基于模糊綜合評價法-AHP的企業電力用戶信用和活力評價

周華 崔超 王波 肖嵐清 萬莉

國網甘肅省電力公司平涼供電公司 甘肅 平涼 744000

引言

長期以來，先消費電力產品后付費是全社會電力消費的主要模式，它建立在對電力客戶完全信任的基礎上。由于某些客戶竊電、拖欠電費現象比較嚴重，以及某些客戶不能正常履行供電合同，使得供電公司收取電費工作十分困難，信用交易存在著潛在風險。舊有的信用交易方式在市場經濟浪潮的沖擊下顯得越來越低效。因此，借助現代先進的信息技術建立一套信用管理決策支持系統，加強防御信用風險的能力，是供電公司解決當前問題的一種必要手段。

然而，從國內的研究現狀來看，當前還沒有建立起科學和完整的信用評估系統，因此難以得到公平、真實和對企業的客觀評價。更重要的是，信用風險評估與管理在我國主要停留在定性分析水平。各種財務指標對信用風險評估進行系統研究管理系統傳統的信用評級過程不一致，對應的評級體系并不完善，所能獲取到的數據比較單一；且數據之間的關聯性較強，在進行信用評級的時候支撐力度不足。有研究[1-2]構建了用戶信用梯級劃分方法，并以三角模糊數的形式給出指標值和評價者的主觀感覺值，將基于期望值的模糊多屬性決策法引入電力客戶的信用評價中；此外，通過將組合賦權法與模糊評判法相結合，并使用企業的財務數據和評價者的主觀經驗，也可以準確分析企業的信用狀況[3]；通過綜合考慮定性和定量標準，研究[4]提出一種將邏輯回歸方法和人工神經網絡相結合的混合模型，用以評估企業的可信度；為了在多層次信用評價指標的基礎上評價企業的信用狀況，研究結合企業客戶的特點，構建MLP神經網絡信用評價體系[5]。

因此，依據怎樣的指標體系和方法對用電企業的信用進行綜合評價，借此選擇信用良好的企業電力客戶，進而有效降低供電公司的經營成本，保護企業的合法權益，開展對企業電力客戶信用評價方法的研究，建立企業電力客戶信用評價體系，具有很強的現實意義。本文在建立用電企業信用評價和活力分析指標體系的基礎上，首先采用基于AHP的指標分析，對用電企業信用行定性評價，提高了數據的準確性和時效性。繼而采用模糊綜合評價法對企業電力用戶進行定量評價，將兩者相結合，在定性與定量之間進行客觀綜合的評價。

1 構建電力客戶信用管理和活力評價指標體系

通過定性指標模糊綜合評價和定量指標分析[6-7]，可以降低專家在對考核指標評分時主觀因素的影響，使電力客戶信用和活力評價最終結果更加合理客觀。因此，本著全面、行業特征、可操作等選擇指標原則，通過專家征詢法和專家會議法[8]，最終得到電力客戶評價指標體系，如圖1所示。

圖1 用戶信用管理和活力評價指標體系

2 企業電力客戶信用評價方法設計

為了得到更為精準的用戶畫像和客觀的評估結果，本文綜合考慮了AHP和模糊綜合評價法，構建對企業電力客戶信用評價和活力分析的方法。AHP是一種將定性和定量相結合的、層次化、系統化的分析方法，在各個領域得到廣泛應用[9]。AHP流程圖如圖2所示。

圖2 AHP流程圖

對用電企業信用和活力進行評級，首先把要處理的問題細化為各種因素，并細分為若干層次根據需要建立相應指標體系，之后確定指標分值和權重，再構造判斷矩陣用于專家評判，運用AHP-模糊綜合評價法的具體步驟如下：

2.1 構建遞階層次結構

根據電力客戶信用管理和活力評價指標體系，構建遞階層次結構。月平均繳費額和累計用電電量屬于評價的貢獻指標，若這些指標的數值較高，那么反映了該客戶的信用度也相對較高。而累計欠費金額、累計欠費率、累計欠費次數、累計竊電次數、累計竊電電量和累計違規用電次數這幾個指標，反映的是用戶不良的用電表現，屬于評價損失指標。

2.2 構造判斷矩陣

建立判斷矩陣。首先根據每級指標的數量n，建立一個矩陣A=(Aij)n×n，根據圖1中的要求分別比較兩個指標的重要性并進行打分，計算出Aij。通過10位專家來進行打分，計算出平均值，最后得到判斷矩陣。

2.3 一致性檢驗

當判斷矩陣的階數n=1,2時，矩陣總具有完全一致性；當判斷矩陣的結束n＞2時，采用隨機一致性比率CR檢驗其一致性。其計算公式為

式中：λmax為判斷矩陣的最大特征根，n為判斷矩陣的階數。RI為隨機一致性指標。對于n=3,…,9階判斷矩陣，RI的取值如表1所示。

表1 隨機一致性指標RI的取值

當CR＜0.10時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性。

2.4 AHP總排序

AHP總排序指的是計算所有層次內的因素相對于目標層的權值。若上一層次A包含m個因素A1,A2,A3,A4,…,Am，其層次總排序權值分別為下一層次包含個因素a1,a2,a3,a4,…,am，下一層次B包含n個因素B1,B2,B3,B4,…,Bn，它們對于因素Aj的層次單排序的權值分別為b1j,b2j,b3j,b4j,…,bnj，此時的層次總排序權的賦值如表2所示。

表2 層次總排序

記B層次的某些因素對于Aj的一致性指標為CIj，相應的平均隨機一致性的指標RIj，則此時B層的總排序的一致性的比例為：

AHP最終得到底層各個決策方案相對于總目標的權重，并給出組合權重所依據整個遞階層次結構所有判斷的總一致性指標。

3 基于層次分析法的模糊綜合評價

模糊綜合評價法是利用集合和模糊數學的理論方法將實際中模糊量數值化來進行定量評價，主要包括單因素評價和多因素評價方法。具體步驟如下：

3.1 確定因數集、評價集和權重集

因素集是以影響評價對象的各種因素組成的集合，用R表示，R={R1,R2,…,Ri}。評價集以評判者對評判對象可能做主的評判結果組成的集合，用V表示，記V={A(優秀)，B(良好)，C(合格)，D(差)}。其中，等級A、B、C、D分別賦分90、75、60、35?；贏HP的權重設計反映各因素的重要程度設為權重集。對各個因素賦予對應的權重指數Wi，記其集合為W=(W1,W2,W3,…,Wn)T。

3.2 建立綜合評價矩陣

運用專家小組評價法對Ri各因素評級，得到綜合評價矩陣

式中：rij為從因素Ri評為Vi的隸屬度。

3.3 構造模糊綜合評價數學模型

由于一些評價指標具有模糊性，因此需要通過上述隸屬度矩陣來減弱指標的模糊性，通過專家對本文所構造的評價指標進行打分，并對打分結果取平均值，進行歸一化處理后，可以求出模糊矩陣：

并得到AHP-模糊綜合評價模型：

將Bi轉化為綜合評價得分值Di：

則企業電力客戶評級綜合指標為：

4 算例分析

企業信用和活力評估可以通過統計學中相關手段方法，如無監督學習來挖掘蘊含于數據中的內部關系以及局部因素與全局之間的相互影響。本文針對某用電企業的實際情況，參考表1所建立的指標體系進行綜合評估分析，邀請專家運用Satty1-9標度法進行打分，得到評價結果如表3所示。

表3 一級指標打分

4.1 確定判斷矩陣并進行一致性檢驗

征詢10位專家的意見，應用兩兩比較法對準則層三個指標進行兩兩比較判斷尺度，得到矩陣A，用matlab計算最大的特征根和特征向量，并進行一致性檢驗。

根據表3計算出判斷矩陣A與相應的特征向量ω，再根據式（1）進行一致性檢驗得到

由于CR＜0.1，故判斷矩陣A的一致性符合要求，可以接受。

4.2 評價結果

由前述計算方法，得出一級指標下各二級指標的權重，結果如表4所示。

表4 二級指標權重及關系矩陣

其中違規用電行為分別是累計欠費金額、累計竊電次數和累計欠費率，給供電公司帶來巨大經濟損失，其在整體的評價中占用比較大的權重。隨后各位專家按照指標評價標準給出每個指標對應的評價等級，由所得到的統計結果得出所示的模糊綜合評價矩陣R1。再根據式（5）可得該評價結果為B=（0.07,0.54,0.24,0.09）。假定每個評價等級優秀、良好、合格、較差賦分為90、75、60、35，即相應的評價矩陣為V=（90,75,60,35），則可以得到該用戶信用和活力的評級結果為Di=B×VT=64.4%。具體的評分如圖3所示。

由圖3可知，該企業用戶的評價結果為良好，在行業內排名處于中等偏上（第一名由歸一化后得分為100%），其行為活力和用電習慣仍有改進和提升的空間。

圖3 評價結果

5 結束語

綜上所述，本文提出了基于AHP-模糊綜合評價的電力客戶信用管理和活力評價體系。該體系操作簡單，計算量較小，最終得出的評價結果可以直觀地表現為評價分數，并可以可視化呈現。其解決了指標評價標準不統一的問題，可以實現用戶的精準畫像，為電力公司有效管理客戶，優化調度提供了可靠基礎。

上述模型可以橫向比較不同企業間的信用水平和活力指數，同樣也可以考察某一用戶近幾年的用電變化趨勢和活力浮動范圍。該模型以及所得的分析結果也可以為銀行等機構評估企業或個人信用提供可靠的參考依據。