基于用戶側需求的電網發展經營綜合評價體系研究

韓一鳴，徐鵬飛，宮建鋒，申雅茹

（國網寧夏電力有限公司經濟技術研究院，寧夏回族自治區 銀川市750000）

0 引言

縣級供電公司擔負著配電網可靠運行和良好管理的責任，不僅是精益化管理的主體，還是電網數據管理維護的源頭。一直以來，受到管理體制限制，以及設備水平、經營理念、地區經濟差異等因素的影響，縣級供電公司在配電網發展經營方面，以規劃為導向、以規劃促管控的建設體系并沒有得到全面深化[1-2]。為了加強和深化基層單位的統計分析工作，挖掘統計數據的應用價值，使縣級供電公司資源能得到集中、高效、統一的管理，并能充分發揮發展建設職能，實現電網整體效益的最大化，需要構建縣級供電企業配電網發展經營的綜合評價體系，用于引導縣級供電公司未來配電網的發展建設，提高配電網的發展質量。

目前，有關供電企業配電網發展綜合評價方面的研究已取得了一定的成果[3-13]。如：文獻[3]提出基于層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)模型的評價指標權重設計策略，運用改進AHP 模型對青海省各縣級供電企業進行分析，但是沒有考慮地區差異化的影響，缺乏客觀性；文獻[4]提出將AHP 與聚類分析綜合評價方法相結合，用于縣公司之間評優；文獻[5]通過主成分分析法以及相關性分析法給出適用于電網評價的指標體系，并考慮地區環境及經濟的不同，采用聚類分類進行綜合評價；文獻[6]提出基于數據包絡分析法(data envelopment analysis，DEA)對縣級供電企業的生產效率進行評價，體現各縣公司生產經營現狀水平，反映管理和技術進步成效；文獻[7]提出基于Delphi-AHP模型的電網生產經營及發展指標體系和評價方法，并進行了實證應用分析。然而，以上研究主要集中在縣級電網發展與生產經營水平的評價，并未深入探究導致電網發展水平落后的根本原因。

本文通過分析縣級供電企業電網發展及生產經營的影響因素，以寧夏回族自治區縣級供電企業為例，結合其電網發展具體特征，建立適用于縣級供電企業電網發展經營分析的指標體系，并采用改進的基于指標相關性的指標權重確 定 (criteria importance through intercriteria correlation，CRITIC)?熵權法確定指標體系中各指標權重值，對企業電網發展水平進行綜合評價，找出企業發展中的不足，提出縣級供電企業對配電網未來發展重點管理的建議，從而為更好地引導縣級供電企業配電網的規劃建設、提高配電網發展質量提供參考。

1 評價指標體系構建

1.1 構建原則及思路

在評價指標體系構建中需要遵循八大原則[14]，即全面性、層次性、獨立性、功能性、可操作性、差異性、有效性以及繼承性。結合縣級供電企業配電網發展及生產經營自身的特點，在考慮指標的可量化性及相關數據的可獲得性、可靠性、簡明性的基礎上，應使指標體系盡可能地涵蓋基層供電企業配電網發展、生產經營的全過程及各方面。與此同時，指標之間的組合不僅應具有內在聯系，還需要有一定的層次性，盡量避免信息重疊。通過分析縣級企業配電網發展及生產經營的影響因素，建立合理的評價模型。

1.2 指標體系具體內容

電網服務于用戶，用戶側的需求也是電網發展經營中的重要影響因素，因此本文中將95598服務滿意度、業擴工單數與營業戶數比以及報修工單數與營業戶數比列入評價指標體系。

基于指標體系構建原則及思路，結合地區縣級供電企業發展現狀和用戶側需求情況，構建適用于地區縣級供電企業配電網發展及生產經營評價工作的指標體系，共分為3 個層次、9 個維度、32個三級指標。電網發展、生產經營模塊評價指標體系具體設置分別如圖1、2所示。

圖1 電網發展模塊評價指標體系Fig.1 Evaluation index system of power grid development module

圖2 生產經營模塊評價指標體系Fig.2 Evaluation index system of production and operation module

依據《配電網規劃設計技術導則》和配電網滾動規劃數據表，并結合專家意見給出各指標情況說明，如表1所示。

表1 各指標情況說明Tab.1 Description of each index

2 指標體系權重計算

2.1 基于改進CRITIC法的權重計算

1995年Diakoulaki 等提出了一種客觀賦權法，即CRITIC 法[15]。這種方法的原理是通過指標之間的對比強度和沖突性來衡量指標的客觀權重[16]。通常用標準差表示對比強度，用相關系數表示沖突性。在后來的研究過程中，有研究者提出標準差是有量綱的，相關系數也可能會出現負值，但實質上沖突性只與相關系數的絕對大小有關，而與正負無關[17]。因此，本文用標準差系數代替標準差，以消除量綱影響，對相關系數取絕對值，以消除正負號影響，從而對CRITIC 方法進行改進。改進的CRITIC 法計算權重過程如下：

式中：σj為第j個指標的標準差；xˉj為第j個指標的平均值；rij為第i個指標與第j個指標之間的相關系數。

第j個指標的權重計算如下：

2.2 基于熵權法的權重計算

熵權法是一種基于數據信息差異的客觀賦權法[18]。其基本原理[19]為：如果某評價指標的熵值較小，則該項指標的變異率較高，從而說明該項指標對整體的評價結果會有較大影響，因此該項指標的權重值應較大。利用熵權法計算權重的具體過程[20]如下。

1）第j個指標下第i個系統的特征比重表示如下：

式中xij為第j個指標下第i個系統的特征值。

2）第j個指標的熵值表示為

式中k=1/lnn。

3）指標xj的差異性系數表示為

4）指標xj的權重表示為

2.3 基于改進CRITIC?熵權法的綜合權重計算

通過改進CRITIC法和熵權法分別計算出各指標的權重Wj和Qj，另外，設各評價指標的綜合權重為Tj。將評價指標體系矩陣Rm×n進行無量綱化處理，得到矩陣S=(Sij)m×n，則某一評價對象的評價值可表示為

由于基于改進CRITIC法和熵權法計算得到的權重之間的偏差理論上越小越好[21-22]，因此可以利用最小二乘法的優化方法構建組合權重計算模型，表示為

采用拉格朗日法對式(8)進行求解，即可計算出各個評價指標相對應的權重值。

3 案例應用

3.1 綜合評價

本研究選取寧夏回族自治區18家縣級供電企業作為應用案例進行分析。按照表2 權重及得分計算方法，計算出18家縣級供電企業電網發展和生產經營的評價結果及排名情況，如表3所示。

表2 各指標權重值Tab.2 Weight values of each index

從表3 可以看出，在18 家縣級供電企業中，靈武市供電公司評價結果高居榜首，永寧縣供電公司次之，惠農供電公司位列第3。這3個地區的指標值大多較為均衡且處于高位，表明當地現狀電網的結構裝備、業績及資產質量總體上優良。

表3 評價結果及排名Tab.3 Evaluation results and rankings

3.2 診斷分析及建議

為了找出縣域供電公司間的差異來源，采用根因分析的方法，通過橫向對比分析供電公司指標差異，查找綜合評價結果較低供電公司的薄弱環節，從而為提升公司電網發展及生產經營水平提供理論基礎。通過對比各供電公司的綜合評價結果可知，靈武市供電公司綜合評價結果最高。通過計算電網發展維度和生產經營維度評價結果差異可知，導致其他供電公司與靈武市供電公司綜合評價結果差異的主要維度有所不同，具體如表4所示。

表4 中數據表示的是導致其他供電公司與靈武市供電公司差異來源的占比情況。以海興供電公司為例，導致兩者差異的主要來源是電網發展評價結果，占比為80.99%。因此需要對靈武市和海興的電網發展維度指標進行深入分析，同時考慮18個縣域的平均水平。本文主要從指標偏差Si、偏差率Pi及偏差率占比Ri進行分析，分別表示如下：

表4 地區差異對比Tab.4 Comparison of regional differences

式中：y1i和y2i分別為2個公司第i個指標值；wi為第i個指標權重。

首先，計算2 家供電公司電網發展維度18 個指標的評價結果差異情況，具體如圖3所示。

圖3 電網發展維度指標評價結果對比圖Fig.3 Comparison chart of power grid development dimension index scores

從圖3可以看出，靈武市供電公司電網發展維度優于海興供電公司的主要指標是：主變N?1通過率、線路N?1通過率、線路聯絡率、供電可靠率及故障停電時間。為了進一步查明導致評價結果偏差的主要原因，對2家公司各個指標偏差率進行了計算，具體如圖4所示。

圖4 2家公司電網發展維度指標偏差率Fig.4 Deviation rate of power grid development dimension index of two companies

從圖4 也可以看出，海興供電公司與靈武市供電公司電網發展維度指標偏差率較大的主要有6 個指標，對于線路N?1 通過率(C5)指標，2 家公司評價結果的偏差率達到了80%。2家公司各個指標偏差率的占比情況如圖5所示。

圖5 2家公司電網發展維度指標偏差率占比Fig.5 Proportion of deviation rate of power grid development dimension index in two companies

從圖5可以看出，導致海興供電公司和靈武市供電公司電網發展維度指標偏差的主要原因是5個指標，包括供電可靠率(16%)、線路N?1 通過率(26%)、線路聯絡率(20%)、主變N?1通過率(15%)、故障停電時間(14%)。

其次，計算電網發展維度下海興供電公司與18個縣域供電企業的平均水平對比情況，其各個指標評價結果對比如圖6所示。

圖6 海興與平均水平指標評價結果對比Fig.6 Comparison of evaluation results between Haixing and average level

從圖6 可以看出，海興供電公司仍有部分指標明顯低于平均水平，以N?1 通過率、線路聯絡率以及配電自動化覆蓋率最為明顯。為了進一步分析導致海興供電企業與平均水平差異的主要因素占比情況，對其各個指標偏差率進行了計算，結果如圖7所示。

圖7 海興與平均水平電網發展維度指標偏差率Fig.7 Deviation rate of power grid development dimension index between Haixing and average level

從圖7 也可以看出，海興供電公司與平均水平相比，在電網發展維度指標偏差率較大的主要有6個指標，其中在配電自動化覆蓋率指標方面，兩者評價結果的偏差率達到了85%左右。其各個指標偏差率的占比情況如圖8所示。

圖8 海興與平均水平電網發展維度指標偏差率占比Fig.8 Proportion of deviation rate of power grid development dimension index between Haixing and average level

從圖8 可以看出，導致海興供電公司和平均水平電網發展維度指標偏差的主要原因是5 個指標，包括供電可靠率(10%)、線路N?1 通過率(29%)、線 路 聯 絡 率(21%)、主 變N?1 通 過 率(16%)、故障停電時間(11%)。因此，海興供電公司應當從這5 個方面加強管理、及時改善，從而為提高縣級供電企業配電網發展經營水平奠定基礎。

4 結論

以寧夏回族自治區18 家縣級供電企業為樣本，通過構建縣級供電企業配電網發展經營的評價指標體系，基于改進的CRITIC?熵權法設計指標權重，得出18家縣級供電企業在電網發展、生產經營以及綜合方面的發展水平，并通過根因分析發現，企業整體發展水平低大多是電網發展落后造成的。以海興供電公司為例進一步分析，找出導致其綜合評價結果低的主要原因是線路聯絡率、線路N?1 通過率、主變N?1 通過率、供電可靠率低以及故障停電時間長。研究案例結果表明，該方法是有效、合理的，有助于找到電網發展中存在的問題與不足，為把控縣級供電企業配電網發展的重點方向起到重要作用，并為提高電網發展及生產經營效率奠定基礎。