電力物聯網雙創園區建設風險評估

張 騫，董 佳

(1. 國網上海能源互聯網研究院有限公司，北京 100192；2.華北電力大學 經濟與管理學院，北京 102206)

0 引 言

國家電網公司2017年成功獲批國家級雙創示范基地，公司堅持以習近平新時代中國特色社會主義指導思想為指導，全面落實國家雙創示范基地建設要求，深入推進雙創工作并取得顯著成效[1]。目前雙創管理體系日趨完善，雙創平臺建設成效彰顯，自主創新能力逐步增強，創新創業氛圍愈加濃厚，形成了具有國家電網特色的典型做法和經驗。電力物聯網是電力系統內部重要基礎設施，加強電力物聯網建設能夠充分發揮電網獨特優勢，實現電網設備和人的萬物互聯、數據共享，實現數字經濟[2]。開展電力物聯網雙創園區建設風險評價和研究，能夠提升雙創園區的建設成效、改善雙創園區的建設環境，進而吸引產業鏈上下游企業、中小微企業參與到電力物聯網雙創園區的建設中，在充分發揮電網獨特優勢的基礎上提高協同創新能力，促進科技成果轉化，提高資源的利用率。

較多學者從環境、市場、技術等角度對物流園區[3]、產業園區[4]、科技園區[5]等的建設風險進行評價和研究。唐蘇蘇[6]運用專家打分法和模糊綜合評價，從環境、市場、技術、管理和財務5個方面對商貿物流園區的建設風險進行評價，并驗證了提出模型的合理性及可行性。李澤偉[7]采用WBS和物元分析模型對PPP模式的物流園區建設過程中6個階段的風險進行評價，并提出相應的風險防范措施。劉暢[8]從環境、財務、技術風險3個方面入手，通過AHP和模糊綜合評價方法，對CC石化工業循環經濟園區建設風險進行科學的評價，并提出有針對性的措施。屈海群等[9]探究了在臨空經濟發展的背景下，空港物流園區建設相關的影響因素，并提出相應的建設措施。劉勃[10]采用文獻綜述法、專家調查法和模糊綜合評價等方法，對京唐公司鋼鐵物流園區建設風險進行評價，并提出應對措施和控制方法。陳卓等[11]采用Critic賦權法和計量經濟學模型等方法，對浙江省現代農業園區建設影響因素進行分析，從而對農業園區建設情況進行科學、合理的評價。仝吉昌[12]對山西省化工園區建設環境風險進行分析和研究，并根據風險防控現狀提出建設對策。可以發現，物流園區、產業園區、科技園區等園區的建設風險評價體系已較為成熟，但電力物聯網雙創園區建設風險體系還有待完善，少有學者采用各種評價方法對電力物聯網雙創園區建設風險進行系統的分析。因此，該文基于粗糙集、模糊數學理論以及模糊綜合評價方法，從環境、技術、管理、市場、運營5個維度對電力物聯網雙創園區建設風險進行評價和研究，并提出相應的風險管控措施，為園區管理者在建設過程中的規劃和管理提供理論基礎和決策支持，能夠一定程度避免風險事件的發生，推動電力物聯網雙創園區高質量建設和發展，從而促進區域資源利用和成果轉化，推動區域經濟發展。

1 電力物聯網雙創園區建設風險評估指標體系構建

1.1 電力物聯網雙創園區建設風險影響因素識別

電力物聯網雙創園區是以建設電力物聯網為目標，充分發揮雙創示范基地聯盟創新平臺的作用，匯集內外部創新資源，激發內外部創新創業活力[13-14]。對電力物聯網雙創園區建設風險影響因素識別是在對園區自身的業務范圍和經營策略等完整認識的基礎上，從外部和內部環境等方面對園區建設風險的影響因素進行全面客觀的分析。電力物聯網雙創園區是政府、企業、高校和科研院所協同參與的多方聯盟[15]，因而在進行建設風險影響因素分析時，要對園區創新資源整合、政策工具組合、建設管理模式和價值鏈等多方面進行考慮，分析得出電力物聯網雙創園區的影響因素如圖1所示，主要包括以下5個方面。

圖1 電力物聯網雙創園區影響因素分析圖Fig.1 Analysis of influencing factors of power internet of things entrepreneurship and innovation park

1)外部環境風險。外部環境風險因素主要包括自然環境、經濟環境、法規政策環境3個方面。雙創園區的發展與自然環境之間是相輔相成的，所處地區自然環境的不確定性決定著雙創園區的限制性和適宜性。經濟體制和社會經濟的發展對電力物聯網雙創園區的發展方向同樣也起著至關重要的作用，對電力物聯網雙創園區的商業模式和價值創造模式起著引導作用，如能源危機等。電力物聯網雙創園區所在地的法規政策環境也是至關重要的風險指標，如技術創新、資金扶持、人才激勵和環境營造等多種政策工具。

2)市場風險。雙創園區在建設過程中要處理好政府和市場的關系，把政府定位成公平、公正的市場引導者和市場秩序的維護者，同時也要遵循市場化機制，進而發揮市場優化配置的作用。主要指受相關產業競爭、新技術的應用、產業結構調整等不確定因素產生的風險，表現為市場供求總量的實際情況與預測值有較大偏差和生產的產品缺乏市場競爭力。

3)技術風險。技術風險是指電力物聯網雙創園區所應用的各項技術的不確定性所帶來的風險。電力物聯網雙創園區的建設中需要應用大數據、人工智能等現代信息和通信技術，但是在業務、通信、數據處理等方面都存在一定的難度。

4)管理風險。創新的管理模式有利于提升雙創園區的品牌質量和核心競爭力，主要體現在雙創園區的頂層設計、組織機構、職能分工等方面，因而管理方面的風險主要為管理計劃、管理組織和管理能力。

5)運營風險。運營風險是描述企業如何實現其生存與發展，即合理整合企業內部資源，讓企業內部管理工作更加具有效率，通過最優形式滿足客戶需求、實現客戶價值，同時實現企業的發展目標。在電力物聯網雙創園區中運營盈利模式為“研發-孵化-加速-產業化”價值鏈，而雙創園區的風險影響因素主要體現在價值鏈的各個環節，即如何在各個環節合理整合園區內部資源。

電力物聯網雙創園區的建設涉及政府、高校、科研機構等多個主體，包含研發、孵化、加速、產業化等功能，且應用到大數據、移動互聯網、云計算和人工智能等技術，因而在雙創園區建設過程中蘊含著大量而復雜的風險。通過對相關文獻的研究，發現不同學者針對具體項目所建立的指標體系各有特色，多主要從環境、技術、管理、市場、運營等方面入手。在綜合考慮電力物聯網雙創園區自身特色的基礎上，因地制宜制定了風險評估指標體系，主要包括5個一級指標、12個二級指標和18個三級指標，其具體內容如表1所示。

表1 電力物聯網雙創園區建設風險評估指標體系Table 1 Risk assessment index system of power internet of things entrepreneurship and innovation park

1.2 基于粗糙集的建設風險評估指標體系約簡

電力物聯網雙創園區的建設風險受多種因素影響，但各個影響因素的影響程度存在差異，如何在眾多的影響因素中篩選出重要屬性對于問題的研究有事半功倍的效果。粗糙集理論在進行屬性約簡時不需要先驗知識且具有易用性[16]，因而該文應用粗糙集理論進行指標約簡。經典的分辨矩陣算法能求取小規模的數據及所有屬性及屬性約簡，但容易出現組合爆炸問題，難以適應規模較大的數據集[17]，因而該文針對基于分辨矩陣的屬性約簡方法不足，采用改進的分辨矩陣法進行屬性約簡，建立知識和信息直接的關系，獲得高效的屬性約簡算法。在進行風險評估過程中不同指標的信息熵變化大小可以反映該指標的重要程度，在粗糙集理論中以指標的重要度作為啟發式[18]，按指標的重要性從大到小逐個加入指標直至集合是一個約簡為止，并檢查約簡中每個指標的必要性，如果不必要則去掉，其流程如圖2所示。

圖2 指標體系約簡流程圖Fig.2 Flow chart of index system reduction

選取北京、天津和河北三地的雙創園區作為研究樣本，其中定量數據來自《中國統計年鑒2018》，定性指標邀請相關專家對指標設置進行修正，主要包括對交叉指標和不合理指標等的修改。針對定量指標，應用模糊學方法對指標進行標準化處理；針對定性指標，主要分為1、2、3、4、5這5個等級，數字越大表示越滿意，并邀請專家對各個指標進行評估，得到雙創園區標準化后的數據如表2所示。

表2 雙創園區屬性表數據標準化Table 2 Data standardization of attribute table of entrepreneurship and innovation park

經過粗糙集約簡計算，約簡掉指標C3、C8、C11、C14，電力物聯網雙創園區建設風險評估指標體系由18項約簡為14項，得到電力物聯網雙創園區建設風險評估指標字典如表3所示，在一定程度上提高了風險評估的效率。

表3 電力物聯網雙創園區建設風險評估指標字典Table 3 Risk assessment index dictionary of power internet of things entrepreneurship and innovation park construction

2 電力物聯網雙創園區建設風險評估

2.1 基于模糊數學理論的建設風險評估定性指標定量化

在電力物聯網雙創園區建設風險評估指標體系中，不僅有定量指標還有定性指標，因而在進行風險評估之前需要將定性指標進行定量化處理，將定量指標進行標準化處理，進而對雙創園區進行風險評估。該文分別選用梯形模糊數和隸屬函數對定量指標進行相應的處理。在模糊數學中確定隸屬函數主要包括模糊統計法、借助已有的客觀尺度和指派法等3種方法，其中模糊統計法和借助已有的客觀尺度法都需要有合適的指標并能收集到數據[19]，因而該文采用指派法進行定性指標的量化。

在進行連續量化過程中，取偏大型柯西分布和對數函數作為隸屬函數

式中:α,β,a,b為待定常數。在具體指標量化的過程中要根據指標的隸屬度確定隸屬函數的待定參數，從而確定隸屬函數，如圖3所示。

圖3 定性指標量化隸屬函數圖Fig.3 Qualitative index quantitative membership function diagram

2.2 基于模糊綜合評價的建設風險評估

1)建立綜合評價的因素集。假設影響研究對象的各種因素為元素所組成的普通集合，通常用U表示，記為U={u1,u2,…,un}，其中元素ui代表研究對象的第i個因素，這些因素通常具有不同的模糊性。

2)確定評語集。評價者對評價對象可能做出的所有結果所組成的集合，稱為評語集，比如{優秀，良好，差}，通常用V表示，記為V={v1,v2,…,vm}，其中元素vj代表第j種評價結果。

3)確定各指標權重。選用熵權法進行指標權重的確定，具體步驟為：

①數據標準化

②求信息熵

根據信息熵的定義，計算信息熵

③確定各指標權重

根據信息熵結果，計算各指標的權重

4)確定模糊綜合判斷矩陣。各個評語的隸屬度為V上的模糊子集，對指標ui的評判記為Ri=[ri1,rr2,…,rim]，各指標的模糊綜合判斷矩陣為從U到V的模糊關系矩陣，記為

5)模糊綜合評判。綜合評價集B是V上的模糊子集，可表示為

B=A·R=

綜合評判為B=A·R。最后按最大隸屬度原則確定相應評語或等級。

3 算例分析

選取北京、天津和河北三地的電力物聯網雙創園區為對象進行電力物聯網雙創園區模糊綜合評價算例分析，并通過問卷調查的方式邀請領域專家進行定性指標的評價，進而得到相關的數據進行電力物聯網雙創園區建設風險模糊綜合評價。

3.1 建立綜合評價的因素集

首先依據評價指標體系建立模糊綜合評價的因素集，依據指標體系可知為三級評價指標體系，其中一級指標體系對應的因素集為

U={U1,U2,U3,U4,U5}={R1,R2,R3,R4,R5}

二級指標體系分別對應為

U1={u11,u12,u13}={B1,B2,B3}

U2={u21,u22}={B4,B5}

U3={u31,u32}={B6,B7}

U4={u41,u42}={B8,B9}

U5={u51,u52}={B10,B11}

三級指標體系分別對應為

u11={u111,u112}={c1,c2}

u12={u121,u122}={c3,c4}

u13={u131,u132}={c5,c6}

3.2 確定評語集

根據指標設置評語V={v1,v2,v3,v4,v5}={很差，差，一般，滿意，很滿意}，其中元素uj代表第j種評價結果。

3.3 確定各指標權重

由于評價模型為三級評級模型，因而在熵權法計算權重過程中，需要對各級的權重進行相關的處理，使每層的因素集權重之和為1，處理后的指標權重如表4所示。

表4 模糊綜合評價指標權重Table 4 Weights of fuzzy comprehensive evaluation indicators

3.4 確定模糊綜合判斷矩陣

采用梯形模糊數方法對定量指標進行標準化處理，其中定量指標C1和C2的計算式分別為

定性指標選用柯西分布和對數函數來計算隸屬度，假定f(5)=1、f(3)=0.8、f(1)=0.01，因而定性指標的隸屬函數計算式為

標準化處理后的隸屬度表，即模糊綜合判斷矩陣如表5所示。

表5 模糊綜合判斷矩陣Table 5 Fuzzy comprehensive judgment matrix

3.5 模糊綜合評判

首先對第三級因素集進行計算，其計算過程為

B11=A11R11=(0.627 5,0.372 5)·

(1.000 0,0.339 0,0.379 6)

B12=A12R12=(0.269 6,0.730 4)·

(0.938 0,0.664 7,0.934 3)

B13=A13R13=(0.500,0.500)·

(0.900 0,0.856 3,0.912 6)

其次對二級因素集進行計算，其計算過程為

B1=A1R1=(0.244 0,0.307 2,0.448 8)·

(0.936 1, 0.671 2, 0.789 2)

B2=A2R2=(0.500 0,0.500 0)·

(0.900 0,0.900 0,0.660 0)

B3=A3RR3=(0.288 3,0.711 7)·

(0.857 7,0.910 0,0.800 0)

B4=A4R4=(0.503 1,0.496 9)·

(0.955 3,0.954 7,0.660 9)

B5=A5R5=(0.272 1,0.727 9)·

(0.975 5,0.910 0,0.596 2)

最后對一級因素集進行計算，其計算過程和計算結果為

B=A·R=(0.511 3,0.084 7,0.161 2,0.157 6)·

(0.928 2,0.790 6,0.738 0)

通過對北京、天津和河北三地的電力物聯網雙創園區進行風險評估可知，河北的電力物聯網雙創園區建設風險評估指標值最高，天津次之，北京最低。因此，相對于其他兩個地區，北京電力物聯網雙創園區的建設風險最小。

從外部環境、市場、運營、技術和管理等方面對電力物聯網雙創園區建設風險進行評估，不僅分析了外部環境對電力物聯網建設的影響，而且分析了電力物聯網雙創園區內部結構、管理模式等方面對園區建設風險的影響，可以全面地反映電力物聯網雙創園區在建設過程中所承受的風險。

4 結 語

該文首先對電力物聯網雙創園區建設過程中的影響因素進行分析，并在此基礎上梳理了包含外部環境風險、市場風險、運營風險、技術風險和管理風險5個方面的初始風險元；在初始風險元的基礎上應用粗糙集理論約簡得到建設風險評估指標字典。然后，分別運用梯形模糊數、柯西分布和對數函數來確定定性和定量指標的隸屬函數。最后，構建電力物聯網雙創園區建設風險的模糊綜合評價模型，進行模糊綜合評判，并依據此模型對北京、天津和河北電力物聯網雙創園區進行算例分析，并依據算例分析在風險回避、損失控制、風險轉移等風險控制基本方法的基礎上針對電力物聯網雙創園區建設風險提出相應的建設風險管控措施如下：

1)加強雙創園區建設風險的事前預防。首先，對電力物聯網雙創園區建設風險進行評估和分析時，應對園區建設的內外部環境和研發背景等進行充分的調研和市場分析，并結合企業自身的創新技術、管理水平、運營能力等方面進行因素分析和風險評估，進而從風險源頭上降低風險發生的概率。其次，對雙創園區建設過程中的風險進行階段分解，通過對風險的影響力、發生的階段性、發生概率、風險節點的相關關系和可能發生的事故等進行分析，進而對建設過程中可能發生的風險源頭節點加強監督并制定相應的應對措施，如選擇性地進行風險轉移、風險自留等風險控制方法，進而可以避免風險擴散，降低損失。

2)針對建設過程采取相應的風險回避。確定風險管控的原則和靈活應用風險控制方法。針對不同的情況采取差異化的風險控制方法，如風險回避、損失控制、風險轉移和風險保留等基本方法，根據不同的風險控制方法制定不同的風險管控措施。比如針對高風險的物品，若采用風險轉移的方式則有效轉移風險，若采用風險自留的方式則需要針對每個風險節點所能造成的后果進行全面的分析。

3)確保雙創園區建設過程中的損失控制。在電力物聯網雙創園區的實際建設過程中可能會遇到各種意外情況，因而要在具體實施過程中加強對風險的動態評估，不斷地對風險管控措施進行補充和完善。雙創園區建設過程中涉及多主體，在面臨風險時要及時發現風險的關鍵節點，進行科學的風險管控，通過有效的管理措施抑制風險的連鎖反應，從而降低風險造成的人員傷亡和經濟損失。