基于兩階段決策目標的增量配電網投資決策評價研究

宋宗耘 肖鑫利

增量配電網投資決策特點

增量配電網是我國電力體制改革進程中獨創的、具有中國特色的頂層設計，是配電業務放開進程中最具智慧的過渡方案。自2016年11月以來，國家發展和改革委員會分五批共計批復了483個增量配電業務改革試點，范圍涵蓋全國31個省市，基本實現增量配電業務改革試點全覆蓋。經過4年多的實踐驗證，增量配電網在促進配電業務放開、引入社會資本、提升供電服務質量、節能減排、降本增效等方面具有顯著成果。但挑戰與機遇并存，由于前期摸索階段各省市過分追求試點數量，增量配電網規劃考慮不充分、區域內負荷預測過于樂觀，導致部分試點項目由于后期不滿足試點條件而被取消。此外，現行配電價格機制抑制了投資者的積極性，多數增量配電網業主遲遲不做決定，試點項目建設進度遲緩。

增量配電業務試點落地困難重重，追根究底，是因為增量配電業務投資決策中輕慮淺謀，沒有充分考慮經濟、技術、政策、用戶等因素，導致增量配電網建設進度達不到預期目標。與主電網不同，增量配電網投資決策環節復雜，投資主要流程為：試點方案編制及上報→試點方案評估→試點獲批→項目規劃報告編制及審查→確定項目業主并簽訂合同→頒發電力業務許可證（供電類）→項目核準及建設→配電定價→正式運營。投資過程中，任何一個環節出現問題，都會導致投資決策失敗。

為了提高增量配電網投資決策有效性和準確性，本文提出包含可行性決策和優越性決策兩階段決策目標的增量配電網投資決策路徑，從經濟、政策、技術、用戶等維度構建投資決策指標體系，采用模糊綜合決策模型（Fuzzy Synthetic Decision Model，FSDM）、理想點決策模型（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS）進行建模、篩選，確定最優投資決策方案。

增量配電網投資決策路徑

投資決策指標體系

本文構建增量配電網投資決策指標體系，如表1所示。該指標體系考慮可行性決策和優越性決策兩決策階段的決策目標：一是可行性決策階段的目標，重點關注增量配電網項目的可行性和必要性，指導項目獨立性決策評價；二是優越性決策階段的目標，指導項目互斥性決策評價，在符合可行性決策目標的項目中進一步建模優化，確定最優決策方案。

基于兩階段決策目標的項目優選技術路線

本文構建的增量配電網項目優選包含可行性決策和優越性決策兩階段決策目標?？尚行詻Q策階段的決策側重項目的可行性和必要性，通過FSDM模型確定入圍方案；優越性決策階段的決策側重項目優越性，通過TOPSIS模型選出最優方案。指標權重采用熵權法確定。

基于以上兩階段決策目標的項目優選技術路線，如圖1所示。

決策模型

（1）FSDM模型。FSDM模型的基本思路是通過構造等級模糊子集，把反映被評價事物的指標進行量化處理，然后利用模糊變換原理對各項指標進行綜合評判。

具體步驟：①構建因素集及決策集，因素集為被評價對象需要考慮的影響因素，決策集為各種可能的決策結果；②確定單因素模糊決策矩陣，采用決策集中的評語對因素集中各因素進行評價，得到決策集對因素集的單因素評價矩陣；③綜合模糊決策，對指標權重、單因素模糊決策矩陣進行模糊矩陣合并運算后，得到綜合決策矩陣，將得到的各元素評價矩陣進行整合，得到其上一層指標的單因素評價矩陣；④確定決策結果，按最大隸屬度原則，確定各指標評價結果，將模糊決策結果中符合條件的項目選出，作為進入優越性評價的入圍項目。

（2）TOPSIS模型。TOPSIS模型是一種多目標決策方法，充分利用原始數據蘊含的信息，按計算方案相對貼近度進行排序，充分反映各方案之間的差距，客觀真實地反映實際情況，具有真實、直觀、可靠的優點，且對樣本數據的性質和單位無特殊要求。

具體步驟：①構建規范化決策矩陣，為使各指標具有可比性，需對決策矩陣各指標進行規范化處理；②確定加權決策矩陣，確定指標權重、決策矩陣后，計算加權矩陣；③確定正理想解和負理想解；④計算各方案到理想解的相對貼近度，分別求各個試點方案每個指標相對于正理想解和負理想解之間的距離，計算相對貼近度（相對貼近度表示各方案與負理想解之間的距離占與正理想解和負理想解距離的比例，相對貼近度越大，表示該方案與負理想解之間的距離越遠，即正理想解越近）；⑤確定最佳評價方案，根據相對貼近度大小，對項目進行排序，排名第一的方案即最優方案。

算例分析

本文構建5個增量配電網項目方案，即方案A、方案B、方案C、方案D和方案E。首先，采用熵權法確定可行性決策指標權重和優越性決策指標權重。其次，采用FSDM模型測算，從5個方案中初步篩選項目可行性。最后，構建TOPSIS模型，從篩選結果中選出最佳增量配電業務試點方案。具體實施步驟如下。

可行性決策

本文構建了5個增量配電網項目方案，方案指標數據可通過投資估算法、財務分析、專家打分等方式獲得在數據收集基礎上，采用熵權法測算指標權重。鑒于可行性決策過程中一級指標重要等級基本一致，所以設定一級指標權重相同，均為0.33。

為進一步構建決策集（包括可行性較強、可行性良好、可行性一般、不具備可行性），

采用FSDM模型對方案可行性進行測算，測算結果如表2所示。

根據最大隸屬度準則，方案A和方案B 最大隸屬度分別為0.4423、0.5078，不具備建設可行性；方案C最大隸屬度為0.4398，隸屬于“可行性一般”決策等級；方案D最大隸屬度為0.4819，隸屬于“可行性良好”決策等級；方案E最大隸屬度為0.4379，隸屬于“可行性較強”決策等級。因此，方案A、方案B不具備可行性，方案C、方案D和方案E成為入圍方案，將在優越性決策階段進一步進行篩選。

優越性決策

與可行性決策指標權重確定方法一致，可計算方案C、方案D和方案E的優越性決策指標值和權重。基于優越性決策指標權重，本文采用TOPSIS模型對方案C、方案D、方案E的優越性進行測算，測算結果如表3所示。

由表3可以看出，方案E貼近度最大為0.9994，說明該方案與負理想解距離最大，即表示與正理想解距離最小，進而表明該方案在經濟、技術、政策和用戶方面具有較強的優越性；方案D次之；方案C最小，所以選擇方案E作為最終推薦方案。

結論

為提高增量配電網投資有效性，本文在分析增量配電網的投資特點及難點的基礎上，提出可行性決策目標和優越性決策目標的兩階段投資決策路徑。在可行性決策階段，以項目建設和落地的可行性為決策目標，從經濟、政策、技術3個維度構建可行性決策指標體系，采用FSDM模型進行獨立方案評判，判斷增量配電項目的可行性，選出符合可行性要求的方案。在優越性決策階段，以項目間相對優越性為決策原則，從經濟、政策、技術和用戶4個維度構建優越性決策指標體系，應用TOPSIS模型進行互斥方案評判，從入圍方案中選擇優越性最好的方案作為最佳投資方案。P