（技术经济及管理专业论文）市场环境下电网投资优化理论及应用研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 摘要 电力的发展使得电网投资增长迅速，电力体制的改革促使电网企业越来 越重视对投资效益的分析，电网企业迫切需要研究与采用更为科学实用的办 法来进行投资决策。 本论文正是基于此目的， 研究探讨了在新的市场形势下， 作为投资法人的省级电力公司，如何进行电网建设投资优化的相关问题，包 括电力需求发展分析，电网建设单项目 评价，电网投资能力分析和投资方案 优化设计等。在此研究的基础上，提出了电力市场环境下，电力公司进行电 网建设投资优化的理论体系与操作方法，并进行了电网建设投资辅助决策支 持系统的开发。实际应用分析的结果表明，利用这套体系与方法，能为电力 企业电网建设投资提供有效的决策支持，促进电网建设投资效益的优化。 关键词:电网建设方案 投资优化 项目综合评价 投资组合 投资决策支持 d e v e l o p m e n t o f e l e c t r i c i t y b r i n g s f o r th r a p i d i n c r e a s e i n g r i d i n v e s t m e n t ， e l e c t r i c e n t e r p r i s e s h a s p a i d m o r e a n d m o re a t t e n t i o n t o t h e a n a l y s i s o n b e n e fi t o f p o w e r g ri d i n v e s t m e n t b e c a u s e o f t h e r e f o r m o f e l e c t r i c s y s t e m， i t is v e r y u r g e n t f o r e l e c t r i c e n t e r p ri s e t o s t u d y a n d i m p l e m e n t a s c i e n t i f i c a n d p r a c t i c a l m e t h o d t o in v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k i n g . t h i s p a p e r i s o n i t , i t d i s c u s s e s t h e i s s u e t h a t t h e e l e c t r i c c o m p a n y , a s a a r t i fi c i a l p e r s o n , h o w t o m a k e p o w e r g r i d i n v e s t m e n t p l a n t o o b t a i n h i g h b e n e f it , u n d e r m a r k e t i n g s i t u a t i o n . i t t a l k s a b o u t t h e r e l e v a n t p r o b l e m o f i n v e s t m e n t o p t i m i z a t i o n , s u c h a s p o w e r s u p p l y e v a l u a t i o n o f e l e c t r ic w i r e , s i n g l e p r o j e c t a p p r a i s e , i n v e s t m e n t a b i l i t y a n a l y s e a n d i n v e s t m e n t p r o j e c t o p t i m i z a t i o n e t c b as e d o f t h e d i s c u s s i o n , t h e p a p e r a d v a n c e s t h e s y s t e m i n f o h o w t o a c h i e v e p o w e r g ri d i n v e s t m e n t o p t i m i z a t i o n o f e l e c t r i c c o m p a n y u n d e r p o w e r m a r k e t . a t t h e s a m e t i m e , i t g i v e s a as s i s t a n t s o ft w a r e f o r p o w e r g r i d c o n s t r u c t . t h e r e s u lt o f a p p l i c a t i o n i n d i c a t e s t h a t i t c a n b ri n g e l e c t r i c c o m p a n y b e n e f it t o u s e t h e m e t h o d t o i n v e s t m e n t p l a n . l i n t i n g k a n g ( e n g i n e e r i n g e c o n o m y a n d m a n a g e me n t ) d i r e c t e d b y p r o f z e n g mi n g k e y wo r d s : p o w e r g r i d c o n s t r u c t p r o j e c t , i n v e s t m e n t o p t im iz a t i o n , p r o j e c t s y n t h e t i c a l e v a l u a t i o n , i n v e s t m e n t c o m b in a t io n , i n v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k in g s u s t a i n me n t . 华北电力大学硕士学位论文 摘要 电力的发展使得电网投资增长迅速，电力体制的改革促使电网企业越来 越重视对投资效益的分析，电网企业迫切需要研究与采用更为科学实用的办 法来进行投资决策。 本论文正是基于此目的， 研究探讨了在新的市场形势下， 作为投资法人的省级电力公司，如何进行电网建设投资优化的相关问题，包 括电力需求发展分析，电网建设单项目 评价，电网投资能力分析和投资方案 优化设计等。在此研究的基础上，提出了电力市场环境下，电力公司进行电 网建设投资优化的理论体系与操作方法，并进行了电网建设投资辅助决策支 持系统的开发。实际应用分析的结果表明，利用这套体系与方法，能为电力 企业电网建设投资提供有效的决策支持，促进电网建设投资效益的优化。 关键词:电网建设方案 投资优化 项目综合评价 投资组合 投资决策支持 d e v e l o p m e n t o f e l e c t r i c i t y b r i n g s f o r th r a p i d i n c r e a s e i n g r i d i n v e s t m e n t ， e l e c t r i c e n t e r p r i s e s h a s p a i d m o r e a n d m o re a t t e n t i o n t o t h e a n a l y s i s o n b e n e fi t o f p o w e r g ri d i n v e s t m e n t b e c a u s e o f t h e r e f o r m o f e l e c t r i c s y s t e m， i t is v e r y u r g e n t f o r e l e c t r i c e n t e r p ri s e t o s t u d y a n d i m p l e m e n t a s c i e n t i f i c a n d p r a c t i c a l m e t h o d t o in v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k i n g . t h i s p a p e r i s o n i t , i t d i s c u s s e s t h e i s s u e t h a t t h e e l e c t r i c c o m p a n y , a s a a r t i fi c i a l p e r s o n , h o w t o m a k e p o w e r g r i d i n v e s t m e n t p l a n t o o b t a i n h i g h b e n e f it , u n d e r m a r k e t i n g s i t u a t i o n . i t t a l k s a b o u t t h e r e l e v a n t p r o b l e m o f i n v e s t m e n t o p t i m i z a t i o n , s u c h a s p o w e r s u p p l y e v a l u a t i o n o f e l e c t r ic w i r e , s i n g l e p r o j e c t a p p r a i s e , i n v e s t m e n t a b i l i t y a n a l y s e a n d i n v e s t m e n t p r o j e c t o p t i m i z a t i o n e t c b as e d o f t h e d i s c u s s i o n , t h e p a p e r a d v a n c e s t h e s y s t e m i n f o h o w t o a c h i e v e p o w e r g ri d i n v e s t m e n t o p t i m i z a t i o n o f e l e c t r i c c o m p a n y u n d e r p o w e r m a r k e t . a t t h e s a m e t i m e , i t g i v e s a as s i s t a n t s o ft w a r e f o r p o w e r g r i d c o n s t r u c t . t h e r e s u lt o f a p p l i c a t i o n i n d i c a t e s t h a t i t c a n b ri n g e l e c t r i c c o m p a n y b e n e f it t o u s e t h e m e t h o d t o i n v e s t m e n t p l a n . l i n t i n g k a n g ( e n g i n e e r i n g e c o n o m y a n d m a n a g e me n t ) d i r e c t e d b y p r o f z e n g mi n g k e y wo r d s : p o w e r g r i d c o n s t r u c t p r o j e c t , i n v e s t m e n t o p t im iz a t i o n , p r o j e c t s y n t h e t i c a l e v a l u a t i o n , i n v e s t m e n t c o m b in a t io n , i n v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k in g s u s t a i n me n t . 声明 本人郑重声明: 此处所提交的硕士学位论文 市场环境下电网投资优化理论 及应用研究 ，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的 研究工作和取得的研究成果。 据木人所知 除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得华北电力大 学或其他教育机构的学位或证书而使月过的材料。 与我一同工作的同志对本研究 所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 杯轰 - 日期 : -7 - - 丛 3 ,1 3 关于学位论文使用授权的说明 木人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即: 学校有 权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件; 学校可以采用影印、 缩 印或其它复制手段复制并保存学位论文;学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以 学 术交流为目 的，复制赠 送和交换学 位论文; 同意 学校可以 用不同 方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容. ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 导师签名: 日期: 日期: 、 尹 叩 4 po t, 3 . 1 了 华北电力大学硕士学位论文 第一章绪论 1 . 1论文的背景 长期以来，我国在电力基础建设上存在重发、轻供、不管用的现象，对 输配网络的投资水平长期不足，使得电力的发展在很多地方存在 “ 卡脖子” 现象，这在近几年的缺电情况下表现的尤为突出。经济的发展要求有相应的 电力发展作为基础，电网发展跟不上经济发展和用电负荷增长的速度，网架 薄弱，结构不合理，是目 前电网运行中的突出问题。因此，适当超前电网建 设， 加快电网发展， 强化电网结构， 为电网安全运行提供强有力的物质基础， 是解决目前电网安全、经济运行的根本。同时，为取得电网的持续、健康发 展，在决定电网规划、建设、投资等重大问题时，应将各种技术、经济、社 会环境等因素纳入统一协调考虑之中，不再把一些本来应该在项目 决策、规 划设计阶段研究和解决的问题带到运行系统中。在当前电网项目 建设风起云 涌之际，如何募集电网投资资金，如何确定电网的投资策略，如何对所需要 投资的各种项目 做出合理的选择，制定科学的电网建设投资方案等就成为电 网公司所面临的一个严峻课题。 1 . 2国内外研究现状 在国外，大多数工业发达国家由于电力进入缓慢增长阶段，加之对电网 投资的有效激励不足， 使得电网公司将很大部分的工作放在如何提高现有网 络的利用水平上面，而不是如何对新建电力输送网络资金的优化上。 国内当前对电网建设投资从规划上讲，主要坚持以下几个部分。 1 ,当前电网建设项目投资决策的指导思想，有如下四点: 1 )在电网建设中明确电网公司的职责; 2 )电网建设中做到全面发展; 3 )电网建设做到协调发展; 4 )电网建设做到可持续发展; 2 、电网建设项目投资决策的总体思路及原则，如下三点: 1 )坚持以市场为导向; 2 )坚持统一规划; 3 )坚持安全性和经济性的统一。 3 、电网建设项目 投资决策的具体实施措施。 华北电力大学硕士学位论文 第一章绪论 1 . 1论文的背景 长期以来，我国在电力基础建设上存在重发、轻供、不管用的现象，对 输配网络的投资水平长期不足，使得电力的发展在很多地方存在 “ 卡脖子” 现象，这在近几年的缺电情况下表现的尤为突出。经济的发展要求有相应的 电力发展作为基础，电网发展跟不上经济发展和用电负荷增长的速度，网架 薄弱，结构不合理，是目 前电网运行中的突出问题。因此，适当超前电网建 设， 加快电网发展， 强化电网结构， 为电网安全运行提供强有力的物质基础， 是解决目前电网安全、经济运行的根本。同时，为取得电网的持续、健康发 展，在决定电网规划、建设、投资等重大问题时，应将各种技术、经济、社 会环境等因素纳入统一协调考虑之中，不再把一些本来应该在项目 决策、规 划设计阶段研究和解决的问题带到运行系统中。在当前电网项目 建设风起云 涌之际，如何募集电网投资资金，如何确定电网的投资策略，如何对所需要 投资的各种项目 做出合理的选择，制定科学的电网建设投资方案等就成为电 网公司所面临的一个严峻课题。 1 . 2国内外研究现状 在国外，大多数工业发达国家由于电力进入缓慢增长阶段，加之对电网 投资的有效激励不足， 使得电网公司将很大部分的工作放在如何提高现有网 络的利用水平上面，而不是如何对新建电力输送网络资金的优化上。 国内当前对电网建设投资从规划上讲，主要坚持以下几个部分。 1 ,当前电网建设项目投资决策的指导思想，有如下四点: 1 )在电网建设中明确电网公司的职责; 2 )电网建设中做到全面发展; 3 )电网建设做到协调发展; 4 )电网建设做到可持续发展; 2 、电网建设项目投资决策的总体思路及原则，如下三点: 1 )坚持以市场为导向; 2 )坚持统一规划; 3 )坚持安全性和经济性的统一。 3 、电网建设项目 投资决策的具体实施措施。 华北电力大学硕士学位论文 在落实电网建设总体思路上， 各电力公司均根据市场和需求变化以及自 身实际投资能力，设定了一套电网项目决策管理办法。这些办法主要是从项 目 实施的前期和过程管理、规范投资原则以及建设资金管理等方面入手加强 项目实施和资金投入的控制。 1 )加强项目实施的前期和过程管理 在安排电网建设项目时， 参照国家的有关规定， 建立前期工作管理制度。 一般而言，输变电工程前期工作流程为:市供电公司编制项目 建议书上报省 公司一一省公司初步立项批复一一市供电公司委托编制项目 可行性研究报 告上报省公司一一省公司审批可行性研究报告一一省公司编制上报年度新 开工项目可行性研究报告书一一上级部门批复新开工项目可行性研究报告 书一一省公司转发上级批复同时布置开展下一步工作。 2 )统一规范电网投资原则 在电网规划建设中，为保证有限资金的合理利用，最大程度发挥资金效 率，避免人为主观因素造成的偏差，统一规范电网投资原则。主要包括:1 ) 明确各地区电网规划的总体规模控制原则; z ) 明确电 厂接入系统和送出工程 投资原则; 3 ) 制订各城市配电网建改资金原则。 3 )加强电网建设资金管理 为充分发挥建设资金的效益，缓解电网建设资金不足的矛盾，采取开源 节流的办法，一方面加强内部资金管理，建立工程资金计划管理制度;另一 方面争取政府部门支持，多方解决建设资金来源。 同时当前对电网建设项目的经济评价，是采用电价加价的方法，将资本 金的内部收益率控制在一个合适水平，即在一个已知的内部收益率下的销售 电量加价。因此我们无法知道输变电工程实际的经济效益，也就无从对影响 输变电工程经济效益的因素进行分析，从而降低成本，提高经济效益。这样 的经济评价的结果没有参考作用，各项目 之间没有可比性，且操作性较差。 可以看出，当前电网建设项目 管理在投资决策管理方面存在一些尚待改 进的地方，主要有如下几点: 1 、 对电网建设项目 只侧重从技术上的可行性与必要性进行分析， 对经济 性方面的分析比较薄弱，特别是对单个电网建设项目，这个问题尤为突出: 2 、 缺乏一套科学、 完备的指标体系， 以对不同分类下的电网建设项目 进 行评价; 3 、对电网建设投资方案的形成、优化与滚动修正不足，尚待改进; 4 、电网投资估算工作有待于进一步加强; 本课题立足于电力公司当前电网建设投资决策管理的现状，研究分析电 华北电力大学硕士学位论文 网投资决策的优化方案， 以促进电网投资效益的进一步提高， 实现电网健康、 可持续发展。 1 . 3本论文主要的研究工作 本论文研究的内容主要分成以下几个部分: 1 ) 当前电网投资决策管理体系的分析。 介绍了目前电网建设投资决策相 关理论与管理办法，对当前省电力公司电网建设项目 管理有关规定进行了分 析，在此基础上指出了目前电网建设项目 投资决策工作中存在的不足之处。 2 ) 项目评价与优化理论的研究。 对目 前有关的项目 评价理论进行了介绍， 结合课题有重点的介绍了项目 综合评价理论:引入现代投资组合理论，对其 在实体项目优选中的应用做了分析，指出利用该优化理论进行实体项目投资 决策的前提条件。 3 ) 电网建设项目 投资决策优化研究。 在深入分析影响电网项目 决策因素 的基础上，结合本课题所关注的方面，设定合理的电网建设项目评价模型， 利用其评价结果为单项目投资决策提供参考，并引导单项目投资的优化决 策。井在此基础上建立了电网建设项日投资组合优化模型。 4 ) 电力公司电网建设项目投资优化分析与实施方案建议。 对某省电力公 司电网投资决策进行实证分析，在实证分析的基础上，给出了电网建设投资 决策优化的方案建议。 5 ) 在模型研究的基础上进行电网建设项目 投资辅助决策支持系统的研 发。 华北电力大学硕士学位论文 网投资决策的优化方案， 以促进电网投资效益的进一步提高， 实现电网健康、 可持续发展。 1 . 3本论文主要的研究工作 本论文研究的内容主要分成以下几个部分: 1 ) 当前电网投资决策管理体系的分析。 介绍了目前电网建设投资决策相 关理论与管理办法，对当前省电力公司电网建设项目 管理有关规定进行了分 析，在此基础上指出了目前电网建设项目 投资决策工作中存在的不足之处。 2 ) 项目评价与优化理论的研究。 对目 前有关的项目 评价理论进行了介绍， 结合课题有重点的介绍了项目 综合评价理论:引入现代投资组合理论，对其 在实体项目优选中的应用做了分析，指出利用该优化理论进行实体项目投资 决策的前提条件。 3 ) 电网建设项目 投资决策优化研究。 在深入分析影响电网项目 决策因素 的基础上，结合本课题所关注的方面，设定合理的电网建设项目评价模型， 利用其评价结果为单项目投资决策提供参考，并引导单项目投资的优化决 策。井在此基础上建立了电网建设项日投资组合优化模型。 4 ) 电力公司电网建设项目投资优化分析与实施方案建议。 对某省电力公 司电网投资决策进行实证分析，在实证分析的基础上，给出了电网建设投资 决策优化的方案建议。 5 ) 在模型研究的基础上进行电网建设项目 投资辅助决策支持系统的研 发。 华北电力大学硕士学位论文 第二章投资决策优化理论基础 本论文的理论基础主要有两个: 一是项目 评价理论， 二是现代投资理论。以 下分别进行简单的介绍。 z . 1项目评价理论 项目评价一般包括技术评价、经济评价、社会环境影响评价三方面的内 容。其中经济评价又包括了财务评价和国民经济评价。随着我国市场环境的 进一步发展，对项目的财务评价显得越来越重要。项目 财务评价，也叫费用 效益分析，即通过评价项目的支出和收益对比，来评价项目的经济性和可行 性。财务评价主要分析三个指标:净现值、内部收益率、投资回收期。 在项目选择的时候，常常需要考虑一个综合的决策问题，也就是说一些 难以量化的因素，一些无形的、间接的影响是很难用定量化的方法来分析， 需要最后综合起来进行评估， 这在电网建设项目的评价中尤为多见。这时就 可以利用综合模型进行评判，最后选择一个能够符合企业战略目标，符合项 目责任人利益的项目。 z . 1 . 1项目 综合评价方法概述 评价是指通过对照某些标准来判断观测结果，并赋予这些结果以一定的 意义和价值的过程。 而综合评价则是根据一个复杂系统同时受到多种因素影 响的特点，在综合考察多个有关因素时，依据多个有关指标对复杂系统进行 总评价的方法。 根据评价手段分为定量评价和定性评价。综合评价的一般步骤为: 1 、根据评价目的选择恰当的评价指标。 其中最关键的是筛选评价指标。 筛选评价指标在对评价对象属性深入分析的基础上，分析各评价指标对结果 的影响，挑选那些代表性、确定性好，有一定区别能力又尽量互相独立的指 标组成评价指标体系。 2 、根据评价目的，确定各个评价指标在对某事物评价中的相对重要性， 或各指标的权重。用于确定指标权重的方法主要有主观定权法和客观定权 法。其中，主观定权法包括专家评分法、成对比较法、权重法;客观定权法 包括模糊定权法、秩和比法、嫡权法和相关系数法。 3 、合理确定各单个指标的评级等级及其界限。 4 、根据评价目的，数据特征，选择适当的综合评价方法，并根据己掌 华北电力大学硕士学位论文 第二章投资决策优化理论基础 本论文的理论基础主要有两个: 一是项目 评价理论， 二是现代投资理论。以 下分别进行简单的介绍。 z . 1项目评价理论 项目评价一般包括技术评价、经济评价、社会环境影响评价三方面的内 容。其中经济评价又包括了财务评价和国民经济评价。随着我国市场环境的 进一步发展，对项目的财务评价显得越来越重要。项目 财务评价，也叫费用 效益分析，即通过评价项目的支出和收益对比，来评价项目的经济性和可行 性。财务评价主要分析三个指标:净现值、内部收益率、投资回收期。 在项目选择的时候，常常需要考虑一个综合的决策问题，也就是说一些 难以量化的因素，一些无形的、间接的影响是很难用定量化的方法来分析， 需要最后综合起来进行评估， 这在电网建设项目的评价中尤为多见。这时就 可以利用综合模型进行评判，最后选择一个能够符合企业战略目标，符合项 目责任人利益的项目。 z . 1 . 1项目 综合评价方法概述 评价是指通过对照某些标准来判断观测结果，并赋予这些结果以一定的 意义和价值的过程。 而综合评价则是根据一个复杂系统同时受到多种因素影 响的特点，在综合考察多个有关因素时，依据多个有关指标对复杂系统进行 总评价的方法。 根据评价手段分为定量评价和定性评价。综合评价的一般步骤为: 1 、根据评价目的选择恰当的评价指标。 其中最关键的是筛选评价指标。 筛选评价指标在对评价对象属性深入分析的基础上，分析各评价指标对结果 的影响，挑选那些代表性、确定性好，有一定区别能力又尽量互相独立的指 标组成评价指标体系。 2 、根据评价目的，确定各个评价指标在对某事物评价中的相对重要性， 或各指标的权重。用于确定指标权重的方法主要有主观定权法和客观定权 法。其中，主观定权法包括专家评分法、成对比较法、权重法;客观定权法 包括模糊定权法、秩和比法、嫡权法和相关系数法。 3 、合理确定各单个指标的评级等级及其界限。 4 、根据评价目的，数据特征，选择适当的综合评价方法，并根据己掌 华北电力大学硕士学位论文 握的历史资料，建立综合评价模型。 5 、确定多指标综合评价的等级数量界限，在对同类事物综合评价的应 用实践中，对选用的评价模型进行考察，并不断修改补充，使之具有一定的 科学性、实用性与先进性，然后推广应用。 综合评价方法主要有以下几种: 1 、综合评分法 根据评价者的主观判断，按照规定的标准、用打分作为表示优劣的尺度 来对方案进行评价。 这样， 可以把评定目标的定性方面和定量方面结合起来， 并把 目标的定性方面量化。 2 、模糊综合评价法 目前广为采用的评分法虽然既考虑了定性指标，又考虑了定量指标，但 是在定性指标定量化的过程中，缺少一种科学合理转换方法。针对现有项目 评价方法中出现的这些问题，实际中引用一种定性与定量相结合，综合化程 度较高的评标方法一模糊综合评价法。该方法利用模糊隶属度理论把定性指 标合理的定量化，很好的解决了现有评价方法中存在的评价指标单一、评价 过程不合理的问题。 3 、基于层次分析法( a h p ) 的综合评分法 这是一种系统分析的方法，对评价对象依评价目的所确定的总评价目标 进行连续性分解，得到各级 ( 各层)评价目标，并以最下层作为衡量目标达 到程度的评价指标。然后依据这些指标计算出一个综合评分指数对评价对象 的总评价目 标进行评价，依其大小来确定评价对象的优劣等级。 此外还有模糊综合评价法、t o p s i s 法、综合指数法( s y n t h e t i c a l i n d e x m e t h o d ) 等。下面将对本论文中主要用到的层次分析法进行详细的介绍。 2 . 1 . 2层次分析法 层次分析法是一种基于多层次、多准则评价的有效方法，它将决策者对 事物的分析过程以层次的方式给出，并用量化的数值将决策者对事物的评价 表达出来，使得评价结果更直观，能够为决策提供量化支持。目前被广泛地 应用于各类项目 评价中。 通过对电网项目 影响因素的综合分析， 认为采用层 次分析法是较为合理的。 层次分析法( a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s , a h p ) 是美国运筹学家 t . l . s a u t y提出的一种多目 标决策方法，是运筹学模型中的一种，其基本原 理是根据具有递阶性的目 标、子目 标( 准则) 、约束条件等对方案进行评估， 最后综合出各方案的优先权重和优先程度，是一种较好的相对权重确定方 华北电力大学硕士学位论文 握的历史资料，建立综合评价模型。 5 、确定多指标综合评价的等级数量界限，在对同类事物综合评价的应 用实践中，对选用的评价模型进行考察，并不断修改补充，使之具有一定的 科学性、实用性与先进性，然后推广应用。 综合评价方法主要有以下几种: 1 、综合评分法 根据评价者的主观判断，按照规定的标准、用打分作为表示优劣的尺度 来对方案进行评价。 这样， 可以把评定目标的定性方面和定量方面结合起来， 并把 目标的定性方面量化。 2 、模糊综合评价法 目前广为采用的评分法虽然既考虑了定性指标，又考虑了定量指标，但 是在定性指标定量化的过程中，缺少一种科学合理转换方法。针对现有项目 评价方法中出现的这些问题，实际中引用一种定性与定量相结合，综合化程 度较高的评标方法一模糊综合评价法。该方法利用模糊隶属度理论把定性指 标合理的定量化，很好的解决了现有评价方法中存在的评价指标单一、评价 过程不合理的问题。 3 、基于层次分析法( a h p ) 的综合评分法 这是一种系统分析的方法，对评价对象依评价目的所确定的总评价目标 进行连续性分解，得到各级 ( 各层)评价目标，并以最下层作为衡量目标达 到程度的评价指标。然后依据这些指标计算出一个综合评分指数对评价对象 的总评价目 标进行评价，依其大小来确定评价对象的优劣等级。 此外还有模糊综合评价法、t o p s i s 法、综合指数法( s y n t h e t i c a l i n d e x m e t h o d ) 等。下面将对本论文中主要用到的层次分析法进行详细的介绍。 2 . 1 . 2层次分析法 层次分析法是一种基于多层次、多准则评价的有效方法，它将决策者对 事物的分析过程以层次的方式给出，并用量化的数值将决策者对事物的评价 表达出来，使得评价结果更直观，能够为决策提供量化支持。目前被广泛地 应用于各类项目 评价中。 通过对电网项目 影响因素的综合分析， 认为采用层 次分析法是较为合理的。 层次分析法( a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s , a h p ) 是美国运筹学家 t . l . s a u t y提出的一种多目 标决策方法，是运筹学模型中的一种，其基本原 理是根据具有递阶性的目 标、子目 标( 准则) 、约束条件等对方案进行评估， 最后综合出各方案的优先权重和优先程度，是一种较好的相对权重确定方 华北电力大学硕士学位论文 法。具体的步骤如下: ( 1 ) 建立描述系统功能或特征的各级递阶结构模型。 多级递阶的结构模型 有三种类型:( i ) 完全独立结构。其特点是上一级要素各自独立且具有完全 不同的下一级要素。( i 1 ) 完全相关结构。其特点是上一级每一要素与下一级 的全部要素相关。( 工 1 1 ) 混合结构。它是上两种结构的混合口 ( 2 ) 对同属一级的要素以上一级要素为准则进行两两比较，根据判断尺 度确定其相对重要度，建立判断矩阵，并进行一致性检验。 1 ) 判断尺度是表示两两要素之间相对重要性的数量尺度。通常可采用的 有九标度法、三标度法等，其中以t . l . s a u t y 建立的九标度法较为合理，九 标度法具体规定如表2 - 1 所示: 表 2 - 1 九表度判断尺度宁义裹 判断尺度 定义 1 对b l 而 言， 元 素a 和a ， 同 样重要 3 对b l 而言， 元 素a ; 比 a 略 微重 要 5 对b 1 而言， 元 素a ， 比a明 显重要 7 对b l 而言， 元素a , 比a , 重要的多 9 对b l 而言， 元素a ， 比 a 绝对重 要 2 , 4 , 6 , 8 介于上述两相邻判断之间 注: 上表中b 表示b 的下一级各要素相互比较的评估准则 2 ) 建立判断矩阵。以上一级要素 b 1为评估准则，对其下同级要素进行 两两比较，并用表2 - 1 规定的判断尺度来表示这种相对重要程度。以完全独 立结构b l 下的b l l , b 1 2 , b 1 3 为例，可建立如下的判断矩阵a : 其中， a i i 表示对b 1 而言， 要素b e与要素b l j 的相对重要性; a i i = 1 , i = 1 ，2 ; a i j = 1 / a i i ，i = 1 , 2 , j = l ，2 0 3 ) 判断矩阵求解， 确定各层次中评估因素的相对权重w ; 。 采用特征向 量 首 先 求 出 判 断 矩 阵 的 最 大 特 征 值 ， 计 算 对 应 于 此 特 征 值偏 的 特 征 向 量 再 对 w 作 归 一 化 处 理 ， 即 得 到 权 重 向 量 ( w , w 2 ， 一 w ) i = 1 n ， 然 后 对w = w w z , w 3 ; . ., w y 进 行 归 一 化 处 理， 且 口 : 法甲 tl，小。 a ; rr ， 一 l x 1 w oe= i= w k ( 2 - 1 ) 华北电力大学硕士学位论文 则 向 量 二 。 = (w ; , 2 ; ., , ) 就 是 某 一 级 的 各 评 估 因 素 关 于 它 们 上 一 级 要 素 的相对权重。 4 ) 检验并保证判断矩阵的一致性。由于评估人不可能精确判断出 丙一 a , i a ， 的 精确 值， 只能 对它 进 行 估 计， 如 判断 矩阵a 被 判断为a 有 偏差， 则这 时有 a w = x m , . w ( 2 - 2 ) 礼-=1 t (a w ), - n 蔺w; ( 2 - 3 ) w 表示带有偏差的权向量， x . . ， 为a 的最大特征根。 如a 为相容矩阵时， 则有人 . . . = n . ，当稍不相容，则a . , n ，所以有相容性指标 c 工( c o n s i s t e n c y i n d e x ) : c i = ( x . n . - n ) / ( n - 1 ) ( 2 - 4 ) 按上式计算出 c i值后，按下表查找相应的平均一致性指标 r i ( r a n d o m i n d e x ) 。 平均一致性指标r i 的定义 阶数 123 4567 89 r i 值 000 . 5 80 . 9 0 1 . 1 21 . 2 41 . 3 21 . 4 11 . 4 5 最后，按下式计算出一致性比例c r ( c o n s i s t e n c y r a t i o ) c r = c i / r i ( 2 - 5 ) 当 c r o . 1时，应重 新对判断矩阵作适当修正，再按上述过程重新计算相对权重和进行一致性检 验。 2 . 1 . 3改进的层次分析法 由上述 a h p法可知，在一般的层次分析法( a h p ) 方法中一致性检验是不 可缺少的。在实际判断时，一般凭着大致的估计来调整判断矩阵，带有随意 性，通常要通过多次调整才能满足一致性检验。为解决这个问题，利用最优 传递矩阵性质对一般up 方法进行改进，使之自 然满足一致性要求，直接求 出相对权重。其步骤如下: ( 1 ) 建立各级递阶的结构模型。( 同一般的a h p 方法。 ) (2 ) 建 立 判 断 矩 阵 a 一 帆 工 :。 。 ( 同 一 般 的 a h p 方 法 。 ) ( 3 ) 进 行岛- 1g 0 n 变 换 ， 把a 变 换 成 为 反 对 称 阵 和 传 递 阵b e 由 心二 1 / 心 华北电力大学硕士学位论文 则 向 量 二 。 = (w ; , 2 ; ., , ) 就 是 某 一 级 的 各 评 估 因 素 关 于 它 们 上 一 级 要 素 的相对权重。 4 ) 检验并保证判断矩阵的一致性。由于评估人不可能精确判断出 丙一 a , i a ， 的 精确 值， 只能 对它 进 行 估 计， 如 判断 矩阵a 被 判断为a 有 偏差， 则这 时有 a w = x m , . w ( 2 - 2 ) 礼-=1 t (a w ), - n 蔺w; ( 2 - 3 ) w 表示带有偏差的权向量， x . . ， 为a 的最大特征根。 如a 为相容矩阵时， 则有人 . . . = n . ，当稍不相容，则a . , n ，所以有相容性指标 c 工( c o n s i s t e n c y i n d e x ) : c i = ( x . n . - n ) / ( n - 1 ) ( 2 - 4 ) 按上式计算出 c i值后，按下表查找相应的平均一致性指标 r i ( r a n d o m i n d e x ) 。 平均一致性指标r i 的定义 阶数 123 4567 89 r i 值 000 . 5 80 . 9 0 1 . 1 21 . 2 41 . 3 21 . 4 11 . 4 5 最后，按下式计算出一致性比例c r ( c o n s i s t e n c y r a t i o ) c r = c i / r i ( 2 - 5 ) 当 c r o . 1时，应重 新对判断矩阵作适当修正，再按上述过程重新计算相对权重和进行一致性检 验。 2 . 1 . 3改进的层次分析法 由上述 a h p法可知，在一般的层次分析法( a h p ) 方法中一致性检验是不 可缺少的。在实际判断时，一般凭着大致的估计来调整判断矩阵，带有随意 性，通常要通过多次调整才能满足一致性检验。为解决这个问题，利用最优 传递矩阵性质对一般up 方法进行改进，使之自 然满足一致性要求，直接求 出相对权重。其步骤如下: ( 1 ) 建立各级递阶的结构模型。( 同一般的a h p 方法。 ) (2 ) 建 立 判 断 矩 阵 a 一 帆 工 :。 。 ( 同 一 般 的 a h p 方 法 。 ) ( 3 ) 进 行岛- 1g 0 n 变 换 ， 把a 变 换 成 为 反 对 称 阵 和 传 递 阵b e 由 心二 1 / 心 华北电力大学硕士学位论文 可 知 ， w 是 互 反 矩 阵 ， 若a 又 是 一 致 阵 ， 则 可 证 明 。 一 ig a 帆= 1g a , ，任 意 的 i, j ) 是 传 递 的 反 对 称 阵 ， 反 之 若b 是 传 递 的 ， 则 ， 一 1 0 8 (a 一 1 0 , ，任 意 的 i,力 是 一 致的。通过变换使a 变换成反对称阵和传递阵b o ( 4 ) 进行如下变换: = 工 t(b rk 一 。 ， ) 、 ， ， ，求b 的最优传递矩阵c o 知 : a 是 互 反 矩 阵 ， 且 b = 1g a 帆一 ig a , ， 任 意 的 1 ,j ) , 由最优传递矩阵概念可 若 c是 b的最优传涕矩 阵 ， 则 “ 一 ， o c 可 认 为 a 的 拟 优 一 致 阵 ， 它 满 足 使 艺 创g a一 1g a , ) 最 刁 、 ， 所 i = 1 , 司 以可证明若b 是反对称阵和传递阵，则b的最优传递矩阵c 满足: ( 2 - 6 ) ( 5 ) 进行a= 一 b ,k h 1 0 c 变换， 求a 功, j 帆 。艺间 1一” 一 c 的拟优一致阵w 。因为c 是b的最优传递矩 阵，所以a = 1 0 c 可认为a 的拟优一致阵。 ( 6 ) 用 解 析 法 求 相 对 权 重 。 若 调 整 后 的 判 断 矩 阵 为 h 一 帆 址 ， ， 记 相 对 权 重 为h = 仇， 气 ， 妈 ， ， 气 丫 ， 则由 一 般 的u p 原 理 可 知 有: ( 2 - 7 ) 呱呱 从嵘 公峪 鸿-嗽鸡-凡 鸿-鸡鸡-人 兰鸿人一风 a a h ,;. h n z h 干lweesl.l 一一 凡-凡 凡-鸿 上述各元素按列相加，得: 华北电力大学硕士学位论文 ，leseseseseseseseseseseseseses h。h陀万自 艺间艺问.艺问 ( 2 - 8 ) 则可得归一化的 权向 量， 即w i _, .1 = 1 ,2 , . . , n 。 改进的a h p 层次分析 。别。 法更简洁、方便。它实际是在一般的a h p 中设置了一个调整器。同时，更有 利于计算机程序的实现。改进的a h p 层次分析法的流程图如图2 - 1 所示