新業(yè)務(wù)，增加新的利潤(rùn)收入。對(duì)企業(yè)而言，通過(guò)節(jié)能改造提升用能效率，優(yōu)化用能安排，減少能源消費(fèi)支出，降低企業(yè)成本開(kāi)銷(xiāo)。

2.2 節(jié)能改造增值指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

本文先確定準(zhǔn)則層權(quán)重、經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)層權(quán)重、管理效益指標(biāo)層權(quán)重、社會(huì)效益指標(biāo)層權(quán)重，然后確定各指標(biāo)層加權(quán)權(quán)重，即每個(gè)三級(jí)指標(biāo)相對(duì)于節(jié)能改造增值服務(wù)綜合效益的權(quán)重。各指標(biāo)的最終權(quán)重如表2所示。

表2 指標(biāo)權(quán)重匯總表

2.3 節(jié)能改造服務(wù)綜合效益評(píng)價(jià)

在確定各指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上，可以對(duì)節(jié)能改造增值服務(wù)進(jìn)行基于灰色白化權(quán)函數(shù)的綜合效益評(píng)價(jià)，具體步驟如下。

1）專(zhuān)家評(píng)估

在前期大量調(diào)研走訪(fǎng)的基礎(chǔ)上，邀請(qǐng)10 位專(zhuān)家，針對(duì)X3、X5、X8、X9 與X10 共計(jì)5 個(gè)定性指標(biāo)值進(jìn)行評(píng)估，并在0～100 的分值范圍內(nèi)給出評(píng)估分?jǐn)?shù)。

2）定性指標(biāo)評(píng)價(jià)灰類(lèi)劃分

將0～100的分值分為優(yōu)、良、中、差4個(gè)灰類(lèi)，使用上限測(cè)度白化權(quán)函數(shù)，4 個(gè)灰類(lèi)的評(píng)取值范圍及灰數(shù)如表3所示。

表3 定性指標(biāo)灰類(lèi)取值范圍表

3）定量指標(biāo)灰類(lèi)劃分

首先需要充分考慮各指標(biāo)特點(diǎn)，確定各定量指標(biāo)的極值區(qū)間，并將其劃分為四個(gè)灰類(lèi)，分別為優(yōu)、良、中、差。X1、X2、X4、X6、X7共計(jì)5個(gè)定量指標(biāo)灰類(lèi)劃分結(jié)果如表4所示。

表4 定量指標(biāo)灰類(lèi)取值范圍表

4）節(jié)能改造效益綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)1.2.2 中的公式，計(jì)算定性指標(biāo)與定量指標(biāo)的灰類(lèi)權(quán)重，整合得到表5。

在已知指標(biāo)權(quán)重以及灰類(lèi)權(quán)重的基礎(chǔ)上，利用公式（15）可以計(jì)算得到節(jié)能改造綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果如表6所示。

表6 節(jié)能改造綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)最大隸屬度原則可以得到，節(jié)能改造業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益為優(yōu)，管理效益為良，社會(huì)效益為優(yōu)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu)，即開(kāi)展節(jié)能改造這一增值服務(wù)有較好的綜合效益，建議開(kāi)展并推廣。

3 小結(jié)

本文提出了基于層次的分析法和改進(jìn)的灰色白化權(quán)函數(shù)的電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能改造服務(wù)效益評(píng)價(jià)模型。基于灰色白化權(quán)函數(shù)的綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)于定性指標(biāo)有很好的處理效果，但是對(duì)于定量指標(biāo)，若仍采取打分的方式則會(huì)讓客觀真實(shí)的指標(biāo)主觀化。因此，本文通過(guò)對(duì)基本白化權(quán)函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使得優(yōu)化之后的模型可以同時(shí)將定性指標(biāo)與定量指標(biāo)作為模型的輸入，提高評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確度。