基于灰色系统理论的电网工程绿色建造模糊综合评价模型

张琦　姜雪　张鸥　张爽莹　刘松楠

摘要：为贯彻落实绿色发展理念，提升现有电网工程绿色建造评价方法的全面性、系统性以及客观性，提出了一种基于灰色系统理论的模糊综合评价模型。通过研究影响电网工程设计、施工与交付等环节的重要绿色评价因子，构建了多层次的绿色建造评价指标体系。并基于灰色系统理论确定指标权重，建立了多层级模糊综合评价模型。同时选取电网工程案例来进行验证，证明了该模型能够科学、合理地确定各指标的权重，从而为电网工程绿色建造评价及不断优化提供了支撑。

关键词：电网工程；绿色建造；灰色系统理论；模糊综合评价；评价指标体系；指标权重；多层次；绿色评分

中图分类号：TM247 文献标志码：A 文章编号：1000-1646（2024）01-0042-07

为加快我国建立健全绿色低碳循环发展经济体系的进程，国家电网采用了更加有利于节碳减排、保护环境、降本增效且保障品质的方式来建造电网工程，进而逐步实现人与自然的和谐共生。对该工程进行全面、系统的评价，有助于深入了解和提升电网工程的绿色建造水平，形成可推广的科学管理经验与技术创新结果，并促进电网工程建设及运营的可持续发展。

我国电网工程绿色建造评价研究相比发达国家虽起步较晚，但发展迅速。刘建林等综合分析了电网工程设计期、施工期和交付期3个阶段的环境影响因子，并采用层次分析法进行了指标的量化和评价体系的建立。但层次分析法的缺点在于主观性强，且实际操作过程较为复杂。李大华等结合价值工程理论及层次分析法，研究了基于价值工程的绿色施工评价体系的构建方法。该方法虽弥补了层次分析法的主观性，但仅对施工阶段进行了评价，因此其做出的评价仍不够全面。而本文重点研究了电网工程从设计、施工到交付全流程的建造过程，分析并提取出重要的绿色影响指标。采用了客观性较强、操作简便的灰色理论来计算各指标的权重。同时结合多层级模糊综合评价法建立了模型，该研究结果可为电网工程绿色建造评价提供参考。

1 绿色建造评价指标体系

电网工程绿色建造评价是一个涉及多方因素的复杂过程，其评价包括绿色设计、绿色施工和绿色交付等方面的内容。因地制宜的理念覆盖建造的全过程，并对全要素进行统筹规划，以体现绿色化、数字化、产业化、集约化及智慧化特征。为保证科学、合理地选取评价指标，需满足可持续性、可操作性、可量化性和动态导向性等原则。

本文根据国家政策来搜集文献资料，进行系统分析，同时结合行业特点，借鉴国内外相对完善的绿色工程评价指标体系，从而构建了电网工程绿色建造的指标评价体系。该体系共有两个层级，第一个层级包括设计、施工及绿色交付阶段3个一级指标；而第二个层级共有20个二级指标，详情如表1所示。

2 基于灰色理论的指标权重

灰色系统理论是一种适用于样本量较少、分布密度偏低且存在不确定性问题领域的新方法。其针对不确定对象，通过对部分已知数据的研究开发，提取有价值的数据，以实现对未知数据行为规律的分析及预测。灰色系统理论研究范围广泛，包含灰色系统建模理论、灰色系统分析和控制理论、灰色关联分析理论以及灰色预测与决策理论等分支。本文主要利用了灰色关联分析理论来确定绿色建造评价指标的权重，面向电气工程领域的专家发放调查问卷，收集各专家针对评价指标的权重评分。

2.1 分析指标序列

构建电气工程绿色建造评价指标序列为

Xm={Xm（k）k=1，2，…，，2} （1）

式中：n为评分专家的数量；m为评价指标的数量。该指标序列也称为比较数列，即由影响系统行为的因素所组成的数据序列。选取专家组权重评分最高的指标作为参考数列便可反映系统的行为特征．即

Y={y（k）k=1，2，…，n} （2）

式中，y（k）为xi（k）的最大值。

2.2 关联系数

参考数列与比较数列的序列差为

2.3 关联度

因为关联系数是参考数列与比较数列在各个指标的关联程度值，所以每个指标会有m个关联系数值。若信息分布过于分散将不利于进行整体性比较，因此需要使分散的各个指标关联系数集中起来。通常取各个指标关联系数的平均值表示关联程度，关联度计算表达式为

4 案例验证

本文选取某地绿色建造评价等级分别为优秀、良好、合格、不合格的4个电网线路工程项目（如表2所示）进行验证，采用所提方法确定各指标权重并对4个项目进行模糊综合评价。

组织10名专家对评价指标进行权重评分，评分结果如表3所示，每个一级指标权重总分为100分。通过式（1）～（2）构建参考数列与比较数列；再按照式（3）～（5）计算各指标的关联度，其中，ζ=[0.1，0.2，0.3，0.4，0.5]；根据式（6）-（7）确定指标权重。关联度与权重结果如表4所示。ζ越小，一级指标下的二级指标分辨力越大，如二级指标环境、资源及协调性指标U32在ζ=0.1时，其在一级指标绿色交付阶段权重已达到0.71，单一指标权重远超0.5，存在不合理性。因此，ζ取值区间[0.3，0.5]，本文取中间值ζ=0.4。

评语集包括优秀，良好，合格，不合适4个层次，根据评价得分属性，优秀属于偏大型，良好与合格属于中间型，不合格属于偏小型。将其代入式（8）～（10）即可得到隶属函数，如图3所示。

评价得分大于90分时为优秀；80-90分时为良好；70-80分时为合格；低于70分时则为不合格。对4个项目的二级因素集分别构造模糊综合判斷矩阵，得到二级指标隶属度结果如表5所示。通过式（11）进行综合评价后，4个项目设计阶段B1={（0.886，0.791，0.114，0），（0.658，0.945，0.342.0.021），（0.186，0.805，0.814，0.195），（0，0.147，0.828，0.853）}，施工阶段B2={（0.812.0.806，0.188，0），（0.511，0.862，0.489，0.037），（0.153，0.847，0.847，0.153），（0，0.104，0.907，0.896）}，绿色交付阶段B3={（0.732.0.836，0.268.0），（0.326，0.963，0.674，0），（0，0.302.1，0.698），（0，0.128.0.458，0.872）}。结合一级指标的权重，最终评价B={（0.817，0.809，0.183.0），（0.515，0.920，0.485，0.021），（0.123，0.684，0.877，0.316），（0.0.126.0.757.0.874）}。因此，4个线路工程项目的绿色建造评价等级分别为优秀、良好、合格、不合格，与原始的评级结果吻合，证明所提评价方法的可行性。

5 结束语

电网工程绿色建造评价是一个高纬度、多阶段且非线性的复杂工作。本文重点针对设计、施工及绿色交付阶段构建了完整的绿色建造二级指标评价体系。该体系基于灰色关联分析方法确定了评价指标的权重，并利用模糊综合评价法对电网工程项目的绿色建造等级进行了评价。最终通过电网工程项目案例验证了该评价方法的可行性。后续将进一步研究其他评价方法，并与本评价方法进行对比和分析。

（责任编辑：景勇 英文审校：尹淑英）