陳沛光，馬銘悅，張志鵬

（1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院，吉林 長春 130062；2.國網(wǎng)長春供電公司，吉林 長春 130062）

0 引言

近年來電網(wǎng)項目的大力推進，一方面歸功于新能源開發(fā)帶來的環(huán)境改善需求。另一方面，電網(wǎng)建設運營項目在成本控制、效益分析與優(yōu)化設計方面同樣具有強烈的研究價值。隨著國家節(jié)能減排政策的不斷推進，新能源產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，多能互補融合發(fā)展，將成為未來能源系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。多能互補框架下，電網(wǎng)項目的實施決策過程具有明顯的多準則特征，包括項目資源需求的多屬性特征與項目運營的多目標特征。因此，傳統(tǒng)的電網(wǎng)項目評價也需要進一步改進，從主要關注的各類經(jīng)濟性、技術性指標的基礎上考慮社會與環(huán)境的綜合效益，同時，對于電網(wǎng)項目多能互補綜合效益評價方法也需要與多屬性決策相結(jié)合，以此實現(xiàn)電網(wǎng)項目的綜合分析[1]。

本文將層次分析法（AHP）與逼近理想解排序法（TOPSIS）相結(jié)合，構建多能互補框架下電網(wǎng)項目綜合效益評價指標體系。有效地將專家知識和經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為指標權重，同時科學準確地對電網(wǎng)項目各個評價方案進行排序，對多能互補框架下電網(wǎng)項目綜合效益進行客觀評價。

1 基于AHP-TOPSIS多屬性綜合評價模型

借鑒國內(nèi)外對于AHP與TOPSIS方法的相關研究[2-3]，針對電網(wǎng)項目多能互補綜合效益進行評價，本文構建了基于AHP-TOPSIS模型的電網(wǎng)項目評價流程，如圖1所示。

1.1 利用AHP方法計算評價指標權重

1.1.1 構建層次結(jié)構模型

本文在分析我國多能互補框架下電網(wǎng)項目評價的基礎上，借鑒國內(nèi)外相關研究的基礎上[4-6]，從技術效益、經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境效益四個方面，構建了多能互補框架下電網(wǎng)項目綜合效益評價指標體系，如圖2所示。

1.1.2 建立比較判斷矩陣

由多名專家通過討論對于以上評價指標進行兩兩比較并進行評分，評分標準如表1所示。

表1 層次分析兩兩對比取值及含義

通過表1可以獲得評價指標兩兩判斷矩陣E=(Eij)m×m，矩陣形式如下：

1.1.3 計算權重系數(shù)

利用公式（2）和（3）可以對判斷矩陣E進行歸一化處理，并計算各個評價指標的權重。

1.1.4 一致性檢驗

以上得到的指標權重還需要進行一致性檢驗，通過一致性檢驗之后指標權重系數(shù)可以用于模型評價，如果沒有通過一致性檢驗，需要重新對判斷矩陣進行調(diào)整（如圖1）。一般情況下，一致性檢驗指標CR不超過0.1時，判斷矩陣通過一致性檢驗，可以認為評價指標的權重值符合要求。

1.2 TOPSIS 評價法

TOPSIS分析又被稱為逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)，1981年首次由C.L.Hwang和K.Yoon提出，是多屬性決策中常用的一種方法[7-8]。

該方法通過構造多屬性決策的理想解（最優(yōu)解、最劣解），進而計算評價對象與理想解之間的歐式距離，最終得到評價對象的優(yōu)劣順序。

（1）數(shù)據(jù)同向化處理。對于n個評價對象，如果每個對象都有m個評價指標，可以構造出原始數(shù)據(jù)矩陣：

對于評價指標中的逆向指標（如投資回收期，該指標數(shù)值越小，評價效果越好），需要進行同趨勢化處理，利用公式（8）可以得到處理后的數(shù)據(jù)。

（2）構造加權矩陣。繼續(xù)對評價指標數(shù)據(jù)進行標準歸一化處理，如公式（9）所示。

繼續(xù)進行加權處理，得到評價數(shù)據(jù)的加權標準化矩陣Zij。

（3）確定評價方案的正理想解與負理想解。構建評價方案的正理想解Z+，Z+由矩陣Z中每列數(shù)據(jù)的最大值構成，如式（11）所示。繼續(xù)構建評價方案的負理想解Z-，Z-由矩陣Z中每列數(shù)據(jù)的最小值構成，如式（12）所示。

Ci的數(shù)值越大，表明第i個評價方案越接近正理想解，即該評價方案的優(yōu)先順序越高。最后根據(jù)Ci數(shù)值的大小對各個評價方案進行排序，給出評價結(jié)果。

2 綜合評價算例分析

利用以上AHP-TOPSIS多屬性綜合評價模型，可以對電網(wǎng)項目的多能互補綜合效益進行評價，獲得各個評價方案的排列順序。

2.1 數(shù)據(jù)收集

本文收集某地區(qū)電網(wǎng)項目中涉及多能互補的項目數(shù)據(jù)，利用基于AHP-TOPSIS的多屬性綜合評價模型對6個項目的綜合效益進行評價[9]。項目A到項目F的具體指標數(shù)據(jù)如表2所示。

2.2 指標權重計算

利用AHP方法計算判斷矩陣的最大特征值為4.1649，判斷矩陣的一致性檢驗指標CR=0.0618＜0.1，判斷矩陣通過一致性檢驗，指標權重的計算結(jié)果如表2所示[10]。

2.3 TOPSIS 評價排序

基于TOPSIS方法分別計算項目評價方案的正理想解與負理想解以及各評價方案與理想解的相對接近度，最終得到項目評價方案的排列順序如表3所示。從表3中可以看出方案B的綜合評價結(jié)果最好，而方案A的綜合評價結(jié)果較差。

表2 某地區(qū)電網(wǎng)項目評價指標數(shù)據(jù)

表3 基于AHP-TOPSIS 電網(wǎng)項目綜合評價結(jié)果

3 結(jié)語

本文通過構建基于AHP-TOPSIS的多屬性綜合評價模型，建立多能互補框架下電網(wǎng)項目綜合效益評價指標體系，對電網(wǎng)項目的綜合效益進行評價。通過對實際項目數(shù)據(jù)進行算例分析可以看出，基于AHP-TOPSIS的多屬性綜合評價模型應用于電網(wǎng)項目綜合效益評價是可行的。同時也需要看到，該評價模型也存在一些不足，如AHP評價方法在確定評價指標權重時，可能會存在一定的主觀性。在后續(xù)的研究實踐中可以考慮增加客觀賦權方法，進一步改進電網(wǎng)項目的綜合效益評價方法，使評價結(jié)果更加科學合理。