基于改进灰色白化权函数的电网企业节能改造服务效益评价

陈 梦 王 梦

1.华北电力大学经济与管理学院

2.国网（北京）综合能源规划设计研究院

0 引言

电力体制改革“9 号文件”明确提出，鼓励售电主体进行创新服务，向电力用户提供综合节能和合同能源管理等增值服务[1]。《售电公司准入与退出管理办法》指出，售电公司可向用户提供综合节能、用能咨询和综合能源服务等增值服务，并收取相应的费用[2]。但资源的稀缺性要求电网企业不能无限制的开展增值服务业务，相关决策制定需要科学的业务价值评估结果作支撑[3]。电网企业现有的或者规划内的增值服务业务的综合效益评价需从市场状况出发，统筹考虑业务水平、经济影响、社会影响和环境影响，评价其综合发展水平，进一步指导电网企业后续的增值服务工作开展，助力电网企业完善服务体系、优化业务结构[4]。本文以节能改造服务为例，对其综合效益进行研究，以期对电网企业发展节能改造增值服务提供决策支持。

1 电网企业节能改造增值服务效益评价模型构建

1.1 评价指标体系设计

我们通过对电网企业节能改造增值服务效益评价指标的分析、梳理和归纳，并进行科学的层次划分，全面考虑了经济效益、管理效益和社会效益三个维度的指标，构建出电网企业节能改造增值服务效益的评价指标体系，并汇总如表1。

本文在对电网企业节能改造增值服务效益进行综合评价之前，需要对各指标的重要程度进行区分并计算各指标权重，选用层次分析法对各指标进行赋权[5,6]。

表1 评价指标体系

1.2 基于改进灰色白化权函数的效益评价模型

基于灰色白化权函数的综合评价方法对于定性指标有很好的处理效果，因为该模型不是让一个专家打分，而是多个专家打分，可以使得评价结果更为客观[7]。但是对于定量指标，若仍采取打分的方式则会让客观真实的指标主观化，因此需要采取不同的方式来处理定量指标。模型通过改进可以同时将定性指标与定量指标作为模型的输入，具体步骤如下。

1.2.1 评价因素集与指标权重集

1.2.2 计算灰色评估权重

1）定性指标处理

（1）计算评估指标的样本矩阵

邀请m 位专家，评估某个评价对象的n 个效益指标的观测值。第位专家对第个指标的观测值给出的评分是，取。

（2）确定白化权函数

（3）计算灰类权向量

2）定量指标处理

（1）确定各指标的极值区间及评定等级划分

首先需要充分考虑各指标特点，确定各定量指标的极值区间。假设共划分个灰类，将指标的取值范围按照个灰类划分，…，…，。

（2）计算灰类权向量

定量指标的灰色评估权重主要由各观测值到各灰类中心的相对距离确定。定量指标由于更具客观性，因此灰类评估结果应当较为集中，故仅考虑最近三个灰类。指标个灰类的灰色评估权重记为属于第。

1.2.3 灰色综合评价

将定性指标与定量指标的灰类权重向量整理到一起，左乘指标权重向量可以得到某个评价对象关于第个灰类的综合聚类矩阵为

2 算例分析

2.1 节能改造增值服务简介

电网企业发展节能改造服务，可通过工业互联网构建，基于广泛互联的传感器、电量计量装置等，实时采集数据并开展分析，识别能源电耗中可改进的关键环节，进行管理节能降费、LED照明节能改造、余热回收利用、分布式光伏电站、企业微电网等[10]，为企业提供综合能效管理和节能改造服务，提高企业用能效率，节省企业能源成本，为企业带来长期的节能效果和增值效益[11]。对电网公司而言，通过节能改造服务，提升公司的客户服务水平，拓展新业务，增加新的利润收入。对企业而言，通过节能改造提升用能效率，优化用能安排，减少能源消费支出，降低企业成本开销。

2.2 节能改造增值指标权重计算

本文先确定准则层权重、经济效益指标层权重、管理效益指标层权重、社会效益指标层权重，然后确定各指标层加权权重，即每个三级指标相对于节能改造增值服务综合效益的权重。各指标的最终权重如表2所示。

表2 指标权重汇总表

2.3 节能改造服务综合效益评价

在确定各指标权重的基础上，可以对节能改造增值服务进行基于灰色白化权函数的综合效益评价，具体步骤如下。

1）专家评估

在前期大量调研走访的基础上，邀请10 位专家，针对X3、X5、X8、X9 与X10 共计5 个定性指标值进行评估，并在0～100 的分值范围内给出评估分数。

2）定性指标评价灰类划分

将0～100的分值分为优、良、中、差4个灰类，使用上限测度白化权函数，4 个灰类的评取值范围及灰数如表3所示。

表3 定性指标灰类取值范围表

3）定量指标灰类划分

首先需要充分考虑各指标特点，确定各定量指标的极值区间，并将其划分为四个灰类，分别为优、良、中、差。X1、X2、X4、X6、X7共计5个定量指标灰类划分结果如表4所示。

表4 定量指标灰类取值范围表

4）节能改造效益综合评价

根据1.2.2 中的公式，计算定性指标与定量指标的灰类权重，整合得到表5。

在已知指标权重以及灰类权重的基础上，利用公式（15）可以计算得到节能改造综合效益评价结果如表6所示。

表6 节能改造综合效益评价结果

根据最大隶属度原则可以得到，节能改造业务的经济效益为优，管理效益为良，社会效益为优，综合评价结果为优，即开展节能改造这一增值服务有较好的综合效益，建议开展并推广。

3 小结

本文提出了基于层次的分析法和改进的灰色白化权函数的电网企业节能改造服务效益评价模型。基于灰色白化权函数的综合评价方法对于定性指标有很好的处理效果，但是对于定量指标，若仍采取打分的方式则会让客观真实的指标主观化。因此，本文通过对基本白化权函数进行改进，使得优化之后的模型可以同时将定性指标与定量指标作为模型的输入，提高评价模型的准确度。