郭 莉，董 軍，陳正鵬，包阿茹汗，王媛媛，吳 晨，吳 垠，薛貴元

（1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司，江蘇南京 210024；2.華北電力大學經(jīng)濟與管理學院，北京 102206）

1 研究背景

自提出能源安全新戰(zhàn)略以來，我國在能源的生產(chǎn)、消費與技術(shù)創(chuàng)新等方面取得了一定成績［1］。黨的十九屆四中全會首次提出數(shù)據(jù)可作為生產(chǎn)要素按貢獻參與分配［2］。數(shù)據(jù)資源作為驅(qū)動數(shù)字革命的核心力量，將在未來生產(chǎn)生活、公共服務管理上發(fā)揮重要作用。

當前，數(shù)字革命和能源革命具有融合發(fā)展的趨勢，兩者的深度交互將為能源行業(yè)運營管理提質(zhì)增效、能源業(yè)態(tài)創(chuàng)新和服務拓展等提供全新動力與可能性［3］。在能源數(shù)字革命背景下，能源的生產(chǎn)和服務方式將發(fā)生重大變化，能源用戶的服務需求愈加智能化、多樣化。而電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型使得電網(wǎng)及設備運行產(chǎn)生海量能源數(shù)據(jù)［4］，以能源大數(shù)據(jù)為核心資源開展數(shù)據(jù)增值服務正是滿足用戶多樣化需求的必然選擇，因此對于電網(wǎng)公司而言，亟需在原有購售電服務模式的基礎(chǔ)上，充分利用能源大數(shù)據(jù)信息價值，探索延伸能源數(shù)據(jù)增值服務業(yè)務，在滿足客戶需求的同時增加營業(yè)收入［5］。

能源大數(shù)據(jù)增值服務作為能源領(lǐng)域新型業(yè)態(tài)，圍繞能源數(shù)據(jù)商業(yè)模式及評價研究已成為目前廣泛關(guān)注的問題，如陳啟鑫等［6］從價值創(chuàng)造、數(shù)據(jù)信息增值、業(yè)務革新和效益挖掘4 個方面歸納分析能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值的目標；竇金月［7］圍繞綜合能源服務的目標客戶、服務內(nèi)容、盈利模式設計商業(yè)模式；王小輝等［8］研究能源數(shù)據(jù)商業(yè)模式中的產(chǎn)品運營模式、盈利方式、產(chǎn)品定價、市場拓展、運營風險與規(guī)避措施，形成了符合能源數(shù)據(jù)特色的數(shù)據(jù)商業(yè)運營模式。針對商業(yè)模式評價研究，如李曼［9］和劉衛(wèi)星等［10］借鑒平衡記分卡模型，從商業(yè)模式戰(zhàn)略目標、產(chǎn)品服務客戶價值、盈利能力及運行效率維度構(gòu)建商業(yè)模式評價指標體系；Maccarty 等［11］設計了綜合能源系統(tǒng)項目運營模式綜合效益評價指標體系，通過TOPSIS 法計算選取出最優(yōu)運營模式；陳人杰等［12］圍繞經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境和社會服務構(gòu)建運營效益評價體系，利用前景理論改進TOPSIS 法篩選出最優(yōu)的新能源大數(shù)據(jù)服務項目；張繼佳等［13］選取電力光纖到戶、智能家居、電動汽車3 種典型泛在電力物聯(lián)網(wǎng)增值服務類型，從業(yè)務外部環(huán)境、盈利能力和社會貢獻角度構(gòu)建增值服務評價體系；黃偉等［14］構(gòu)建包含政府、電網(wǎng)、系統(tǒng)投資運營商、用戶等多主體利益驅(qū)動的能源系統(tǒng)效益評價指標體系；鐘依廬等［15］構(gòu)建面向工業(yè)園區(qū)綜合能源項目的指標體系，覆蓋技術(shù)特性、經(jīng)濟、環(huán)境、可靠和智慧等多評價方向；李慧玲等［16］利用層次分析法（AHP）與TOPSIS 相結(jié)合的方法，從電網(wǎng)運行、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益角度對電力能效項目進行評價；張力菠等［17］綜合考慮工程項目、低碳高效、增值服務，建立熵權(quán)物元模型評價能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展狀況；張國云等［18］基于供電公司掌握客戶用電負荷、電量、繳費等大數(shù)據(jù)的挖掘應用，從客戶信用、客戶價值、客戶風險3 個維度構(gòu)建綜合能源項目評價指標體系，利用電力大數(shù)據(jù)評估潛在客戶的內(nèi)部狀況。

總體來看，現(xiàn)有文獻大多是從能源系統(tǒng)多主體利益角度構(gòu)建評價指標體系，從而評估各類能源項目的綜合效益，評價指標的選取較為分散，尚沒有以能源大數(shù)據(jù)增值服務為研究對象、綜合考慮增值服務內(nèi)外部環(huán)境影響對能源大數(shù)據(jù)增值服務及其商業(yè)模式評價進行的研究。因此，本研究通過系統(tǒng)闡述能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)及增值服務概念，從能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境要素出發(fā)，構(gòu)建能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式的評價指標體系，并采用熵權(quán)-TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)法進行綜合評價，為企業(yè)科學規(guī)劃和有序?qū)嵤┠茉创髷?shù)據(jù)增值服務項目提供理論方法參考。

2 能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)及增值服務

2.1 能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)

作為能源數(shù)據(jù)與信息通信技術(shù)高度融合的產(chǎn)物，能源大數(shù)據(jù)可視為一個由內(nèi)、外部能源數(shù)據(jù)構(gòu)成的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能源大數(shù)據(jù)參與能源生產(chǎn)和服務所形成的生態(tài)系統(tǒng)就是能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，其中涉及能源及數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、加工處理、傳輸、存儲和消費環(huán)節(jié)，還包括電網(wǎng)公司、數(shù)據(jù)服務商、用戶等主體進行價值創(chuàng)造和消費的過程［19］。電網(wǎng)公司作為能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的核心，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各利益主體，在政策、技術(shù)、經(jīng)濟、法律、社會等要素框架下開展數(shù)據(jù)增值服務業(yè)務。

2.2 能源大數(shù)據(jù)增值服務的定義及具體業(yè)務

能源大數(shù)據(jù)增值服務是，在能源系統(tǒng)運行環(huán)境下，增值服務提供者為滿足客戶多樣化的用能需求，在保證能源供應基本服務的基礎(chǔ)上，挖掘能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的服務潛力，利用“云大物移智鏈”等先進信息技術(shù)和能源數(shù)據(jù)技術(shù)，為用戶提供超出常規(guī)供能服務范圍的延伸服務、特色服務［20］。電網(wǎng)公司擁有海量客戶和數(shù)據(jù)資源，可以面向各類用能具有差異性的園區(qū)開展能源大數(shù)據(jù)增值服務，通過挖掘能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)形成價值信息，從而全方位開展用戶用能托管、多能互補優(yōu)化、交易輔助決策、設備性能優(yōu)化提升、能源環(huán)保監(jiān)測和能源數(shù)據(jù)征信等能源大數(shù)據(jù)增值業(yè)務［21］。

商業(yè)模式是企業(yè)創(chuàng)造、實現(xiàn)價值所必需的眾多要素的組合［22］。商業(yè)模式包含了企業(yè)組織內(nèi)部和組織與外界各要素的關(guān)系及其結(jié)構(gòu)［23］。電網(wǎng)公司作為能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的核心［24］，從核心資源、關(guān)鍵業(yè)務、客戶群體、成本結(jié)構(gòu)和盈利模式等方面分析開展能源大數(shù)據(jù)增值服務的商業(yè)模式，如圖1所示。以能源大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開展數(shù)字化增值服務作為新興業(yè)態(tài)，影響商業(yè)模式的關(guān)鍵要素包括政策環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、法律環(huán)境、業(yè)務供需以及經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益，但是對于商業(yè)模式的評價過程并不清晰，具體增值服務實踐工作的開展也面臨著一系列亟待明確的問題，因此科學合理地選取能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式的評價指標，對后續(xù)有針對性地開展增值服務具體業(yè)務尤為重要。

圖1 能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式框架

3 能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系

3.1 評價指標選取思路

能源大數(shù)據(jù)增值服務的開展受到政策、法律、技術(shù)、經(jīng)濟及社會環(huán)境等一定因素的影響，因此針對能源大數(shù)據(jù)增值服務的本質(zhì)屬性，其商業(yè)模式評價指標要在明確的外部市場政策條件、法律環(huán)境、內(nèi)部資源和能力基礎(chǔ)上，反映增值服務的經(jīng)濟價值、用戶價值、數(shù)據(jù)技術(shù)價值以及企業(yè)服務社會的社會價值。

3.2 評價指標體系構(gòu)建

以電網(wǎng)公司的角度，從開展能源大數(shù)據(jù)增值服務業(yè)務的外部政策環(huán)境、能源數(shù)據(jù)技術(shù)、增值服務法律環(huán)境、增值服務供需、經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益7 個方面構(gòu)建包括目標層、準則層、基礎(chǔ)層組成的能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系，如表1 所示。

表1 能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系

表1 （續(xù)）

4 熵權(quán)-TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)法

本研究采用組合評價的方法，利用熵權(quán)法定權(quán)，以TOPSIS 法和灰色關(guān)聯(lián)分析法進行能源大數(shù)據(jù)增值服務及商業(yè)模式的綜合評價。該方法能夠減少傳統(tǒng)TOPSIS 方法在確定指標的權(quán)重因子時主觀因素的影響，體現(xiàn)方法的客觀性。

4.1 模型描述

（1）構(gòu)建原始評價矩陣?，F(xiàn)有m個待評價方案、n個評價指標，第i個方案關(guān)于第j個指標的屬性值構(gòu)成原始矩陣X。矩陣形式如下：

（2）規(guī)范化處理形成規(guī)范化決策矩陣。由于本研究中各評價指標具有不同的數(shù)量級和量綱，為消除影響，需要對各指標進行規(guī)范化處理，得到規(guī)范化決策矩陣。評價指標包含效益型指標和成本型指標，兩類指標分別采取式（3）（4）所示處理。

4.2 熵權(quán)法確定指標權(quán)重

熵權(quán)法是在客觀條件下，由評價指標值確定指標權(quán)重的方法。第j項指標的熵值為：

第j項指標評價數(shù)據(jù)的分散程度dj表示為，因此，用熵權(quán)法表示第j項指標的權(quán)重為：

4.3 TOPSIS 法確定理想解

（2）確定Y的正理想解和負理想解。表達形式如下：

4.4 灰色關(guān)聯(lián)分析

在加權(quán)規(guī)范化矩陣Y的基礎(chǔ)上，計算第i個評估方案與正理想解和負理想解關(guān)于第j個指標的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

式（14）（15）中：i=1,2,,m;j=1,2,,n;ε∈(0,1)為分辨系數(shù)，一般取0.5［25］。

4.5 計算相對貼近度

（2）將確定的無量綱化加權(quán)歐式距離和灰色關(guān)聯(lián)度合并。待評價項目與正理想解越近、與負理想解越遠，則越優(yōu)；與正理想解關(guān)聯(lián)度越高、與負理想解關(guān)聯(lián)度越低，則越優(yōu)。即和的數(shù)值越大，則方案離正理想解越近；和的數(shù)值越大，方案則離正理想解越遠。具體表達形式如下：

（3）計算方案的相對貼近度。計算公式如下：

將上述熵權(quán)-TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)分析方法應用到能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價研究中，具體評價流程如圖2 所示。

圖2 能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價流程

5 能源大數(shù)據(jù)增值服務評價案例分析

基于以上能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系，采用熵權(quán)-TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)法，選取電力行業(yè)中能源數(shù)據(jù)征信、能源交易輔助決策、能源環(huán)保監(jiān)測、用戶用能托管、多能互補優(yōu)化、設備性能優(yōu)化提升6 個典型能源大數(shù)據(jù)增值服務業(yè)務（以下簡稱“案例業(yè)務”）作為待評價方案，進行綜合評價分析。其中，定性評價指標作如表2 所示處理。

表2 定性指標量化分值 單位：分

建立專家評審小組，采取德爾菲法通過專家打分獲取案例業(yè)務的各項指標值，對原始矩陣進行規(guī)范化處理，得到規(guī)范化決策矩陣的轉(zhuǎn)置形式ZT如下：

5.1 商業(yè)模式評價的關(guān)鍵影響因素

采用熵權(quán)法計算各指標的權(quán)重，得出各指標權(quán)重，結(jié)果如表3、圖3 所示?？梢钥闯?，權(quán)重較大的指標是能源數(shù)據(jù)政策支持力度、單位服務能力的投資成本、增值服務項目投資回收期、清潔能源利用率、業(yè)務數(shù)據(jù)法律風險度、增值服務項目投資收益率、增值服務用戶需求程度、能源數(shù)據(jù)獲取與更新速度和能源數(shù)據(jù)安全度。因此，這些指標是案例業(yè)務商業(yè)模式的關(guān)鍵影響因素，符合以上能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式的理論應用規(guī)律。

圖3 案例業(yè)務商業(yè)模式評價指標權(quán)重分布

表3 案例業(yè)務增值服務商業(yè)模式評價指標權(quán)重

表3 （續(xù)）

5.2 基本業(yè)務優(yōu)選

由規(guī)范化決策矩陣和各指標權(quán)重計算出加權(quán)規(guī)范化矩陣，矩陣的轉(zhuǎn)置形式Y(jié)T結(jié)果如下：

根據(jù)式（10）（11），由加權(quán)規(guī)范化矩陣選取出各個指標的正負理想解和，具體如表4 所示。

表4 案例業(yè)務商業(yè)模式評價的正負理想解

根據(jù)式（12）（13），計算得到各指標評價結(jié)果與正負理想解的歐氏距離，結(jié)果如表5 所示。

表5 案例業(yè)務商業(yè)模式評價結(jié)果與正負理想解的歐式距離

根據(jù)式（16）（17），計算得出各指標與正負理想解的灰色關(guān)聯(lián)度，結(jié)果如表6 所示。

表6 案例業(yè)務商業(yè)模式評價結(jié)果與正負理想解的灰色關(guān)聯(lián)度

表7 案例業(yè)務商業(yè)模式評價結(jié)果的加權(quán)歐式距離和灰色關(guān)聯(lián)度標準化

根據(jù)式（24），計算相對貼近度（見表8）：

表8 案例業(yè)務商業(yè)模式的相對貼近度

將上述3 種情況計算得出的相對貼近度繪制成雷達圖進行對比，如圖4 所示。

圖4 不同決策偏好情況下案例業(yè)務商業(yè)模式的相對貼近度

根據(jù)上述綜合評價結(jié)果，對案例業(yè)務進行排序，結(jié)果是用戶用能托管、能源環(huán)保監(jiān)測、多能互補優(yōu)化、能源交易輔助決策4 種增值服務較優(yōu)，能源數(shù)據(jù)征信和設備性能優(yōu)化提升增值服務由于缺乏政策環(huán)境及相關(guān)市場配套機制不完善導致評價結(jié)果較差，因此，作為能源大數(shù)據(jù)增值服務提供者，電網(wǎng)公司應該重點考慮開展用戶用能托管、能源環(huán)保監(jiān)測、多能互補優(yōu)化、能源交易輔助決策這4 種增值服務業(yè)務，充分發(fā)揮能源數(shù)據(jù)價值，實現(xiàn)電網(wǎng)公司和用戶雙贏目標。

隨著我國提出碳達峰碳中和（以下簡稱“‘雙碳’”）的戰(zhàn)略目標，國內(nèi)各省份積極推進節(jié)能減污降碳工作，在供給側(cè)大力發(fā)展清潔能源，在用戶側(cè)鼓勵開展用戶用能多能互補，引入能源服務商參與用能管理，同時配套探索構(gòu)建中長期與現(xiàn)貨交易相結(jié)合的全國統(tǒng)一電力市場體系，在此背景下，能源數(shù)據(jù)資源作為重要生產(chǎn)要素，將在“雙碳”目標背景下發(fā)揮放大、疊加和倍增效應，以數(shù)據(jù)流打通創(chuàng)新鏈，開展能源大數(shù)據(jù)增值服務，服務政府科學決策，服務企業(yè)精益生產(chǎn)，服務公眾智慧用能，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。在實際應用背景下，用戶用能托管、能源環(huán)保監(jiān)測、多能互補優(yōu)化、能源交易輔助決策4 種增值服務業(yè)務的開展有利于節(jié)能減碳，這些增值服務業(yè)務的應用也將獲得政策上的支持，業(yè)務應用前景巨大，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

6 結(jié)論與討論

本研究基于能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)分析了能源大數(shù)據(jù)增值服務，構(gòu)建了能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系，并對電力行業(yè)相關(guān)增值服務業(yè)務進行綜合評價，主要結(jié)論如下：

（1）從7 個維度構(gòu)建了能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式評價指標體系，得出能源數(shù)據(jù)政策支持力度、單位服務能力的投資成本、項目投資回收期、清潔能源利用率、業(yè)務數(shù)據(jù)法律風險度、項目投資收益率、增值服務用戶需求程度、能源數(shù)據(jù)獲取與更新速度和能源數(shù)據(jù)安全度是關(guān)鍵影響因素。

（2）采用熵權(quán)-TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)法對電力行業(yè)基本的增值服務業(yè)務類型進行綜合評價，根據(jù)結(jié)果，應重點考慮開展用戶用能托管、能源環(huán)保監(jiān)測、多能互補優(yōu)化、能源交易輔助決策4 種增值服務，其他類型增值服務在未來適時開展。

（3）考慮到目前技術(shù)、政策、經(jīng)濟及外部環(huán)境等都處于動態(tài)變化，因此，對于能源大數(shù)據(jù)增值服務商業(yè)模式風險防范機制的建立以及增值服務項目實踐過程中的風險優(yōu)化方案制定值得在后續(xù)進一步研究。