能源互聯網區塊鏈平臺的商業模式評估模型

廊坊英博電氣有限公司 婁麗麗 索紅亮 王顯磊 楊鵬

本文根據效益指標構建原則，設計能源互聯網區塊鏈平臺的商業模式評價指標體系，并利用層次分析法確定指標權重，構建基于云模型改進的能源互聯網區塊鏈平臺效益層次綜合模糊評價模型，同時，根據能源互聯網區塊鏈平臺基礎數據進行能源互聯網區塊鏈平臺典型場景綜合效益評價結果分析。

1 能源互聯網區塊鏈平臺商業模式評價指標體系

(1)效益指標構建原則。根據能源互聯網區塊鏈平臺運營模式特點，結合現有的效益評估研究成果以及一般性原則，本文將依照科學性原則[1]、合理性原則[2]、系統性原則、獨立性原則、綜合性原則、動態性原則、可操作性原則進行指標的選擇。(2)指標體系的設計。基于評價指標的選取原則，為充分評估能源互聯網區塊鏈平臺商業模式的適用性，發展能源互聯網的驅動力的從經濟效益、環境效益、社會效益和節能效益組建成四個目標層級[3]。(3)效益指標預處理。一般而言，指標的特性依評價的目標取向可分為三類：指標值“越大越好”，“越小越好”和“適中為宜”。因此，決策指標根據指標變化方向，大致可以分為三類，即正向指標、逆向指標和適度指標。

2 能源互聯網區塊鏈平臺商業模式評價模型

2.1 基于層次分析法的指標權重確定

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）建立的基礎是各指標間重要程度對比關系，這與能源互聯網區塊鏈平臺效益評估的目的相符合。通過分析能源互聯網區塊鏈平臺的特點給出各指標間的判斷矩陣，從而獲得指標的權重，其中權重較大的指標是對能源互聯網區塊鏈平臺效益影響較大的指標。

AHP用于確定權重的基本機理：AHP的思路是根據人類決策過程發展而來。對于復雜決策問題的分析，決策者首先需要列出問題討論對象的相關因素，分析其關聯性，建立各因素的遞階層次結構。該結構清晰地展示了因素之間的層次脈絡關系，一般分為目標層、準則層以及指標層。其次，將各因素進行相互比較，利用專家的經驗判斷，對指標權重進行排序。利用AHP確定指標權重主要分為四個步驟：(1)遞階層次結構及組成；(2)兩兩比較法；(3)單準則下的排序；(4)層次總排序。

2.2 基于云模型改進的能源互聯網區塊鏈平臺效益層次模糊綜合評價模型

能源互聯網區塊鏈平臺效益評價是一個不確定性問題，本研究引入云模型，利用云模型對模糊綜合評價模型進行改進，在評判能源互聯網區塊鏈平臺效益的過程中兼顧了模糊性和隨機性。基于云模型的模糊綜合評價方法步驟：

(1)建立基于云模型的評語集。本文采用的評語集存在雙邊約束，其評語集云模型可由下式確定：

式(1)中，k為常數，由于不同的專家對評語存在認識差異，該常數能夠反映評語的模糊程度，可根據變量的模糊度進行調整，一般取k=0.05。

本研究選擇非常差、差、中等、好、非常好作為能源互聯網區塊鏈平臺效益的評語，形成評語集{非常差，差，中等，好，非常好}，其對應的評分區間分別為[0，4]、[4，6]、[6，8]、[8，9]、[9，10]。根據公式（1）可得耦合度評語的云模型數字特征。

(2)構建模糊綜合評價矩陣。確定評價指標隸屬度云模型是構建模糊綜合評價矩陣的核心，對于定性指標而言，本文根據評語集的云模型數字特征對定性指標賦值。本次分值范圍為[0，10]，各指標以平均得分為期望，而熵和超熵與指標分值所屬評語的云模型數字特征相對應，從而得到定性指標的隸屬度云模型。對于定量指標而言，本文基于現有統計的數據，邀請專家給出各指標對應的評語區間，再根據上述評語集云模型數字特征得出隸屬度云模型。

(3)生成綜合評價云。基于上述得出的隸屬度云模型的數字特征，利用云模型算法，將下層指標聚合到上層指標中，完成單因素評價云模型的整合。本研究中，利用AHP法確定的指標權重，經指標云模型加權合成計算，得到能源互聯網區塊鏈平臺效益綜合評價結果。由于評價結果為云模型，需要將其加權合成得出綜合評價云模型的數字特征，計算公式如下所示：

其中，n為評價指標的數量；wi為指標i的權重。

構建正向云發生器的算法，將最終評價值的頂層C=(Ex，En，He)轉化生成云滴，得到能源互聯網區塊鏈平臺效益的綜合評價云圖。

(4)確定耦合度評價結果。將能源互聯網區塊鏈平臺效益綜合評價云圖跟能源互聯網區塊鏈平臺效益評語集標準云圖進行比對。由于本文采用正態云模型，因此可以將兩個云圖的期望進行比較。根據最大隸屬度原則，重合度最高的等級為能源互聯網區塊鏈平臺效益評價等級的最終結果。

3 算例分析

3.1 能源互聯網區塊鏈平臺基礎數據

為評估能源互聯網區塊鏈平臺商業模式綜合效益，通過調研及模擬得能源互聯網區塊鏈平臺當前各評價指標基礎數據，如表1所示。

表1 評價指標初始值Tab.1 Initial value of evaluation index

利用上文指標預處理公式，對指標的初始數據進行一致化和去量綱化處理。

3.2 能源互聯網區塊鏈平臺典型場景綜合效益評價結果

3.2.1 指標的賦權

運用主客觀相結合的權重設計法，分別計算指標的主客觀權重，其中主觀權重的計算采用問卷調查的方法收集專家對指標重要性的判斷。二者的重要性程度均設為0.5，得到指標權重。

3.2.2 評價云模型構建

構建云模型的逆向云發生器，將評價指標數據代入其中，得到各個指標云參數值，如表2所示。

(1)能源互聯網區塊鏈平臺整體效益評價。對表2中各指標的云參數進行計算可以得到能源互聯網區塊鏈平臺商業模式效益綜合評價結果的云參數為（7.9625，0.8124，0.2481）。將云參數代入正向云發生器，得平臺效益的綜合評價云圖。將其與評語集標準云圖對比，如圖1所示。

表2 各評價指標云參數Tab.2 Cloud parameters of each evaluation index

從評價結果云圖1可以看出，實際云模型的云圖主要分布在“中等”和“好”的標準云圖之間，說明能源互聯網區塊鏈平臺商業模式效益處于“中等”偏“好”的評價等級。根據實際云模型的參數，熵值和超熵值均較大，反映在云圖中為云滴分布較分散，云圖較寬，云滴大部分處于“中等”和“好”的標準云圖之間，但還有較多相當一部分分別分布在“差”和“非常好”的標準云圖內，分數差異顯著，且云的厚度遠大于評語集標準云圖，表明評價結果具備一定的不確定性，數據具有一定隨機性，針對評價指標來看，平臺商業模式的整體效益水平較好。

圖1 評價結果云圖Fig.1 Cloud chart of evaluation results

(2)能源互聯網區塊鏈平臺效益評價結果分析。為精準判斷并挖掘不同層級準則對能源互聯網區塊鏈平臺整體效益評價結果的影響程度，將準則層四個指標云參數代入正向云發生器，得準則層各指標云圖，如圖2所示。

圖2 準則層指標互相比較云圖Fig.2 Cloud chart for comparison of criteria layer indexes

基于圖2可以看出，能源互聯網區塊鏈平臺的社會效益和節能效益水平較高，而經濟效益的評價水平最低，拉低了最終綜合效益，說明雖然能源互聯網區塊鏈平臺很大程度上促進了當地社會發展和電能替代上的改善，但是平臺所帶來的商業化發展方面卻有待提高，以提高綜合效益水平。

4 結語

本文根據效益指標構建原則，設計能源互聯網區塊鏈平臺的商業模式評價指標體系，并對效益指標進行預處理，然后利用層次分析法確定指標權重，構建基于云模型改進的能源互聯網區塊鏈平臺效益層次綜合模糊評價模型，最后根據能源互聯網區塊鏈平臺基礎數據進行能源互聯網區塊鏈平臺典型場景綜合效益評價結果分析。