劉 博，賀雨晴，謝車輪，周海鷗，何麗柔，張鐿議

(1.國網(wǎng)湖南省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院， 長沙 410004；2.國網(wǎng)湖南省電力有限公司， 長沙 410004；3.廣西大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 南寧 530004)

0 引言

在電力企業(yè)固定資產(chǎn)投資精益化管理的改革背景下，電力企業(yè)對固定資產(chǎn)項目投資決策的準(zhǔn)確性提出了越來越高的要求[1]。零星購置(簡稱“零購”)項目是電力企業(yè)固定資產(chǎn)項目投資的重要組成部分[2]，但電力企業(yè)在零星購置項目的執(zhí)行過程中，因重視程度較低、精準(zhǔn)投資意識淡薄等原因，仍存在配置標(biāo)準(zhǔn)不明確、管理體系不完善等問題，因此亟需對零星購置項目開展配置標(biāo)準(zhǔn)研究工作。

陳若興等[3-4]研究了當(dāng)前企業(yè)零購項目全過程管理的流程，發(fā)現(xiàn)目前零購管理存在設(shè)備存量情況梳理不清、采購配置標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等現(xiàn)象，造成了采購人力及時間成本增大、投資資金大量浪費等問題。針對這些問題，陳若興等[3]提出可以從零購項目評價機制、投資效益精準(zhǔn)分析等角度加以改善。劉雨[5]以供電公司為例分析了該類企業(yè)的固定資產(chǎn)零購項目的主要特征并提出可對零購項目配置進行科學(xué)的計算和研判以便選出最合理的固定資產(chǎn)配置進行投資。黃德弟等[6-7]就電力企業(yè)發(fā)展變革過程中零購頻率逐步提升時暴露出來的管理弊端問題，提出可從采購辦法的科學(xué)有效性、零購項目的資產(chǎn)規(guī)模、使用頻率、使用時長等方面來優(yōu)化零購項目配置，實現(xiàn)投資資金的有效利用。張俊健[8]針對電力企業(yè)零購項目投資管理的研究發(fā)現(xiàn)零購項目存在重點方向投資不足、設(shè)備名錄和配置標(biāo)準(zhǔn)不明確等問題，導(dǎo)致在進一步零購?fù)顿Y時參考信息不足，嚴(yán)重影響了企業(yè)的投資規(guī)劃。沈潤夏等[9]針對固定資產(chǎn)零購儲備管理中存在的不足進行了研究，他們發(fā)現(xiàn)通過固定資產(chǎn)零購儲備管理可提升零購儲備一次性合格率及零購儲備可執(zhí)行率，從而從降成本、提質(zhì)量、增效率的角度使得企業(yè)效益得到提升。但是，上述研究均僅僅從宏觀的角度指出了零購項目存在的問題，并指明可從零購項目的配置標(biāo)準(zhǔn)方面進行優(yōu)化，未對配置標(biāo)準(zhǔn)如何量化進行具體的研究。

零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)影響因素眾多，準(zhǔn)確地構(gòu)建及評價零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)的合理性存在極大困難。業(yè)界目前普遍采用的方法仍然是首先對零星購置固定資產(chǎn)設(shè)備存量進行摸底，在掌握較全面的零購設(shè)備臺賬信息的基礎(chǔ)上對基層班組的調(diào)研和訪談，然后根據(jù)相關(guān)規(guī)程文件和零購項目在生產(chǎn)實際中的使用效果進行主觀評估。這種做法缺乏規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)體系，造成評估準(zhǔn)確性不佳，最終將造成固定資產(chǎn)投資浪費。針對目前業(yè)界做法的欠妥性以及當(dāng)前研究存在的不足，本文將零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)研究看作是一個多屬性決策評價問題，首次嘗試了給零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)提供一種可量化的科學(xué)計算方法。本文主要工作和結(jié)構(gòu)如下：

1) 根據(jù)規(guī)程并結(jié)合專家意見和實踐經(jīng)驗提出了零星購置項目評估體系的構(gòu)建方法及各指標(biāo)權(quán)重的計算方法。

2) 為了解決使用單一層次分析法時所造成的零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)影響因素的權(quán)重不確定度過高的問題，本文引入了熵值法同層次分析法一起構(gòu)成綜合賦權(quán)法。然后提出了一種基于集對分析與證據(jù)理論的零購項目配置標(biāo)準(zhǔn)合理性評估決策方法。

3) 通過實際案例計算結(jié)果表明本文所提出的方法的有效性。文中的計算結(jié)果相比于單一采用層次分析法的結(jié)果不確定度更低，評估結(jié)果準(zhǔn)確度更高。

1 零星購置設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)的制定

1.1 建立評估標(biāo)準(zhǔn)體系

零星購置指的是在電力企業(yè)固定資產(chǎn)目錄內(nèi)未納入工程項目管理、可以獨立發(fā)揮作用且無建筑安裝工程量的設(shè)備、儀器儀表、工器具及運輸工具等固定資產(chǎn)購置。文獻[3]給出了零星固定資產(chǎn)的具體范圍及項目分類等，通過文獻分析和專家調(diào)查，得出影響零購設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)的因素主要有電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資額、售電量、資產(chǎn)規(guī)模、使用頻率和使用人數(shù)，如圖1所示。各類影響因素的含義如下：

1) 電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資額：電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資額表明電力企業(yè)投資能力的強度，其數(shù)值越高，則電力企業(yè)體量越大，零購設(shè)備需求也越高。

2) 售電量：項目單位的售電量高低直接影響其盈利能力，售電量越高、盈利越多、投資能力越強，零購設(shè)備可購置數(shù)量就越多。

3) 資產(chǎn)規(guī)模：項目單位的各專業(yè)部門的資產(chǎn)規(guī)模越大，零購設(shè)備需求量越高。

4) 使用人數(shù)：項目單位的零購設(shè)備使用人數(shù)越多，零購設(shè)備需求量越高。

5) 使用頻率：項目單位的某類零購設(shè)備使用越頻繁，則該類設(shè)備的更新速度越快。

圖1 零星購置項目配置狀態(tài)評估指標(biāo)結(jié)構(gòu)框圖

1.2 確定各指標(biāo)相對度

零星購置項目配置標(biāo)準(zhǔn)影響因素眾多，而且各指標(biāo)量綱并不一致，數(shù)量級跨度很大，為解決此問題，引入相對度將數(shù)據(jù)歸一化。將指標(biāo)參數(shù)記為Xkl(k=1，2，…，M；l=1，2，…，Nk)，相對度記為xkl，取值范圍為[0，1]。

對于電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資額、售電量、資產(chǎn)規(guī)模、使用人數(shù)及使用頻率相對度xkl均按照式(1)計算：

(1)

式中：Xmax為指標(biāo)參數(shù)的最大值；Xmin為指標(biāo)參數(shù)的最小值。

1.3 評估等級劃分

現(xiàn)有研究對零星購置項目配置狀態(tài)的等級劃分沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文將零星購置項目配置狀態(tài)劃分為5個等級，即很差、較差、一般、良好、優(yōu)良，分別用z1、z2、z3、z4、z5表示，記為集合Z=(z1、z2、z3、z4、z5)。零星購置項目配置狀態(tài)等級與相對度取值范圍的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 狀態(tài)等級與相對度取值范圍的對應(yīng)關(guān)系

1.4 權(quán)重確定

1.4.1計算改進層次分析法權(quán)重

層次分析法(AHP)是薩蒂等在20世紀(jì)70年代提出的一種解決多目標(biāo)決策問題的方法。其基本原理是根據(jù)階梯目標(biāo)、子目標(biāo)、約束條件等對方案進行評價，最后綜合得出各方案的優(yōu)先級。但傳統(tǒng)層次分析法主觀性較強，計算步驟較為繁瑣，故本文采用改進的層次分析法(IAHP)。IAHP利用最優(yōu)化傳遞矩陣構(gòu)造判斷矩陣來直接求出權(quán)重，并省略了一致性檢驗步驟，簡化了計算過程。我們邀請了零購項目管理、咨詢評價方面的專家成立了權(quán)重確定專家小組，然后根據(jù)改進的層次分析法的判斷尺度構(gòu)造判斷矩陣，其標(biāo)度及含義如表2所示。最后將得到的判斷矩陣輸入改進的層次分析法，得到各指標(biāo)的權(quán)重X=(xij)m,n。

表2 判斷矩陣標(biāo)度及含義

1.4.2計算熵值法權(quán)重

熵值法是根據(jù)各個指標(biāo)值所包含的信息量來確定指標(biāo)權(quán)重的一種客觀賦權(quán)方法，熵越小，表示信息量越大，其對應(yīng)的指標(biāo)值在評估過程中的作用越大，則該指標(biāo)的權(quán)重越大。其主要步驟如下：

步驟1 根據(jù)原始數(shù)據(jù)構(gòu)建決策矩陣：

X=(xij)m,n

(2)

式中：n、m分別表示數(shù)據(jù)的指標(biāo)數(shù)量和每個指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)數(shù)量。例如，本文采用的是湖南省14個地市公司的數(shù)據(jù)，指標(biāo)數(shù)量為5，對于每個指標(biāo)有14個數(shù)據(jù)點。

(3)

步驟3計算第i個樣本第j項指標(biāo)的權(quán)重，標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣為P：

(4)

根據(jù)熵值理論，計算第j項指標(biāo)的信息熵值及差異系數(shù)為：

(5)

步驟4確定指標(biāo)權(quán)重并計算指數(shù)為：

(6)

1.4.3綜合賦權(quán)法

層次分析法主要適用于問題的定性分析，但是可能導(dǎo)致主觀偏差。熵值法考慮了指標(biāo)自身的信息質(zhì)量，通過決策矩陣客觀計算權(quán)重，但其對樣本依賴性大，可能導(dǎo)致權(quán)重失真。為了均衡主客觀因素，動態(tài)考慮指標(biāo)權(quán)重，得到更客觀且符合現(xiàn)實意義的指標(biāo)體系，基于層次分析法經(jīng)驗優(yōu)勢及熵值法客觀質(zhì)量優(yōu)勢的綜合賦權(quán)法是最優(yōu)選擇。

(7)

(8)

根據(jù)拉格朗日乘數(shù)法，求解得到最優(yōu)綜合賦權(quán)法權(quán)重為：

(9)

通過綜合賦權(quán)法，得出零購設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)各指標(biāo)權(quán)重，其數(shù)值見表3。

表3 影響零購設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)的因素及權(quán)重

2 評估模型

2.1 評估流程

評估流程如圖2所示。首先選定零星購置設(shè)備的特征量并將其歸一化。然后使用綜合賦權(quán)法求得每個指標(biāo)的權(quán)重。利用集對分析理論和聯(lián)系度的概念對指標(biāo)進行評估，計算出指標(biāo)的隸屬度，將結(jié)果作為基本信度分配(BPA)進行證據(jù)融合，得到零購設(shè)備配置狀態(tài)信度分配，最后再根據(jù)決策條件進行零星購置項目配置狀態(tài)的判斷。

圖2 零星購置設(shè)備配置狀態(tài)評估流程框圖

2.2 基于集對分析的指標(biāo)評估模型

集對分析理論[10]是由我國趙克勤學(xué)者提出的一種用于處理不確定性的系統(tǒng)分析方法，由于其算法簡單，概念清晰及評價直觀，集對分析法常用于做項目分析與風(fēng)險評價[11-12]、水資源系統(tǒng)評價[13]、電能質(zhì)量評估[14]以及電力變壓器故障診斷[15]等諸多領(lǐng)域。但在固定資產(chǎn)投資零購項目評價領(lǐng)域還未見報道。集對分析法的核心思想是將研究對象中的不確定性和確定性關(guān)系看成一個系統(tǒng)來進行問題的分析和處理[8]，即從同一度、差異度、對立度這3個方面來研究給定兩個集合之間的相互聯(lián)系。

給定2個集合A1和A2，H={A1，A2}表示由這2個集合組成的集對。在某個具體的問題背景下，對集對H作特性分析，假設(shè)給定集對H共有N個特性，其中有S個特性是集合A1和A2 所共有的，有P個特性是集合A1和A2 相對立的，而剩下的F個特性(F=N-S-P)是集合A1 和A2所不共有也不對立的。設(shè)μ(H)=a+bi+cj，μ(H)=a+bi+cj，μ(H)=a+bi+cj。定義聯(lián)系度為：

μ(H)=a+bi+cj

(10)

其中：i，j不僅起著標(biāo)記差異度和對立度的作用，也代表著差異度與對立度的系數(shù)，有利于進行數(shù)學(xué)運算。a，b，c滿足a+b+c=1的條件，并且b可以被擴展。上述3元聯(lián)系度可以被擴展為K元聯(lián)系度，表示為：

(11)

為了表述方便，對K元聯(lián)系度做如下簡化：使用akl、bkl,1、bkl,2、bkl,K-2、ckl分別表示指標(biāo)xkl(以下簡稱指標(biāo))處于Z的1級狀態(tài)參數(shù)、指標(biāo)處于2級狀態(tài)參數(shù)、指標(biāo)處于3級狀態(tài)參數(shù)、指標(biāo)處于K-1級狀態(tài)參數(shù)、指標(biāo)處于K級狀態(tài)參數(shù)。因此，式(11)可以表示為：

(12)

Wkl是指標(biāo)xkl的權(quán)重，且：

(13)

針對零星購置項目配置狀態(tài)指標(biāo)屬性，則相對度指標(biāo)xkl與t級狀態(tài)組成集合對，其K元聯(lián)系度μkl可依據(jù)式(13)來計算確定。其中：0

表4 閾值區(qū)間與狀態(tài)等級的關(guān)系

圖3 聯(lián)系度μkl確定的示意圖

2.3 基于證據(jù)推理的信息融合模型

D-S證據(jù)理論[16-17]是一種常用的決策層融合方法。它通過先驗概率分配函數(shù)獲得后驗的證據(jù)區(qū)間，證據(jù)區(qū)間量化了命題的可信程度和似然概率，被廣泛應(yīng)用于處理不確定信息。具體步驟如下：

步驟1 確定識別框架θ

識別框架是根據(jù)決策問題的具體實際總結(jié)出的所有可能結(jié)果的集合，本文的識別框架為零星購置設(shè)備配置狀態(tài)的5種狀態(tài)等級z1，z2，z3，z4，z5以及不確定度θ，即

θ={z1,z2,z3,z4,z5,θ}

(14)

步驟2選取證據(jù)并確定基本信度分配

獨立的證據(jù)為零星購置設(shè)備各指標(biāo)量反映的配置狀態(tài)信息，將其集對分析評估的聯(lián)系度結(jié)果作為證據(jù)理論的基本信度分配(BPA)，將識別框架θ上的基本信度分配計算函數(shù)稱為mass函數(shù)，表示證據(jù)對各狀態(tài)等級的信任程度。該函數(shù)滿足：

(15)

其中?表示空集。利用可信度系數(shù)λk表示多個證據(jù)與可信程度之間的匹配關(guān)系，同時也表征證據(jù)的可信程度。λk的值與證據(jù)的可信程度成正比。用λk修正后的基本信度分配定義如下：

(16)

式中λk根據(jù)不同特征量之間的權(quán)重來計算，即：

(17)

步驟3證據(jù)融合

利用文獻[17]中的開放識別框架的融合標(biāo)準(zhǔn)來對本文的證據(jù)進行融合，提高評估結(jié)果的準(zhǔn)確性，其計算方法如下：

(18)

(19)

其中：B、C分別為識別框架θ的子集；K、ψ、m(ψ)分別表示歸一化常數(shù)、B和C相交的非空子集、融合后輸出的基本信度分配結(jié)果。

步驟4評估決策

最大隸屬度原則和信度準(zhǔn)則是目前最常用的2種評估決策方法，前者在狀態(tài)等級相差不大時容易造成誤判，后者在前一狀態(tài)等級接近置信水平時容易誤判。根據(jù)研究對象的實際情況，采取結(jié)合上述2種方法的評估決策方案。分配狀態(tài)等級的基本信度之后，其判定零星購置設(shè)備配置狀態(tài)步驟如下：

1) 判斷準(zhǔn)確性，其條件為

m(θ)<ε1

(20)

若評估結(jié)果的不確定度m(θ)小于設(shè)定的閾值ε1，則表明結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文ε1=0.05。若不滿足式(20)的條件則需要重新調(diào)整識別框架和評估等級的集合，并選定更多證據(jù)進行融合。

2) 利用最大隸屬度原則判斷，準(zhǔn)確性的條件為

(21)

3) 若不滿足式(21)的條件則按信度準(zhǔn)則繼續(xù)判斷，其條件為

(22)

式中：ε3為置信水平，取ε3=0.5。在評估等級 BPA相差不大時，若滿足BPA依次加和達到置信水平的最小值為z0，則可判斷結(jié)果為z0級。

2.4 評估步驟

綜上所述，基于集對分析和證據(jù)理論的零星購置設(shè)備配置狀態(tài)評估模型的步驟如下：

1) 選擇零星購置項目的特征量，按照式(1)計算相對度；

2) 根據(jù)綜合賦權(quán)法得到指標(biāo)權(quán)值；

3) 對各指標(biāo)采用集對分析方法按式(13)計算與各狀態(tài)等級的聯(lián)系度。

4) 按式(15)—式(17)構(gòu)造基本概率分配，然后按式(18)與式(19)進行證據(jù)融合得到零星購置項目整體狀態(tài)的BPA；

5) 結(jié)合最大隸屬度原則和信度準(zhǔn)則，按式(20)—(22)對評估結(jié)果進行判斷，得出結(jié)論。

3 實例與分析

采用國網(wǎng)湖南省電力有限公司14個地市公司零星購置項目的數(shù)據(jù)，邀請零購項目管理、咨詢評價方面專家成立權(quán)重確定專家組，然后根據(jù)改進層次分析法得到權(quán)重Wj= {0.215 3，0.158 7，0.261 4，0.187 4，0.177 3}。根據(jù)熵值法得到wj={0.160 3，0.213 1，0.133 0，0.231 4，0.262 1}。根據(jù)綜合賦權(quán)法得到指標(biāo)權(quán)值={0.189 6，0.187 7，0.190 3，0.212 5，0.220 0}。將某地市公司的數(shù)據(jù)作為實例，采用集對分析法按照式(13)得到聯(lián)系度。最后，進行修正得到初始基本概率分配，如表5—6所示。

表5 聯(lián)系度計算結(jié)果

表6 基本概率分配計算結(jié)果

將表6按式(17)與式(18)進行融合得到融合后的基本概率分配計算結(jié)果X={0.005 9，0.308 6，0.055 1，0.608 5，0.016 2}，不確定度m(θ)=0.005 7，根據(jù)式(10)得出判斷結(jié)果：此零購項目配置狀態(tài)屬于z4級，即良好狀態(tài)，零購項目配置較為合理。而實際此地市零購項目的評估結(jié)果顯示為良好狀態(tài)，說明使用模型進行項目分析與評估是可行的。若單獨使用改進層次分析法得到權(quán)重Wj= {0.215 3，0.158 7，0.261 4，0.187 4，0.177 3}，如上述流程計算得到X={0.005 5，0.841 2，0.030 9，0.096 9，0.011 2}，不確定度m(θ)=0.014 3，根據(jù)式(10)得出判斷結(jié)果：此零購項目配置狀態(tài)屬于z2級，即較差狀態(tài)，與實際狀態(tài)不符。若單獨使用熵值法得到權(quán)重wj= {0.160 3，0.213 1，0.133 0，0.231 4，0.262 1}，如上述流程計算得到X={0.010 6，0.116 2，0.081 4，0.759 0，0.020 5}，不確定度m(θ)=0.012 3，根據(jù)式(10)得出判斷結(jié)果：此零購項目配置狀態(tài)屬于z4級，即良好狀態(tài)，與實際狀態(tài)一致，但相比本文提出的方法其不確定度更高。

4 結(jié)論

提出了一種基于集對分析與證據(jù)理論的零星購置項目狀態(tài)評估方法。建立了零星購置設(shè)備配置的指標(biāo)體系，提出使用結(jié)合改進的層次分析法和熵值法的綜合賦權(quán)法計算相關(guān)指標(biāo)的權(quán)重。結(jié)合集對分析理論與證據(jù)理論來計算指標(biāo)的不確定性以及狀態(tài)等級之間的聯(lián)系度。使用結(jié)合最大隸屬度原則和信度準(zhǔn)則的評估決策方法確定零購項目配置標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)等級。實際案例計算結(jié)果證實了提出方法的有效性。