（电力系统及其自动化专业论文）电网规划建设项目评估与决策.pdf

a b s t r a c t w i t ht h eu t i l i t yd e r e g u l a t i o na n dm a r k e to p e r a t i o ni nc h i n a ，t h ee c o n o m i c f a c t o rh a sb e e n i n c r e a s i n g l yi m p o r t a n t i nt h ec o n s t r u c t i o n p o j e c t d e c i s i o n m a k i n go fp o w e rs y s t e mp l a n n i n g a tt h es a m et i m e ，t h ew o r ko f p r o j e c te v a l u a t i o na n dd e c i s i o n - m a k i n gi sf a c i n gn e wc h a l l e n g e sb e c a u s eo f s o m en e wc h a r a c t e r i s t i c s ，s u c ha s c o m p l i c a t i o n o fd e c i s i o n f a c t o r s ，t h e i n c r e a s eo fu n c e r t a i n t i e s ，d i v e r s i f i c a t i o no fd e c i s i o ns u b j e c t s ，a n de t c t os o l v e t h e s ep r o b l e m s ，t h i sd i s s e r t a t i o nh a sm a d er e s e a r c ha sf o l l o w s ： ( 1 ) an e wi n t e r v a l n e tp r e s e n tv a l u e ( i n p v ) b a s e dm e t h o df o rt h e e c o n o m i ce v a l u a t i o no fe l e c t r i cp r o j e c t sr e s u l t i n gf r o mp l a n n i n gi sp r e s e n t e d ， w h i c hc a nd e a lw i t ht h ee l e c t r i c i t yp r i c ef l u c t u a t i o n f i r s t ，t h ec o n c e p t so fi n t e r v a lc a s hf l o wa n di n t e r v a lr a t ea r cp r e s e n t e dt o m o d e lt h eu n c e r t a i n t yo fc a s hf l o w t h e n ，t h ee v a l u a t i o nm e t h o dc o n s i d e r i n g t h ef l u c t u a t i o ni s p r o p o s e d a d d i t i o n a l l y , am e t h o dt om e a s u r et h er i s ko f p r o j e c ti sa l s op u tu p ac a s ei sg i v e nt os t u d yt h ee f f e c t so ft h ee l e c t r i c i t y p r i c ef l u c t u a t i o no nt h ep r o j e c te v a l u a t i o n i nw h i c h ，t h et o t a lr i s kp o i n t ， n e u t e rr i s kp o i n ta n dz e r or i s kp o i n to ft h ef l u c t u a t i o nf o rap r o j e c ta r e d e f i n e d ，a n dt h e nt h ea c c e p t a b l es c o p eo ft h ef l u c t u a t i o nf o r t h ep r o j e c tc a nb e g a i n e d m o r e o v e r , t h ef l e x i b l ea d j u s t i n gp r i n c i p l e sf o rt h ei n t e r v a lc a s hf l o w a n dm e t h o d st oc a l c u l a t et h ea v a i l a b l ef l u c t u a t i o np a r a m e t e ro fe l e c t r i c i t y p r i c e a r ep r o v i d e d t os u mu p ，t h i sm e t h o dc a nt a k ei n t oa c c o u n tt h ep a r t i c u l a r i t yo fe l e c t r i c p r o j e c t sa n de c o n o m i cu u c e r t i e sa tt h es a m et i m e w h a t sm o r e ，i tc a nn o to n l y j u d g et h ee c o n o m i c a lf e a s i b i l i t yo ft h ep r o j e c t s ，b u ta l s oe s t i m a t et h er i s ko f p r o j e c t s t h u st h ep r e s e n t e dm e t h o di sa ne f f i c i e n ta n df l e x i b l ee v a l u a t i o nt o o l s u i t a b l ef o re l e c t r i cp r o j e c t s ，w h i c hc a no f f e rd e c i s i o nm a k e r ( d m ) m o r e c o m p r e h e n s i v ee c o n o m i ci n f o r m a t i o n ( 2 ) an e wc o m p r e h e n s i v e m e t h o df o r p r o j e c t s e v a l u a t i o n a n d d e c i s i o n m a k i n go fp l a n n i n gi sp r o p o s e d ，w h i c hi sb a s e do ni n t e r v a la n a l y t i c a l h i e r a r c h yp r o c e s s ( i a h p ) a n di n t e r v a lb i n a r yp r o g r a m m i n g f i r s t l y , ab e n e f i ts c o r ef o re a c hp r o j e c ti nf o r mo fa ni n t e r v a ln u m b e ri s o b t a i n e d t h r o u g h a ni a h p p r o c e s s t h e na ni n t e r v a l - b a s e db i n a r y p r o g r a m m i n gm o d e li ss e tu pt om o d e lr e s o u r c ea l l o c a t i o np r o b l e m w i t ht h e i n t r o d u c t i o no fo p t i m i z a t i o nl e v e l 口a n dc o n s t r a i n tl e v e l 丸t h ei n t e r v a l p r o b l e mi st r a n s f e r r e di n t oar e g u l a rl i n e a rb i n a r yp r o g r a m m i n gp r o b l e m f u r t h e r , t h ep r i n c i p l e so fs e t t i n gt h e s ep a r a m e t e r sa r ep r e s e n t e d ，s ot h a t d e c i s i o n - m a k e r sb r ea b l et oa d j u s tt h em o d e lw i t ht h e i rp r e f e r e n c ea n d e x p e c t a t i o n i nc o n c l u s i o n ，c o n s i d e r i n gu n c e r t a i n t i e so fd e c i s i o nf a c t o r s ，t h eb u d g e t r e s t r a i n tt e r m s ，a n dl o g i cr e l a t i o n so fp r o j e c t sa tt h es a l t l et i m e ，t h ep r o p o s e d m e t h o dc a nf i n dt h eo p t i m i z e dc o m b i n a t i o no fp r o j e c ta l t e r n a t i v e s ，w h i c hw i l l o p t i m i z er e s o u r c ea l l o c a t i o ni na nu n c e r t a i ne n v i r o n m e n t ( 3 ) b a s e do nt h et h e o r i e sa b o v e ，as e r i a ls o f t w a r et o o l sf o re v a l u a t i o na n d d e c i s i o n m a k i n go fc o n s t r u c t i o np r o j e c t si sd e v e l o p e d ，w h i c hi si n t e g r a t e di n t h ep l a n n i n gs o f t w a r et e r m e dc n po ft i a n j i nu n i v e r s i t y t h e s es o f t w a r et o o l s o f f e ri n t e r a c t i v ev i s u a lp l a t f o r mf o rm u l t i - a t t r i b u t ed i c i s i o n m a k i n g ( m a d m ) c o m b i n i n gt h ee x p e r t i s eo fh u m a nb e i n g sa n dt h ep o w e ro fa c c u r a t ec o m p u t e r c a l c u l a t i o n ，t h e s et o o l sw i l l r e s u l ti nb e t t e r d e c i s i o n m a k i n ga n dh i g h e r e f f i c i e n c y k e yw o r d s ：p o w e rs y s t e mp l a n n i n g , e c o n o m i c e v a l u a t i o n , ( m a d m ) c o n s t r u c t i o np r o j e c t s ，u n c e r t a i n t i e s ， m u l t i - a t t r i b u t e d e c i s i o n - m a k i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其能人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫鲞叁鲎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。 学位论文作者签名；罗j 哆 签字日期： 肼年，月细日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫壅盘茎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权鑫生盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 罗，咄 导师签名私i 磊 签字日期：二一5 年，月扩日签字日期：z d d 缉，月2 d 日 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 电网规划建设项目评估决策概述 城市电网是城市范围内为城市供电的各级电压电网的总称，是电力系统的主 要负荷中心，又是城市现代化建设的重要基础设施之一【l 】。城市电网规划一方面 是城市总体发展规划的重要组成部分，另一方面也是电力系统规划的重要组成部 分，包括现状网络分析、负荷预测、变电站选址定容、网络优化、投资估算与经 济效益分析等几大部分。 作为城市电网建设改造重要依据的电网规划，特别是近期规划( 1 5 年) ， 将产生大量的电网建设项目，即本文所研究的电网规划建设项目，如无特别说明， 为表述方便，后文也称电网建设项目。电网规划建设项目的评估决策涉及到一个 由规划蓝图到项目计划的全过程，其内容包括电网规划产生新建或改造项目、经 济评估、综合评判、项目决策和项目后评估等一整条主线的内容。 由于理论和工具的缺乏，传统上由规划到计划决策往往采取了“拍脑瓜”式 的做法，如图1 - 1 示例所示。对于高压输变电项目来说，由于其数量少，在可行 性研究的基础上，再经专家决策的做法往往是可行的。但城市配电网建设项目众 多，特别是中、低压配网项目，可能会有成百上千个，此种模式的做法将无法完 成科学有效的决策，往往造成大量的盲目投资和巨大的资金浪费，致使城市配电 网始终处于不断的改造中仍然不能解决问题。 电两规翻( 近期规划) 电同规翔建设项目 匿耍囹 匮垂圈 豳磷匣丽圃 e - 、规划e：l 匝殛囹 一庶 。拍腩瓜。 图1 - 1 传统电网项目决策过程 项目计划 圆亟囹 圆垂圆 圈睁团委囹 二l 匦耍囹 电网建设投资巨大，对于规划产生的大量待建项目，往往由于投资预算的限 制，只能允许建设部分项目。按照“拍脑瓜”上马的项目，很多时候由于规划决 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 策的失误导致巨大经济利益的损失，无法保证电网建设项目的有效投资回报，这 样不仅浪费了有限的投资，还付出了机会成本的巨大代价。因此迫切需要一种适 合实际需要的电网建设项目综合评判与优化决策的方法和工具提供决策支持。 随着电力市场化和电力企业体制改革的逐步深化，经济因素在决策中的地位 日益重要，与此同时出现的决策因素复杂化、不确定因素增加和决策主体多元化 等新特点都为电网规划项目的评估决策问题提出了新的挑战。在电网建设项目的 投资决策中，综合各方面因素，运用科学的方法进行客观的评估，既而做出项目 的优化决策，已成为现代项目决策的必然趋势。本文提出如图1 _ 2 所示的电网建 设项目决策过程。 图1 - 2 本文的电网规划建设项目决策过程 以下按照从规划到计划的主线介绍电网规划建设项目评估决策的主要内容。 1 2 电网规划建设项目评估决策的内容 1 2 1 电网建设项目的产生 目前，在利用辅助决策软件完成规划的过程中，一般通过手工对比形成电网 规划建设项目。这种工作模式效率低、主观性强、准确率较低，规划方案调整后， 规划建设项目不能自动调整，迫切需要电网建设项目自动生成工具的支持。国内 外现有的主要规划软件包【2 吲尚未见有关此功能的报导。本文所说的电网建设项 目自动生成指的是基于规划数据库的计算机自动生成。它是以现状电网数据和规 天津大学硕士学位论文第一章绪论 划电网数据为基础，通过数据挖掘等数据库技术自动滤去冗余数据，提取有用数 据，然后将电网现状数据和规划数据进行比较操作得出简单、直观、准确的中压 电网和高压电网不同规划年份新建项目和改造项目的具体内容。电网规划建设项 目的自动生成与传统的手工对比形成电网规划建设项目的方法相比，具有更高的 效率，更好的科学性、经济性，能较好的发挥其作为规划与计划和建设实旅之间 的联系和纽带的作用。 1 2 2 电网建设项目的经济评估 电网建设项目的经济评估，也称经济评价。现行项目的经济评价分为两个层 次，即财务评价和国民经济评价。财务评价是在国家现行财税制度和价格的条件 下，从企业财务角度分析、测算项目的费用和效益，考察项目的获利能力、清偿 能力和外汇效果等财务状况，以判别项目在财务上的可行性。国民经济评价是指 从国家、社会的角度考察项目，分析计算项目需要国家付出的代价和对国家的贡 献，以判别项目的经济合理性。一般情况下，应以国民经济评价结论作为项目取 舍的主要依据。 1 2 3 电网建设项目的综合评判 所谓的综合评判就是对多种因素所影响的事物或现象做出总的评价。在电网 规划建设项目的实际决策中，除项目的经济评估结果外，决策人员往往还面临着 诸如可靠性、安全性等一系列决策因素，并且这些因素间可能相互影响，相互制 约，需要通盘考虑，作出综合评判，以考查其对电网的贡献( 综合效益) 。这一 过程一般通过评分量化实现，评分越高综合效益越大。 1 2 4 电网建设项目的优化决策 配电网的投资往往是有限的，只能满足建设有限的建设项目的需要，对于大 量的待建项目需要优化选择。电网规划建设项目的优化决策实际上是一种资源分 配的优化问题，即以综合评判的结果为依据，结合现状网的实际情况，考虑各项 目的成本以及资金预算的约束条件，优化得到最佳的项目组合使其对电网的贡献 最大。该优化的项目组合即为决定需要优先建设的项目。 1 2 5 电网建设项目的后评估 电网规划建设项目的后评估，是指在项目投产若干年后，根据项目的各项实 际数据资料和项目生命期内其余年份的预测资料迸行的评估。这个阶段评估的特 天津大学硕士学位论文第一章绪论 点是要求据实计算，将前期工作中项目评估的预期效果与实际效果进行对比，对 预期效果与实际效果的背离程度进行定量计算( 不能定量计算的进行定性描述) ， 并分析产生背离的原因，反馈评估结果，以提高决策水平。 本文将重点研究电网建设项目的经济评估、综合评判和优化决策以及相关软 件工具的开发与应用。 1 3 研究现状 1 3 1 项目经济评估 针对电网建设项目的经济评估，目前主要采用的还是与一般项目类似的基于 折现现金流( d i s c o u n w ac a s hf l o w ，d c f ) 的方法，包括净现值( n e tp r e s e n tv a l u e ， n p v ) 法、内部收益率( i n n e r r e t u r n r a t e ，i r r ) 法和投资回收期( p a y b a c k t u n e ， p t ) 法等【_ 7 一，它们一般不涉及到不确定性的处理或处理程度有限。对项目评估工 作中不确定性( 主要是信息的随机性、模糊性、灰色性和未确知性) 和风险性【9 ，l o 】 的处理是目前研究的热点，归纳起来主要有数学方法( 包括概率统计方法【儿，1 2 1 、 模糊数学方法m 切、灰色数学方法【1 8 2 0 、区间数学方法【2 1 捌、未确知数学方法 2 3 - 2 4 以及盲数方法 2 3 - 2 7 等) 、项目仿真模拟方法 2 8 3 1 】和管理决策( 实物期权( r e a l o p t i o n ) 和期权定价( o p t i o n p r i c e ) ) 3 2 - 3 7 方法等。从上述方法的可行性和关键参 数的确定方面比较来看，基于区间的分析方法具有简单易行且能准确处理不确定 信息的特点，更适合于电网建设项目的经济评估，因此本文也采用了这种方法以 处理评估中的不确定性。 然而，电网近期规划产生的大量电网建设改造项目不同于一般的工程项目， 存在特殊性。一方面规划建设项目必须满足现状网络可靠性和稳定性的要求以及 负荷分布和增长的需要，其中的一个项目可能从属于或影响于另一个或一些项目， 项目一旦实施将会产生巨大的经济和社会影响；另一方面，电网规划建设项目属 典型的资金密集型项目【3 8 】，其效益更多的表现在电这种特殊商品( 无法存储，产、 供、销、用瞬时完成) 的价值上，评估的过程中不仅需要考虑利率的影响，还应 该考虑到售电量和电价的影响【3 卿。现有经济评估方法对此较少涉及，同时考虑电 网建设项目的特殊性和评估中不确定因素的经济评估方法鲜有报导。 1 3 2 项目综合评判决策 项目综合评判决策问题可分为两个子问题【2 1 】：多属性综合评判，即在可行 性研究的基础上综合考虑投资回报、可靠性等多种因素，对项目进行综合评判； 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 资源分配问题，即根据综合评判的结果考虑各项目的成本及资金预算的约束条 件，决定优先建设哪些项目。 针对项目的综合评判问题，通常可采用层次分析法 3 9 , 4 0 ( a n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ，a h p ) 、模糊综合评判【4 1 j 或效用理论 4 2 1 等方法来衡量项目的综合效益。 针对第2 个子问题，尤其当项目数量较大( 几十个、几百个甚至上千个) 且项目 之间还存在依赖关系时，将很难完成决策，这时可采用给定预算下综合效益最大 的o l 规划模型来描述这个问题。 针对规划项目决策问题，文【4 0 】提出了基于a h p 和线性规划的方法；文 4 1 】 在项目综合效益评判中采用了模糊多目标评判决策理论；文 4 3 】应用动态规划对 变电站和输电线路进行了投资决策优化；文畔】对比了基于效用理论价值函数和 基于a h p 的多准则项目评判的方法。实际决策过程中各种决策因素均具有一定的 不确定性，如项目对可靠性的贡献、投资回报率、总体资金预算等。以上文献均 未给出解决项目综合评判决策中不确定性问题的方法，文【“】中基于概率分布的 方法也仅针对了第1 个子问题。能计及决策因素的不确定性，同时考虑资金预算 的约束条件，且能处理项目间逻辑关系，特别是当备选项目数量较多时的规划项 目综合评判决策方法目前还比较缺乏。 1 3 3 相关软件工具的开发应用 在市场经济条件下，电网规划建设项目的评判决策因素更加复杂，决策涉 及的部门更广。传统的规划软件【2 q 往往只注重对各种指标数据的量化分析，虽 然能对各方案进行潮流分析、 h 安全校验等技术和经济上的计算比较，但对于 诸如环境、美观等定性因素则很难建立数学模型以进行精确计算，而且难以处理 规划中的大量不确定性决策因素。这是由于这些软件普遍缺少综合评判决策的关 键环节，无法将电气专业的计算与决策中人的主导作用有机结合起来，因此迫切 需要开发能实现人机联合决策的电网规划多属性综合评判决策支持系统，以对包 括项目决策在内的诸多综合评判决策提供支持。 通用的综合评判决策软件【4 5 删往往只针对一般情况设计，较难实现与规划软 件的良好配合与无缝集成1 4 ”。借鉴决策理论方面的研究成果，开发针对问题领域 的专用综合评判决策工具是一条有效的途径。目前，开发电力系统的各种决策支 持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d s s ) 断4 1 】的技术较多，而针对电网规划 建设项目综合评判决策问题的专业软件还比较缺乏。 天津大学硕士学位论文第一章绪论 1 4 存在问题与解决办法 从上述研究现状可知，目前急需解决以下三方面的问题：一是电网建设项目 的经济评估问题，需要研究适合市场特点和电网特点的项目经济评估新方法；二 是项目的多属性综合评判决策，即在可行性研究的基础上综合考虑投资回报、可 靠性等多种因素，对项目进行综合评判，根据评判结果完成项目的优选决策；三 是项目综合评判决策计算机辅助系统的实现，即开发一套适合电网规划的综合评 判决策软件，以对规划中包含项目决策在内的诸多综合评判决策提供决策支持的 平台。 ， 对于第一个问题电网建设项目的经济评估问题，传统的做法是在考虑项 目对电网安全性的贡献这一首要条件下，运用一般工程经济学的方法评估项目的 经济可行性p , s 州，而对其它众多评估因素及其不确定性隗删不作考虑或较少涉 及，容易造成对项目的风险估计不足或看不到项目的潜在收益。本文借鉴现代项 目经济评估决策理论的研究成果，结合电网项目自身的特点，研究新环境下电网 建设项目的经济评估问题。 对于第二个问题一项目的综合评判决策问题，目前比较成熟的理论主要有 层次分析法0 9 , 4 0 l 、模糊综合评判理论h 1 】和效用理论 4 2 1 等。它们能够有效解决综 合评判的问题，但对项目综合评判决策中不确定性问题的处理有限。能计及决策 因素的不确定性，同时考虑资金预算的约束条件，且能处理项目间逻辑关系，特 别是当备选项目数量较多时的规划项目综合评判决策方法目前还比较缺乏。本文 特别研究了复杂约束条件下的电网规划项目综合评判决策问题，以解决在有限资 源条件和不确定环境下优化资源配置的迫切问题。 对于第三个问题计算机辅助综合评判决策系统实现的问题，传统的规划 软件1 2 - 6 1 往往只注重对各种指标数据的量化分析，虽然能对各方案进行潮流分析、 ，- l 安全校验等技术和经济上的计算比较，但由于普遍缺少综合评判决策的关键 环节，对于诸如环境、美观等定性因素则很难建立数学模型以进行精确计算，而 且难以处理规划中的大量不确定性决策因素。通用的综合评判决策软件【4 5 阄往往 只针对一般情况设计，较难实现与规划软件的良好配合与无缝集成。为此，本文 借鉴决策理论方面的研究成果，开发针对问题领域的专用综合评判决策工具，实 现了电气专业计算与决策中人的主导作用的有机结合，可使规划决策更加科学合 理。 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 1 5 本文的主要工作 针对城市电网规划建设项目评估决策领域中迫切需要解决的几个关键性技 术问题，本文主要安排如下工作： ( 1 ) 同时考虑电网建设项目的特殊性和经济评估中的不确定因素，研究一种 计及电价波动的基于区间净现值的电网规划建设项目经济评估方法瞄】。 使用该方法将能有效判断项目在经济上的可行性，同时确定项目执行的 风险程度，可为决策者提供更全面的经济指标决策信息。 ( 2 ) 计及决策因素的不确定性，同时考虑资金预算的约束条件以及项目之问 的逻辑关系等复杂约束，研究一种基于区间层次分析法和区间o ，l 规划 的电网规划建设项目综合评判决策方法1 2 ”，达到在有限资源条件和不确 定环境下优化资源配置的目的。 ( 3 ) 研究开发电网规划建设项目计算机辅助综合评判决策系统，提供基于 a h p 与i a h p 的综合评判决策全过程的可视化工到铋。通过计算机软件 对复杂数据和情况进行分析和优化综合，为决策者提供大量信息和决策 依据，显著提高电网建设项目决策的科学性和精确性；对于难以量化的 决策因素以及决策中可能遇到的不确定性因素，则通过友好的人机交互 结合专家经验来进行处理。 本文围绕“一条主线、两个方面、三个问题”展开，即按照电网规划建设项 目评估与决策的主线，针对电网建设项目的特点和不确定性方面，重点研究项目 的经济评估、综合评判决策及相关软件工具开发应用的问题，论文结构安排如下： 第一章是全文的绪论部分； 第二章研究了新环境下电网建设项目的经济评估问题，结合电网建设项目的 特殊性和评估中的不确定因素，提出了一种计及电价波动的电网规划建设项目经 济评估的区间方法； 第三章研究了复杂约束条件下的项目综合评判决策问题，提出了一种基于区 间的电网规划建设项目综合评判决策方法； 第四章结合电网规划实际，在天津大学已有城市电网规划软件包的基础上， 开发了项目评估决策的系列相关工具软件，其中的电网建设项目综合评判决策系 统，可为规划中包含项目决策在内的诸多综合评判决策问题提供决策支持的平 台。 第五章给出了全文的结论。 天津大学硕士学位论文第二章项目经济评估 2 1 概述 第二章项目经济评估 在电网近期规划( 1 5 年) 中将产生大量的电网建设改造项目，这些项目不 同于一般的工程项目，存在特殊性。电网建设项目属典型的资金密集型项目【3 司， 其效益更多地表现在电这种特殊商品的价值上，在其评估过程中不仅需要考虑利 率的影响，还应该考虑到电价的影响【3 8 j 。 传统电网建设项目的评估将项目对电网安全性和可靠性的贡献放在了首位。 在电力市场化的形势下，除安全性之外电力企业还面临其他众多评估因素：首先， 来自于区域整体协调发展的要求，例如环境因素就是一个很重要的约束；其次， 作为市场特点的重要因素不确定性和风险性，也必将成为现代电网建设项目 经济评估工作的重点之一瞄】。针对电网建设与运行的特点，迫切需要借鉴现代项 目经济评估决策理论的研究成果，研究新环境下电网建设项i + i 的经济评估问题。 本章将区间分析方法引入项目经济评估中，同时考虑电价波动的影响，力图 发展一套可同时计及经济评估中的不确定因素和电网建设项目的特殊性的经济 评估新方法。 2 2 电网建设项目经济评估方法综述 2 2 1 传统项目经济评估方法 对于一般投资项目的经济评估，传统的方法采用了一系列的静态和动态方 法，如表2 - 1 所示。 表2 1 传统项目评估方法【5 3 - 卅 匿孺济效益薹三善雾静态评估方法。了篡鼍纛善i 薹篓墓动态评恬方法一主鬟：三荔 纯经济效益利润，总净收益，年净收益净现值，净年值 经济效率收益费用比率 ( 动态) 收益费用比率 纯经济效率j 投资收益率，投资回收期，成本利润率内部收益率，外部收益率，净现年值 目前使用较多的主要是动态法，即基于折现现金流( d i s c o u n t e dc a s hf l o w ， d c f ) 的方法，包括净现值( n e t p r e s e n t v a l u e ，n p v ) 法，内部收益率( i n n e r r e t u r n 天津大学硕士学位论文第二章项且经济评估 r a t e ，i r r ) 法和投资回收期( p a y b a e kt u n e ，p t ) 法等【7 ，司，以下简述其原理。 ( 1 ) 现金流量模型 在市场经济中，一切投资项目都可以抽象为现金流量系统。项目经济活动的 全过程可以抽象为一系列顺序发生的现金流入或现金流出。将项目生命期内所发 生的收益与费用，按照各自发生的时点顺序排列，即构成一个现金流量表或现金 流量图。图2 _ 1 即为一个项目的现金流量示意图。 图2 - 1 现金流量示意图 图2 - 1 中，水平线代表所评估的项目，间隔长度为时间长度，单位一般为年， 也可为月、周、日或任意时间间隔。水平线上方的垂直线段表示现金流入量，水 平线之下代表现金流出量，线段长短表示现金流量绝对值的大小。对于电网规划 项目现金流入项主要为售电收入、电费加价收入等，现金流出项主要为初始投资 和运营成本等。 ( 2 ) 净现值( n p l ，) 法 净现值( n p v ) 是反映项目在生命期内获利能力的动态评价指标，其计算方 法是将项目生命期内发生的资金流量用流入量减去流出量得出年净额，然后按某 一折现率用现值复利公式逐一计算其现值，再加和累计其值。亦即项目全部收益 现值减去全部支出现值的差额。计算公式如下1 7 , $ 1 ： n 髭p 矿= ( c f c o ) ，( 1 + d 。 ( 2 1 ) t = 0 式中，a 现金流入量； c o 现金流出量；( c z - c o ) 广第，年的 净现金流量，即收入减去支出后的净额；t 现金流量发生在第r 年；b 项目生命周期；f 折现率。 单方案评估时，n p v 大于零，方案可取；多方案评估时，n p v 越大，方案 越优。 ( 3 ) 内部收益率( i 煦) 法 内部收益率( i r r ) 是反映项目获利能力的重要动态评价指标。m r 指的是 使方案在研究期内一系列收入和支出的现金流量净现值为零时的折现率，即式 天津大学硕士学位论文 第二章项目经济评估 ( 2 - 1 ) 表示的n p v = 0 时的折现率： 一般用内插法( - - 分法) 来近似地求解i r r ，其计算公式如t t t , s j ： i r r = + 而丽n p 丽v ( o 匕一i ) ( 2 - 2 ) 式中，i l 试算所取的较低折现率；沪谳算所取的较高折现率in p 坎f 1 ) 对应于i l 时的净现值，一般为正值；p 坎如卜对应于h 时的净现值，一 般为负值。 单方案评估时，内部收益率大于基准收益率，方案可行，且i r r 越大越好； 多方案评估时，i r r 越大，方案越优。 ( 4 ) 投资回收期( p t ) 法 投资回收期( p t ) 是工程项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间，是反 映项目财务投资回收能力的重要指标，分静态投资回收期( p t 3 ) 和动态投资回 收期( p t a ) 两种。 a 静态投资回收期( p t ) 计算方程式如下： ( a c o ) ，= o ( 2 - 3 ) 工程上一般使用如下简化公式计算： pr,=km(2-4) 式中，k 总投资；m 年净收益。 b 动态投资回收期( p t 。) 计算方程式如下： 艺( c f c o ) ，( 1 + o 。= 0 ( 2 5 ) 工程上一般使用如下简化公式计算： 即訾 ( 2 - s ) 单方案评估时，投资回收期小于基准投资回收年限，方案可行，且p r 越小 越好；多方案评估时，p r 越小，方案越优。 2 2 2 传统评估方法的缺陷 在实际评估工作中，人们发现d c f 分析方法用于评估决策主要存在两大缺 陷【3 6 】： 天津大学硕士学位论文第二章项目经济评估 ( 1 ) 容易忽略具有战略意义的投资项目； ( 2 ) 忽略了管理人员的积极作用对项目现金流量的影响。 仔细分析可以知道，缺陷的产生主要是由于理论本身的假设条件所致，d c f 分析方法主要基于以下假设【3 6 】： ( 1 ) 能够准确估价或预期项目在生命期内各年所产生的净现金流，并且能够 确定相应的折现率或风险调整折现率： ( 2 ) 项目是独立的，即其价值以项目预期产生的净现金流大小为基础，按给 定的折现率计算，不存在其他任何关联效应( 包括项目间的关联和项目 对企业战略管理的关联) ； ( 3 ) 在整个项目生命期内，投资内外部环境不发生预期以外的变化，市场条 件和竞争状况严格按照预定方式发展； ( 4 ) 决策者只能采取“刚性”决策，即只能在“现在投资永远不投资”间作 出选择： ( 5 ) 在投资项目的分析、决策和实施过程中，决策者和管理者仅仅扮演被动 的角色，静观其变，而不能进行相机决策，即决策者不能针对不期发生 的市场条件和竞争状况进行决策变更，不存在管理柔性； ( 6 ) 传统分析方法不考虑项目无形资产的价值。 值得一提的是，经济评估是一个系统的过程，并非一定要使用某种固定的方 法才行，关键在于要估计出反映项目价值的基本现金流和折现率。这两项内容确 定之后，即可在某种评估体系框架下进行项目的经济评估工作了。世界银行 ( w j r i d b a n k ) 和世界经合组织( 0 e c d ) 的项目经济评估体系实际上与国内的 经济评估体系相差无几，但他们注重对完整的项目评估文件的编写和在此基础上 项目全生命期内评估工作的管理，包括项目后评估。而在国内，这方面的工作就 相对不足1 5 ”，主要表现在； 第一，过于注重评估的计算方法和计算结果，忽略了确保计算结果成功实施 的其他方面的评估，如负责项目实施的组织机制能力等； 第二，经济评估仅仅适用于项目评估阶段，在项目实施阶段缺乏或基本没有 对照评估的质量监控，这不仅极大浪费了评估资源，而且使评估流于形式，最终 失去其实质上的重要地位，反过来又限制了评估体系的发展动力。 为克服传统方法中“刚性”决策的缺点，本文重点研究了不确定条件下项目 经济评估的新方法，以下本文将详细讨论评估领域研究的新成果。 2 2 3 建设项目经济评估新方法 鉴于传统方法的缺陷，在评估工作中需要突破传统d c f 分析方法的思维束 天津大学硕士学位论文第二章项目经济评估 缚，引入新的研究成果。目前的研究成果主要是针对项目评估工作中不确定性和 风险性的处理方面，归纳起来主要有数学方法1 1 2 刀、项目仿真模拟方法【擤d 1 】和 管理决策的方法 3 2 - 3 7 1 。 ( 1 ) 数学方法 针对规划评估中所遇到的大量不确定性问题，人们首先很自然地想到从数学 方法上寻求对于不确定问题表达和处理的方法，这就在理论上为解决评估问题提 供了一系列有用的工具，同时也促进了数学科学，特别是应用数学的发展。针对 不确定性问题的不同方面，主要又有概率统计方法【l l 1 2 1 、模糊数学方法【1 3 q7 】、灰 色数学方法【1 嘲、区间数学方法1 2 1 , 2 2 1 、未确知数学方法2 4 l 以及盲数方法【2 5 以7 】 等。 概率统计方法 概率统计方法，是引入事件发生概率的概念，使用概率分析的理论和方法来 研究规划评估问题，在此基础上还产生了各种仿真法和动态规划评估法。概率分 析一般又称风险分析，是一种利用概率值定量研究不确定性的方法，它要通过研 究不确定性因素按一定概率分布同时变动，从而找出经济效果评价值的连续概率 分布情况，以判别项目可能发生的损益或风险，为在不确定性情况下作投资决策 提供科学依据。一般说来，概率分析涉及到的不确定方面比敏感性分析和盈亏平 衡分析要广，且超越了后两者简单定量分析的层面。 文【1 1 】介绍了项目经济评价中概率分析的原理，用数学公式简明地论述了该 分析工具的方法和计算过程，特别强调概率分析对风险评价和投资决策的定量分 析作用。文d 2 介绍了概率分析的基本原理和方法，用实例说明了概率分析在建 设项目经济评价中的应用，指出概率分析可以同时考虑多个不确定性因素的影响 程度，并对建设项目的风险程度作出定量分析。 b 模糊数学方法 模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学。它是由美国控制论专家扎德( l a z e e e h ) 于1 9 6 5 年创立的。模糊数学不是把数学变成模糊的东西，而是应用各种 数学方法研究处理有关模糊信息资料，使其量化、精确化，以反映模糊信息资料 中的数量规律性。模糊数学的方法，主要是把一系列不确定量用模糊数来表达， 通过模糊数学的方法来处理评估中的不确定问题。 文【1 3 】发展了传统d c f 方法，引入了一种全新的模糊现金流和模糊折现率的 概念，将项目生命期内各种收益和支出抽象成模糊收益和支出，使用模糊数学的 方法来处理项目评估中的不确定性。文【1 4 】和文【1 5 】分别将模糊现金流和模糊折 现率引入资金分配和项目规划设计，文【1 6 】和文 1 7 n u 在项目的经济评估中使用 天津大学硕士学位论文第二章项目经济评估 了模糊数学的方法 c 灰色数学方法 灰色数学方法，是从灰色系统的观点出发，将不确定量描述成灰数，使用灰 色数学和灰色关联分析的方法来处理评估中的不确定性问剐嘲。1 9 8 2 年，邓聚 龙教授提出了灰色信息概念，首创了灰色系统的理论，处理灰色系统和灰色信息 的灰色数学也在此基础上产生和发展起来。多年来，灰色系统理论已在控制、农 业、经济、气象、生态、水利、生物等众多领域得到广泛应用。 与模糊数学不同的是，灰色理论着重研究“外延明确，内涵不明确”的对象， 能够解决“小样本、贫信息不确定”问题，并依据信息覆盖，通过序列生成寻求 现实规律。在项目经济评估领域，文 1 9 1 针对经济评估中资金时间价值的不确定 性，提出投资项目评估灰色资金时间价值分析模型；文 2 0 1 运用灰色关联分析方 法对项目经济状态进行了评估。 d 区间数学方法 当一个问题的原始数据不确定，而知其包含在给定的界限范围内时，就可用 区间数来表示，并利用区间数学来求得该问题未知解的界限。区间数学评估方法 就是使用区间数来表达评估量，使用区间数学的理论方法来处理评估中的不确定 问题的方法。区间数对于主观量和客观量的不确定性均能很好表达，数学处理方 法也比较简单，已在工程领域得到广泛应用。 在项目评估方面，文 2 1 1 使用区间形式表达项目成本和收益的评估结果，并 将其应用于项耳的优化决策中；文【2 2 】在传统d c f 方法基础上引入区间分析方 法，建立了区间现金流和区间利率的模型，使用区间的模型和方法来处理评估中 的大量不确定性信息，该方法简便易行，可评估项目的经济可行性和经济风险。 e 未确知数学方法 未确知数学，主要描述未确知的那一部分不确定量。对评估决策者( 或分折 人员) 来说，由于掌握的资料不一定能全面、完整地反映该事物的实际状态或真 实的数量关系，因而产生主观的、认识上的不确定性，即未确知性1 2 3 1 。文 2 4 】运 用未确知数学的理论和方法处理方案经济效果评价中使用的投资、成本、产量、 价格等基础数据等未确知量，并且将其融入投资项目分析评估中。