（计算机应用技术专业论文）信任计算在大用户直购电交易中的研究与应用.pdf

| - i ， ， 0 士= i明明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文信任计算在大用户直购电交易中 的研究与应用，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。据本人所知，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用过的材料。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。 学位论文作者躲聿酶一期： 关于学位论文使用授权的说明 本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： 日 期： 二i j 千 华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 随着我国电力市场改革的深入， 越来越成为大家所关注的问题。结合 种基于运营环境和交易行为的大用户 为运营环境信任和交易信任，并分别 大用户直购电交 大用户直购电交 直购电交易信任 采用支持向量机 易的推广，交易中的信用风险 易环境的特点，本文设计了一 评估模型。该模型将信任区分 ( s v m ) 和反馈评价的方法进 行评估。从两方面并分别采用不同的方法进行评估使得评估更具有针对性，评估结 果更加客观和准确。另外，本文将信任评估应用到了直购电交易谈判对象的选择中， 设计了一种基于信任度和博弈论的大用户直购电交易谈判流程。该流程采用了基于 博弈论的报价策略，可实现自动谈判，为大用户直购电交易提供辅助决策和技术支 关键词：信任计算，大用户直购电，反馈评价，博弈论，谈判流程 a b s t r a c t w i t ht h ed e e p e n i n go fe l e c t r i cp o w e rm a r k e tr e f o r ma n dt h ee x t e n s i o no fd i r e c t p o w e rp u r c h a s ef o rl a r g ec o n s u m e r si nc h i n a ，m o r ea n dm o r ea t t e n t i o ni sp a i dt ot h e c r e d i tr i s ki nd i r e c tp o w e rp u r c h a s i n g c o m b i n e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i co fd i r e c tp o w e r p u r c h a s ef o rl a r g ec o n s u m e r s ，a no p e r a t i o ne n v i r o n m e n ta n dt r a n s a c t i o nb e h a v i o rb a s e d t r u s te v a l u a t i o nm o d e li nd i r e c tp o w e rp u r c h a s ef o rl a r g ec o n s u m e r si sd e s i g n e di nt h i s p a p e r t h em o d e lc l a s s i f i e st h et r u s ti n t oo p e r a t i o ne n v i r o n m e n tt r u s ta n dt r a n s a c t i o n t r u s t ，a n dt h es v m ( s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ) a l g o r i t h ma n df e e d b a c ke v a l u a t i o nm e t h o d a r ea d o p t e dr e s p e c t i v e l yt oe v a l u a t et h e m t h u st h ee v a l u a t i o nr e s u l tw h i c hi so b t a i n e d f r o mt w o p a r t sb yd i f f e r e n tm e t h o d si sm o r eo b j e c t i v ea n de x a c t i na d d i t i o n ，t h et r u s t e v a l u a t i o ni sa p p l i e dt ot h es e l e c t i o no fn e g o t i a t i o np a r t n e ri nt h i sp a p e r a n dt h e nat r u s t a n dg a m et h e o r yb a s e dn e g o t i a t i o nf l o wf o rd i r e c tp o w e rp u r c h a s i n gi sd e s i g n e d i nt h e f l o wt h eb i d d i n gs t r a t e g yb a s e do ng a m et h e o r yi sa d o p t e d s oi tc a nb ea p p l i e di n a u t o m a t e dn e g o t i a t i o ns y s t e mt op r o v i d ea s s i s t a n td e c i s i o n m a k i n ga n dt e c h n o l o g y s u p p o r t i n gf o ru s e r sw h o t a k ep a r ti ne l e c t r i cp o w e rd i r e c tp u r c h a s i n g z h a n gx i a y a n ( c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f z h a n gs h a o m i n k e yw o r d s ：t r u s tc o m p u t i n g ，d i r e c tp o w e rp u r c h a s ef o rl a r g ec o n s u m e r s ， f e e d b a c ke v a l u a t i o n ，g a m et h e o r y ，n e g o t i a t i o nf l o w 华北电力大学硕士学位论文目录 目录 中文摘要 英文摘要 第一章引言1 1 1 研究背景及意义l 1 2 国内外研究动态2 i 3 论文的主要研究内容4 1 4 论文的组织安排5 1 5 本章小节6 第二章大用户直购电和信任评估相关概念与方法介绍7 2 1 大用户直购电概述7 2 1 1 大用户直购电的定义7 2 1 2 我国各阶段大用户直购电的特点及模式7 2 2 信任评估概述9 2 2 1 相关概念9 2 2 2 一些重要的信任评估模型1 0 2 3 相关方法介绍1 l 2 3 1 德尔菲法l l 2 3 2 模糊层次分析法1 2 2 3 3 支持向量机理论1 4 2 4 本章小节1 6 第三章基于运营环境和交易行为的信任评估模型设计与实现1 7 3 1 模型中的相关定义1 7 3 2 模型基本思想1 8 3 3 信任评估指标及其权重的确定1 8 3 4 运营环境信任度的计算2 0 3 4 1 数据收集及预处理2 0 3 4 2s v m 多分类器的构建2 1 3 4 3 核函数的选取和参数的优化2 l 3 4 4 训练和测试2 2 3 5 交易信任度的计算2 3 析 与实现 5 2 基于信任度和博弈论的双边谈判交易流程设计 5 2 1 谈判对象的选择 5 2 2 谈判策略的确定 5 2 3 基于信任度和博弈论的谈判交易流程 5 3 算例分析 5 4 大用户直购电交易系统的实现 5 5 本章小结 第六章结论 参考文献 致谢 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 i i 3 5 5 6 7 8 8 9 l 4 5 5 5 7 9 0 1 1 l 1 2 3 5 7 d l 3 6 7 加 舫 衢 拍 砑 船 鹦 约 虬 弘 踮 弱 盯 们 钒 钉 虬 虬 铊 鹳 蛎 钉 的 钉 船 弱 卯 华北电力大学硕士学位论文 1 1 研究背景及意义 第一章引言 1 9 9 9 年4 月，国家经委发出关于进行厂网分开、竞价上网试点有关问题的通 知，中国电力行业体制改革进入一个新阶段。2 0 0 2 年2 月1 0 日，国务院以国发 e 2 0 0 2 5 号文下发了电力体制改革方案，标志我国电力工业将打破计划经济体制 下原有的发、输、配一体化管理和完全垄断的管理模式和经营方式，走向电力市场 化的逐步完善和发展道路。2 0 0 4 年2 月，国家电监会、国家发改委印发了电力用 户向发电企业直接购电试点暂行办法。随后两年先后启动了吉林炭素公司与国电 吉林龙华热电公司的直接交易试点、广东台山市6 家大用户与国华台山发电厂的直 接交易试点。此外，各地、各方面渴望变革电力交易机制、直接参与电力交易的愿 望十分迫切。 大用户直购电是指大用户与独立发电企业经协商，直接签订双边购售电合同进 行电力购销交易的一种特殊行为，是一种购电模式【i 】。它意味着独立发电企业要直 接接受用户的选择，但同时也获得了选择用户的权利，电网经营企业不再对电力购 销活动实行垄断专营。 我国目前电力交易模式是各类发电企业所发电量统统出售给电网企业，再由电 网企业转售给所有用户。电网企业是电力交易当中唯一的买家，也是向用户出售电 量的唯一卖家。而作为生产者的发电企业和作为消费者的电力用户不能直接交易。 大用户直购电打破了电网企业“单一购买者”、“独家供电 的垄断局面，从而形成 多买多卖的竞争格局，使电力市场的竞争更加激烈，资源得到更加合理的配置。 总之，大用户直购电模式与传统垄断购电模式相比较有以下几点优势【2 】： 1 ) 有利于挖掘电力市场潜力，实现发电、输电、用电的多赢局面。直购电模 式有利于发电行业积极主动地挖掘电力销售市场，创造更多效益；有利于用户通过 比较选择合同方，降低购电成本，增强行业市场竞争力；有利于电网行业的发展， 电网行业因输电业务量的增加而增加过网收入。 2 ) 有利于在售电侧引入竞争机制，完善电力市场体制。大用户直购电是售电 侧开放的第一步，通过直购电积累更多关于电力销售、电网建设和经济调度的经验， 有利于建立公平、公正、公开的竞争制度，有利于今后电力市场的发展和完善。 3 ) 有利于建立基于实际成本和供求状况的电价体系。逐步放开大用户直购电 和加快电价改革，规范并健全电价形成机制，实现分环节电价，即：上网电价、输 电价格、配电价格和终端售电价，使价格不仅能反映成本，还能反映市场供求状况。 华北电力大学硕士学位论文 4 ) 有利于电力调度和电力监管体制改革。开展大用户直购电模式，有利于促 进电力调度和监管体系改革。大用户与发电行业的双边合同交易增加电力市场交易 的复杂性和结算程序，对电力调度和监管提出更高要求。 5 ) 有利于区域电力市场的不断发展。直购电通过电价信号实现区域间电力资 源从低价区到高价区的合理配置，进而增加跨区间大用户和发电厂之间的电力输 送，这将有利于区域电力市场的形成和不断发展。 大用户直购电具有很多的优势，但在目前阶段全面实施还存在一定的挑战和风 险，主要包括法律法规问题，独立的输配电价机制尚未形成，交叉补贴现象严重， 辅助服务市场机制不完善，交易配套的市场机制尚待建立，信用问题产生制约1 3 卅。 其中信用问题主要是由于大用户直购电是一种市场竞争交易，大用户与发电企 业进行直接交易是建立在双方可预知信用的基础上的，并通过合同对约束双方行为 给予规范。我国目前市场环境不完善，尚未建立社会信用体系，因此大用户直购电 将面临一定的信用风险。 虽然大用户直购电的全面实施目前还存在一些困难，但它的确有利于电力市场 的发展，有利于资源的合理配置，有利于社会经济的发展。因此，随着我国电力市 场改革的启动和逐步完善，大用户直购电将成为必然趋势。开展大用户直购电问题 的研究，尤其是关于大用户直购电交易过程中的信用风险及其防范的研究，将对大 用户直购电的发展和完善起到重要的作用。 1 2 国内外研究动态 在已经对电力工业进行市场化改革的国家中，绝大部分国家都开展了电力大用 户直购电交易模式。例如，在英国电力市场中，对电力大用户( 1 m w 及以上) 开放 了市场，采用签订直接合同贸易方式，电力大用户可以自由选择供电方，如可以从 地区电力公司、电力联合运营中心( p o o l ，又称为电力库) 和发电商中任选供电方。 电力大用户可以与单一的发电商交易，也可以同时与两个以上发电商交易，根据不 同情况采用不同的合同签订方式和交易模式。当然，单一发电商也可以同时与多个 大用户交易。其中，文献 6 7 对美国、英国、澳大利亚和日本实施大用户直购电 的情况进行了介绍，总结了国外大用户直购电实施的经验。 随着我国电力市场的逐步发展和完善，在未来电力市场中，电力大用户直购电 将成为必然趋势，开展电力市场下的电力大用户直购电问题的研究对电力市场的发 展和完善将起到重要作用。国内学者就电力大用户直购电问题进行了不少讨论和研 究。文献u - 8 对我国大用户直接购电的实践进行了分析，并提出了需要解决的问 题：文献 9 介绍了国外大用户直购电的实施情况及其在我国的应用情况；文献 1 0 论述了在单一购买者模式的电力市场中发展大用户直购的优点，分析了在电力市场 2 华北电力大学硕士学位论文 初期实施大用户直购必须具备的条件，指出大用户直购作为单一购买者模式的有益 补充和扩展，将对电力市场的进一步完善，发挥市场经济的调节作用具有积极的意 义。文献 1 1 对大用户直购电的电价问题进行了分析和探讨；文献 1 2 对大用户直 购电中的电力转运费、输电阻塞管理费用的分摊等方面的问题进行了研究；文献 1 3 对大用户直购电的购电组合问题进行了分析和研究。 前面所述文献主要是从宏观政策方面对大用户直购电进行了探讨，在方法论上 对大用户直购电进行研究的文献目前还不多。文献 1 4 针对单一电力大用户与单一 发电商交易的利益博弈问题，运用博弈论的相关知识，研究了双方在交易博弈中如 何获得最大收益的问题。文献 1 5 分析了电力大用户直购电的特点和问题，运用博 弈论构建了基于多人合作对策的供电企业合作对策模型；文献 1 6 研究了双方在协 作与非协作博弈下针对直购电合同的报价行为；文献 1 7 建立了完全开放市场下单 一发电公司和单一大用户的双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型，并求解贝 叶斯纳什均衡，给出了发电公司和大用户的均衡报价策略。文献 1 8 运用鲁宾斯坦 的轮流出价讨价还价模型的思想，构造了发电公司与大用户之间关于直购电力价格 的不完全信息轮流出价的讨价还价博弈模型。 上述文献从方法论上对大用户直购电进行了研究，但是均没有涉及到交易过程 中的信用问题。在电力交易过程中，选择交易对象时，对于大用户来说，有时并不 希望简单地以电价作为选择标准，有些用户对于电能质量、供电稳定性等方面有较 高的要求；而对于发电企业来说，他们则更希望选择信用好的大用户，降低合同执 行过程中的风险。因此，信用问题是大用户直购电交易中值得关注和深入研究的一 个问题。 目前有关电力市场中交易主体信用研究的文献较少。文献 1 9 在分析以往信用 评价的理论基础上，构建了一套电力用户信用等级的评价指标，并采用熵值法和层 次分析法来确定指标权重，利用理想点法对用户进行信用等级划分。文献 2 0 利用 层次分析法确定权重从而对电力用户的信用等级进行评定。文献 2 1 建立了基于熵 权的层次分析法的电力客户信用风险评估模型。随着计算机技术的发展，人工智能 中的神经网络【2 2 】和支持向量机【2 3 。2 4 】等方法引入到了信用评估领域中。 但是在上述文献中，它们所采用的方法都没有考虑到信用的可累积性，它们都 没有利用历史信用数据，都只是根据当前所收集的企业运营状况和历史缴费信息进 行计算。并且由于以往电力交易体制的限制，大用户也只能是从某一个供电公司进 行电力购买，供电公司完全掌握了大用户的历史缴费信息。但是在大用户直购电交 易环境中，大用户可以从不同的发电企业或者供电公司进行购电，缴费记录的来源 则有多个。为了更准确地计算大用户的交易信用，应该充分利用其他交易伙伴对他 的交易信用评价值。而这方面的研究大部分集中在电子商务领域中。在电子商务领 华北电力大学硕士学位论文 域中，信用评价又被称之为信任计算或信任评估。目前，国内外比较有代表性的信 任计算模型有【2 5 】： 1 ) a b d u l - r a h m a n 信任模型：a b d u l - r a h m a n 等人提出了基于信誉机制的信任模 型。但该模型仅采用单一数值来表示信任度，难以准确地描述信任的多维特征。此 外由于忽视了评分人信任度，模型难以区分恶意用户与诚实用户。无法解决恶意推 荐问题。 2 ) m u i 信任模型：基于贝叶斯概率方法，m u i 等人构建了m u i 信任模型，利用 交易双方历史交易信息及信誉信息来推导用户信任度。然而m u i 信任模型难以准确 地为互惠、信誉变量初始化赋值；并且该模型也仅适用于简易的并行社会网络，无 法消除恶意推荐的影响。 3 ) y u 信任模型：y u 等人提出了基于社会信誉机制的信任模型，试图通过推导 信任路径，计算用户的信任度。然而y u 信任模型在构建信任路径时，需要遍历整 个社会网络，因此模型计算负担较大；同时由于无法甄别信任路径中的恶意用户和 诚实用户，致使模型易遭受恶意推荐、信誉诋毁等恶意行为的攻击。 4 ) s p o r a s 信任模型：z a c h a r i a 等人对e b a y 的方法进行了改进，提出了s p o r a s 信任模型。此模型考虑了评分人信任度，但没有涵盖交易价值、评分时间权重等在 线信任影响因素，致使s p o r a s 信任模型受到信誉波动等恶意行为的攻击。 5 ) 基于多影响因素的网上拍卖信任模型：张巍等人提出了基于多影响因素的 网上拍卖信任模型，弥补了现有理论信任模型的大部分问题，考虑了价格，评分时 间、评分人信任度等因素对信任度的影响。虽然影响因素的考虑较全面，但其计算 较简单，准确性有待于进一步改进。 1 3 论文的主要研究内容 随着大用户直购电交易的推广，市场参考者的增加，交易双方的不确定性及风 险越来越大。因此，在直购电交易过程中需要一套科学合理的决策模型，需要一个 高效的谈判流程。本论文针对电力市场初期大用户直购电交易问题，主要研究了以 下几方面的内容： 1 ) 对电子商务中信任计算的相关理论及方法进行了研究，重点探讨了信任度 衰减问题，信任传递问题，信任惩罚机制，并结合大用户直购电交易环境特点，将 交易主体的信任区分为运营环境信任和交易信任，分别采用支持向量机和反馈评价 的方法进行评估，设计了一种能够适用于大用户直购电交易环境的信任评估模型。 2 ) 利用博弈论中的混合战略思想对多个发电企业和多个大用户参与的直购电 交易利益和风险问题进行了研究，并通过双向拍卖和序贯谈判方法对讨价还价过程 4 华北电力大学硕士学位论文 进行建模，通过对模型的求解，给出了发电企业和大用户在长期合约交易中的均衡 报价策略，为大用户直购电交易谈判报价提供了参考。 3 ) 对传统的大用户直购电交易谈判流程进行了分析，针对谈判对象的选择问 题给出了一种新的解决方法，即根据信任评估值和价格评估值来选择谈判对象。另 外，将基于博弈论的报价策略应用到了谈判流程中，从而设计出了一种新的大用户 直购电交易谈判流程。 1 4 论文的组织安排 依据论文研究的总体思路，本论文的组织安排如下： 第一章引言。本章介绍了论文的选题背景、研究意义、国内外相关领域研究 现状、论文主要研究的内容和论文的组织安排。 第二章大用户直购电与信任评估相关概念及技术介绍。本章介绍了大用户直 购电的定义、我国在各阶段大用户直购电的模式和特点。同时还介绍了信任评估的 相关知识，以及信任评估中所运用到的相关理论与方法。 第三章基于运营环境和交易行为的信任评估模型设计与实现。本章结合大用 户直购电交易环境特点，借鉴电子商务中的信任评估研究成果，设计了一种面向大 用户直购电交易的信任评估模型。对模型中所提出的运营环境信任和交易信任的概 念进行了介绍，并详细介绍了采用支持向量机和反馈评价的方法对其进行评估的具 体步骤和计算方法。最后给出了一个算例对模型的有效性和实用性进行了分析，并 着重对交易信任中的时间衰减因子，欺骗记忆因子，经验因子的性能进行了实验验 证。另外，对所设计的信任评估模型进行了编程实现。 第四章基于博弈论的大用户直购电报价策略分析。本章运用博弈论中的混合 战略思想对多对多交易环境中的利益和风险问题进行了分析，采用双向拍卖和序贯 谈判的方法对大用户直购电交易过程中的讨价还价过程建立了贝叶斯博弈模型，并 求解出了均衡报价策略，为大用户直购电交易报价提供了理论依据。 第五章基于信任度和博弈论的谈判流程设计与实现。本章结合第三、四章的 研究与分析，对目前常用的大用户直购电交易流程进行了改进，将信任评估应用到 了谈判对象的选择中，将博弈论应用于大用户直购电的报价中，设计了一种新的大 用户直购电谈判交易流程，并通过算例对谈判流程进行了分析。最后编程实现了大 用户直购电交易系统。 第六章结论。对全文进行了总结，并展望了以后的研究方向。 5 华北电力大学硕士学位论文 课题的研究背景及研究意义，概述了大用户直购电和信任计算的国 分析了有待于深入研究的问题。最后简要介绍了论文的主要研究内 结构。 6 华北电力大学硕士学位论文 第二章大用户直购电和信任评估相关概念与方法介绍 2 1 大用户直购电概述 2 1 1 大用户直购电的定义 所谓大用户直购电是指电压等级或用电量超过一定值的电力用户与独立发电 企业经协商，直接签订双边购售电合同进行电力购销交易的一种特殊行为，是一种 购电模式【l 】。如果大用户与发电公司同属于一个电网，则大用户和发电公司要付给 电网公司输电费，属于零售转供；如果用户是跨区交易方式，就需要经过几个电网 传输，则大用户或发电公司还要付给参与转运业务的电网公司转运费，属于零售加 批发转供。 作为直接购电主体的“大用户，其资格既可以用电压等级界定，也可以用常 年平均用电负荷的大小界定【l 】。但是，“大用户”是一个相对概念，随着电力工业市 场化改革的深入，“大用户”的门槛也在逐渐降低。当电力工业市场化改革进入零 售竞争运营模式后，所有的用户都有资格直接购电。到那时，相对于直接购电而言， 用户就没有什么“大”“小”之分了l z 6 。 2 1 2 我国各阶段大用户直购电的特点及模式 1 ) 电力体制改革前的大用户直购电 在电力市场化改革前，我国在许多地区已经出现了大用户直购电行为。主要是 从上世纪9 0 年代中后期开始，在电力需求持续不旺电力供应明显过剩的情况下， 全国发电设备平均利用小时数的下降，造成部分发电企业亏损。一些独立的发电企 业纷纷进行开拓用电市场的努力，提出了由发电厂向电力大用户直供电的要求；与 此同时在用电侧，为了降低生产成本，一些高耗能行业的电力大用户企业纷纷要求 与发电企业供需见面，实现电力直供。各地陆续出现了一些直供电试点，例如上海 宝钢直供电、湖北宜昌市直供电、四川i 、河南等个省开展的直供电等【2 7 】。 这一时期大用户直购电的特点是：一是地方政府主导和组织的点对点交易；二 是价格通常在政府协调下由供需双方确定；三是由政府批准给予当地电力企业一些 过网费，无具体测算规则；四是发电厂和用户参与直购电的目的明确，发电厂为了 提高电量增加收益，用户为了降低电价。 这一时期，在电力供大于求的形势下，一些地区在地方政府主导下以直购电名 义开展了电力交易，进行了一些尝试，取得了一定效益：一是开拓了部分用电市场， 增加了社会用电量，促进了地方经济的发展；二是降低了部分用户的电价，降低了 7 发 省 级 政 面 业创造了良好的经济效益或社会效益，也对地方经济发展起到了重要作用，同时培 育了稳定、良性循环的电力市场。在吉林直购电试点工作中，发电企业与电力用户 供需双方直接见面，经过协商签订合同实施直接购电，并通过吉林省公共电网进行 输电，向电网企业支付输电费用。 由于受到客观条件的制约，吉林试点工作在竞争电力市场未建立、相关配套机 制不完善的情况下开展，其直购电模型表现出以下几个特点：一是试点模式采用单 一用户与单一发电企业之间的交易( “一对一 模式) ；二是按照1 7 号文的规定， 采用综合计算输配电服务费，简化相关服务问题，尽量减少利益大幅度调整，突出 了可操作性。 吉林直购电试点是国家正式批准的首家大用户直购电试点，改变了我国原有的 电力交易内容与合作方法，开创了电力用户与发电企业直接见面的崭新交易方式， 是我国电力体制改革中一件具有里程碑意义的事件，标志着我国电力市场化改革又 迈出了重要一步。 ( b ) 台山直购电试点 2 0 0 3 年1 2 月，广东省政府正式向国家电监会提出了开展直购电的申请。2 0 0 6 年1 0 月，国家电监会、国家发改委召开会议审议通过了广东省台山市大用户直 购电试点工作实施方案。2 0 0 6 年1 1 月，广东省台山市大用户直购电试点正式启动。 华北电力大学硕士学位论文 参加试点的发电企业为广东国华粤电台山发电有限公司，目前已投产5 台6 0 万千瓦机组，总装机容量达3 0 0 万千瓦。参加试点的大用户应为台山市广海湾华侨 投资开发试验区范围内的专变或专线供电的工业企业。由于该开发区尚在招商阶 段，为此在台山市选择6 家企业作为第一批直购电试点企业。这6 家企业大多属于 外商投资企业和民营企业，大多是科技和高新技术企业，产品科技含量较高，市场 竞争力强，年用电量均在0 2 一o 5 亿千瓦时之间，是当地稳定的用电大户，均符合 国家产业政策和环保要求。经广东省发改委、经贸委审核，参与试点的6 家用电企 业均符合国家产业政策规定，无限制类和淘汰类项目，经江门市环保部门监测和省 级环保部门认可，各企业严格执行环境保护法律法规，污染排放通过达标考核。 台山直购电试点采用“多买一卖( 一对多) 模式，台山发电厂与6 家试点大 用户通过直接见面，进行双边交易。用户的最终用电价格包括与发电企业签订的购 售价格和委托电网输电服务价格两部分。发电企业、试点大用户与电网经营企业签 订大用户、发电企业直接购售电及委托电网企业输电服务合同，明确供电、输 电和用电三方的责任与义务。 台山发电厂与试点大用户直购交易电量、价格由双方协商确定。根据1 7 号文 规定的原则，广东省物价局按照广东电网公司2 0 0 4 年的财务报告，测算出台山市 直购电试点工作的输配电价为o 1 6 1 3 1 元千瓦时( 含线损) 。电网经营企业对发电 企业和大用户不再另行收取专项和辅助服务费用。为了规避风险，台山直购电试点 实行保证金制度，大用户需要缴纳一定保证金。 实施直购电试点后，广东电网对台山发电厂和试点大用户有关设备的调度管辖 方式不变。试点大用户与台山发电厂之间的电费，由电厂按直购电价委托电网公司 收取，由电网公司与电厂一并结算。 2 2 信任评估概述 2 2 1 相关概念 信任的定义【2 9 。3 4 1 有多种，电子商务中的信任，被广泛接受的描述是m a y e r 3 3 】等 给出的：信任是基于对对方将完成己方重要的特定行动的期望，己方愿意接受对方 行动可能导致的伤害，而不考虑监控另一方的能力。 y a ow a n g 3 4 】定义信任是一个实体基于自身与另一个实体直接的交易经验而产生 的对该实体能力、诚信和可靠性的一种信心。 x 5 0 9 的2 0 0 0 年版中对信任是这样定义的：一般说来，如果一个实体假定另一 个实体会准确地向它期望的那样表现，那么就说它信任那个实体。对这些假设和期 望可以使用信任度来衡量，信任度取决于一个被信任者的特征、能力、力量以及真 9 t b e t h 等人提出了一个基于经验和概率统计解释的信任计算模型，模型将经验 分为正面和负面的两类。交易成功则正面经验计数增加，交易失败则负面经验计数 增加。直接信任定义为目标实体能成功完成交易的概率。 基于贝叶斯理论( b a y e s i a nt h e o r y ) 的信任计算模型使用描述二项事件( 满 意不满意) 的后验概率b e t a 密度函数来记录信任评估结果。其可以描述为b e t a ( a ，b ) ，其中q 和b 分别表示了信任评估中正面和负面的评估次数，信任度通 常可以表示为b e t a 概率密度函数的概率期望。y w a n g 使用了贝叶斯网络为不同条 件下的信任进行建模。贝叶斯理论为信任计算提供了可靠的理论基础。 其次是基于主观理论的信任模型，其代表性的信任模型有如下几种： j e s a n g 等人引入了事实空间( e v i d e n c es p a c e ) 和观念空间( o p i n i o ns p a c e ) 1 0 华北电力大学硕士学位论文 的概念来描述和度量信任关系，并提供了一套主观逻辑( s u b j e c t i v el o g i c ) 运算 子用于信任度的推导和综合计算。其主要的算子有合并( c o n j u n c t i o n ) 、合意 ( c o n s e n s u s ) 和推荐( r e c o m m e n d a t i o n ) 。与b e t h 模型相比，j a s a n g 模型对信任 的定义较宽松，同时使用了事实空间中的肯定事件和否定事件对信任关系进行度 量。模型没有明确区分直接信任和推荐信任，但提供了推荐算子用于信任度的推导。 另外，其信任度使用三元组来表示，而不是b e t h 模型中的单一数值。另外，模型 无法有效地消除恶意推荐带来的影响。 y u 和s i n g h 使用d s 证据理论来表达信任( 信誉) 值，模型中假定了两个可 能的结果。信任为i l l ( t a ) ，不信任为m ( 1t a ) ，则信任值为 r ( a ) = m ( l ) 一朋( 1 l ) 伽( l ) ，m ( 1 l ) o ，l 】，r ( a ) o ，1 】，根据其行为历史记录进行信 任评估，以及预定义的可信和不可信行为的门限值，使用d e m p s t e r 规则可计算出 m ( t a ) 和m ( 1 t a ) ，进而得出信任值。 d w m a n c h a l a ，以及s a b a t e r 等人提出的r e g r e t 都使用了模糊集合理论进行 信任建模。在基于模糊集的模型中将信任表示为模糊语言变量，这些语言变量刻画 了主观的，难于定量描述的信任程度，每一个语言变量l 都关联了一个模糊集，其 成员函数描述了信任程度。模糊逻辑为这种模糊度量提供了推理规则。 这些信任模型大多只是一种理论算法模型，没有考虑信任随时间的衰减因素， 或只是按一种简单的线性或指数性函数进行衰减，不能很好地符合实际情况，并且 他们大部分没有对欺诈行为采取相应的惩罚措施，无法遏制欺诈行为的发生，同时 对于交易额、经验值等因素也没有考虑。虽然有些因素他们暂时未考虑到，但仍然 能解决特定交易过程中的信任问题以及一些量化的参考值，同时也推动了该领域的 发展。 2 3 相关方法介绍 2 3 1 德尔菲法 大用户直购电交易过程中，交易实体的信任评价是个复杂的过程，影响的因素 众多，而且很多因素相互关联、相互制约，难以用传统数学模型加以描述，因而进 行评价时选择合适的方法，即用何种数学工具来解决问题就显得非常重要。德尔菲 法( d e l p h i ) 对复杂的决策问题在评价中征求和收集有关专家的意见，通过规范化 程序对专家的意见进行统计处理、归纳和综合，然后进行多次信息反馈，使成员信 息逐步集中，从而做出群的比较正确的判断。因此，本文采用德尔菲法确定影响交 易实体信任评价的关键因素。 德尔菲法( d e l p h i ) 确定关键因素的过程如图2 - 1 所示。在实施大用户直购电 华北电力大学硕士学位论文 交易前，首先需要由电力交易中心组织成立电力市场调查机构，由电力市场调查机 构搜集资料并选出电力市场方面的若干专家进行分组；其次，调查机构依据这些专 家的知识、经验和智慧，针对大用户直购电交易环境中的市场参与者的企业运营环 境和交易行为两个方面拟定出电厂和大用户的信任评估指标，即不记名不记投票次 数地收集、记录专家们所想到的所有交易风险因素；然后，在反复多次匿名征询专 家意见和允许专家“背靠背 地交流后，采用数理统计方法，统计每个拟定指标的 专家投票数所占比例即此指标的得分；汇总记录并从中选出专家意见集中程度较高 的指标作为最终的信任评估指标。 2 3 2 模糊层次分析法 图2 1d e l p h i 判定流程图 在影响实体信誉评价的因素中，有定性的因素也有定量的因素，且选取的因素 为多层次、多角度。各因素有轻有重，对实体信用影响和折射程度不一样，在分析、 比较、判断、评价、决策时，这些因素的重要性、影响力或者优先程度难以量化出 来，这时人的主观选择会起着相当重要的作用。美国运筹学家a l s a a t y 于2 0 世 纪7 0 年代提出的层次分析法( a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ，简称a h p 方法) ， 是一种定性与定量相结合的决策分析方法，对各种类型问题的决策分析具有较广 泛的实用性。在一般评价中，对于一些无法测量的因素，只要引入合理的标度，就 可以用这种方法来度量各因素的相对重要性，从而为决策提供依据。 1 2 华北电力大学硕士学位论文 但a h p 存在明显的不足：( 1 ) 难以处理决策者主观判断的不确定性和不准确性： ( 2 ) 评估者的偏好存在模糊性，可能无法给出主观判断对应的精确数值：( 3 ) 信 任评价因素对信用度和交易风险的影响具有模糊性。 为解决这些问题，本文采用模糊层次分析法( f u z z y a h p ，f a h p ) 来计算各评 价因素的权重，使计算结果更加精确更加符合实际情况。 模糊层次分析法主要步骤如下【3 7 。3 8 】： 1 ) 建立层次结构模型。按问题要求建立一个描述系统功能或特征的内部独立 的递阶层次结构模型，一般此模型由目标层、准则层和方案层构成。 2 ) 建立专家模糊比较判断矩阵。通过专家打分和调查，由上至下，通过各层 不同因素间的两两比较所得三角模糊数确定每层的三角模糊判断矩阵。设与上层相 关联的本层指标有a 个，指标集为x = x l ，x 2 ，x n ) ，有s 个专家，a i i k 为专家k 对两 两经过比较判断所得到的指标i 比指标j 的模糊判断程度，三角模糊数 a i j k = ( 1 i j k , m i j k , u i j k ) ，其中l i j k 为专家k 给出的两指标相对重要性最保守的判断，m i j k 为 专家k 给出的两指标相对重要性最可能的判断，u i i l 【为专家k 给出的两指标相对重要 性最乐观的判断，其中l i j k 鲰) 2 ，= j ，一，l 。 2，：。，m2，i，rm曼，【i；二=：_=二；，l】 公式( 2 一- 一2 m ) = i i l 一，l i 公吉() ，= l ，2 ，胡，户广( m 雎一“豫) 一( 肺一，七 j h 。v。 则指标集x 中的各指标权重向量为： = ( d ( x l 七) ，d ( x 2 七) ，d ( x 础) ) 经归一化处理，得到x 上的权重模糊集： 暇- ( d ( x l k ) ，d ( x 2 k ) ，d ( x 舭) ) 其中 d ( x 腩) = 掣 d ，k - ，& k )厶” ， 公式( 2 - 3 ) 应用群组决策方法中的加权算术平均数方法，根据各专家对指标集x 的权重模 糊集，经加权计算得到综合各专家意见的权重模糊集： w = 以w j | 公式( 2 4 ) k = l 式中以为专家k 的权重，并且有以= l 。 k = l 4 ) 计算最底层指标的综合权重。应用模糊层次分析法逐一求得每层指标集相 对于上一层指标的权重模糊集，然后根据层次分析法向上逐层计算，进而得到指标 层各最底层指标对目标层的综合权重。 2 3 3 支持向量机理论 支持向量机( s ) 以统计学理论中结构风险最小化原理为理论基础，根据有限的 样本信息，在模型的复杂性( 即对特定训练样本的学习精度) 和学习能力( 即无错误地识 别任意样本的能力) 之间寻求最佳折衷，以期获得最好的推广能力。s v m 最初用于模式 识别中的2 类线性可分问题，其基本思想可用图2 2 的两维情况说明。 1 4 驰一点 “ 一，一司 私夏一 兰k司 挚夏一 弘甄 、，了阔 图 分别为 隔( m a r 最大。 2 ，n ，x i r d ，y e - 1 ，1 ，满足 y f 【( w ) + 6 】一1 o ( i = 1 , 2 ，1 ) 公式( 2 - 5 ) 此时分类间隔等于2 f i 叫| ，使间隔最大等价于i i 叫| 2 最小，满足条件公式( 2 5 ) 并且 使0 卅2 2 最小的分类面就叫做最优分类面，h l 、h 2 上的训练样本叫做支持向量。 利用l a g r a n g e 优化方法可以将上述最优分类面问题转化为其对偶问题，即在约束条 件： e y f q = 0 ( o ，f = l ，2 ，刀) 公式( 2 6 ) i = 0 对求解下列函数的最大值，即： q ( 口) = 一寺口，口y ，y ，( x i x j ) 公式( 2 7 ) i = 1 i j - - l 其中为原问题中与每个约束条件公式( 2 5 ) 对应i 筢j l a g r a n g e 乘子。这是一个不 等式约束下的二次函数寻优的问题，存在唯一解。容易证明，解中将只有一部分( 通常 是少部分) 不为零，对应的样本就是支持向量。解上述问题后得到的最优分类函数为： 厂( x ) = s g n w x + b = s g n ( 口；l 少f ( x f ) + 6 ) 公式( 2 8 ) i = l 公式( 2 - 8 ) 中的求和实际上只对支持向量进行。b 是分类阈值，可以用任一个支持 向量( 满足公式( 2 - 5 ) 中的等号) 求得，或通过两类中任意一对支持向量取中值求得。 对于非线性问题，可以通过非线性变换转化为高维空间中的线性问题，在变换后的 高维空间求最优分类面。引入核函数可以实现这种非线性变换。核函数k 满足m e r c e r 条 件，并且满足k ( t ，o ) = ( 毛，0 ) 。引入核函数之后，目标函数公式( 2 7 ) 变为： 1 5 华北电力大学硕士学位论文 q ( 口) = 窆一昙窆嘶口，y ，j ，k “_ ) 1 - - i 1 ，= l 公式( 2 - 9 ) 相应的分类函数变为： 一 ( x ) = s g n w x + b = s g n e a y f k ( x i x ) + b ) 公式( 2 1 0 ) f = l 常用的核函数包括：线性核函数k ( 一，x ，) = x i x l ； 多项式核函数 k ( x t ，工，) = i x j + 1 1 9 ：r b f ；核函数k ( 五，) = e x p ( - ( x f 一工j ) 2 c r 2 ) ；s i g m o i d 核函数 k b i ，x j 、) = t a n h ( v ( x , x j ) + c ) 在线性不可分情况下，通过引人松弛变量岛允许错分样本的存在，这时约束条件公 式( 2 5 ) 变为y j ( w ) + 6 】一1 + 占i o ( i = 1 , 2 ，n ) 在目标最小化0 叫1 2 2 中加人惩罚项c