基于两阶段决策目标的增量配电网投资决策评价研究

宋宗耘 肖鑫利

增量配电网投资决策特点

增量配电网是我国电力体制改革进程中独创的、具有中国特色的顶层设计，是配电业务放开进程中最具智慧的過渡方案。自2016年11月以来，国家发展和改革委员会分五批共计批复了483个增量配电业务改革试点，范围涵盖全国31个省市，基本实现增量配电业务改革试点全覆盖。经过4年多的实践验证，增量配电网在促进配电业务放开、引入社会资本、提升供电服务质量、节能减排、降本增效等方面具有显著成果。但挑战与机遇并存，由于前期摸索阶段各省市过分追求试点数量，增量配电网规划考虑不充分、区域内负荷预测过于乐观，导致部分试点项目由于后期不满足试点条件而被取消。此外，现行配电价格机制抑制了投资者的积极性，多数增量配电网业主迟迟不做决定，试点项目建设进度迟缓。

增量配电业务试点落地困难重重，追根究底，是因为增量配电业务投资决策中轻虑浅谋，没有充分考虑经济、技术、政策、用户等因素，导致增量配电网建设进度达不到预期目标。与主电网不同，增量配电网投资决策环节复杂，投资主要流程为：试点方案编制及上报→试点方案评估→试点获批→项目规划报告编制及审查→确定项目业主并签订合同→颁发电力业务许可证（供电类）→项目核准及建设→配电定价→正式运营。投资过程中，任何一个环节出现问题，都会导致投资决策失败。

为了提高增量配电网投资决策有效性和准确性，本文提出包含可行性决策和优越性决策两阶段决策目标的增量配电网投资决策路径，从经济、政策、技术、用户等维度构建投资决策指标体系，采用模糊综合决策模型（Fuzzy Synthetic Decision Model，FSDM）、理想点决策模型（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS）进行建模、筛选，确定最优投资决策方案。

增量配电网投资决策路径

投资决策指标体系

本文构建增量配电网投资决策指标体系，如表1所示。该指标体系考虑可行性决策和优越性决策两决策阶段的决策目标：一是可行性决策阶段的目标，重点关注增量配电网项目的可行性和必要性，指导项目独立性决策评价；二是优越性决策阶段的目标，指导项目互斥性决策评价，在符合可行性决策目标的项目中进一步建模优化，确定最优决策方案。

基于两阶段决策目标的项目优选技术路线

本文构建的增量配电网项目优选包含可行性决策和优越性决策两阶段决策目标。可行性决策阶段的决策侧重项目的可行性和必要性，通过FSDM模型确定入围方案；优越性决策阶段的决策侧重项目优越性，通过TOPSIS模型选出最优方案。指标权重采用熵权法确定。

基于以上两阶段决策目标的项目优选技术路线，如图1所示。

决策模型

（1）FSDM模型。FSDM模型的基本思路是通过构造等级模糊子集，把反映被评价事物的指标进行量化处理，然后利用模糊变换原理对各项指标进行综合评判。

具体步骤：①构建因素集及决策集，因素集为被评价对象需要考虑的影响因素，决策集为各种可能的决策结果；②确定单因素模糊决策矩阵，采用决策集中的评语对因素集中各因素进行评价，得到决策集对因素集的单因素评价矩阵；③综合模糊决策，对指标权重、单因素模糊决策矩阵进行模糊矩阵合并运算后，得到综合决策矩阵，将得到的各元素评价矩阵进行整合，得到其上一层指标的单因素评价矩阵；④确定决策结果，按最大隶属度原则，确定各指标评价结果，将模糊决策结果中符合条件的项目选出，作为进入优越性评价的入围项目。

（2）TOPSIS模型。TOPSIS模型是一种多目标决策方法，充分利用原始数据蕴含的信息，按计算方案相对贴近度进行排序，充分反映各方案之间的差距，客观真实地反映实际情况，具有真实、直观、可靠的优点，且对样本数据的性质和单位无特殊要求。

具体步骤：①构建规范化决策矩阵，为使各指标具有可比性，需对决策矩阵各指标进行规范化处理；②确定加权决策矩阵，确定指标权重、决策矩阵后，计算加权矩阵；③确定正理想解和负理想解；④计算各方案到理想解的相对贴近度，分别求各个试点方案每个指标相对于正理想解和负理想解之间的距离，计算相对贴近度（相对贴近度表示各方案与负理想解之间的距离占与正理想解和负理想解距离的比例，相对贴近度越大，表示该方案与负理想解之间的距离越远，即正理想解越近）；⑤确定最佳评价方案，根据相对贴近度大小，对项目进行排序，排名第一的方案即最优方案。

算例分析

本文构建5个增量配电网项目方案，即方案A、方案B、方案C、方案D和方案E。首先，采用熵权法确定可行性决策指标权重和优越性决策指标权重。其次，采用FSDM模型测算，从5个方案中初步筛选项目可行性。最后，构建TOPSIS模型，从筛选结果中选出最佳增量配电业务试点方案。具体实施步骤如下。

可行性决策

本文构建了5个增量配电网项目方案，方案指标数据可通过投资估算法、财务分析、专家打分等方式获得在数据收集基础上，采用熵权法测算指标权重。鉴于可行性决策过程中一级指标重要等级基本一致，所以设定一级指标权重相同，均为0.33。

为进一步构建决策集（包括可行性较强、可行性良好、可行性一般、不具备可行性），

采用FSDM模型对方案可行性进行测算，测算结果如表2所示。

根据最大隶属度准则，方案A和方案B 最大隶属度分别为0.4423、0.5078，不具备建设可行性；方案C最大隶属度为0.4398，隶属于“可行性一般”决策等级；方案D最大隶属度为0.4819，隶属于“可行性良好”决策等级；方案E最大隶属度为0.4379，隶属于“可行性较强”决策等级。因此，方案A、方案B不具备可行性，方案C、方案D和方案E成为入围方案，将在优越性决策阶段进一步进行筛选。

优越性决策

与可行性决策指标权重确定方法一致，可计算方案C、方案D和方案E的优越性决策指标值和权重。基于优越性决策指标权重，本文采用TOPSIS模型对方案C、方案D、方案E的优越性进行测算，测算结果如表3所示。

由表3可以看出，方案E贴近度最大为0.9994，说明该方案与负理想解距离最大，即表示与正理想解距离最小，进而表明该方案在经济、技术、政策和用户方面具有较强的优越性；方案D次之；方案C最小，所以选择方案E作为最终推荐方案。

结论

为提高增量配电网投资有效性，本文在分析增量配电网的投资特点及难点的基础上，提出可行性决策目标和优越性决策目标的两阶段投资决策路径。在可行性决策阶段，以项目建设和落地的可行性为决策目标，从经济、政策、技术3个维度构建可行性决策指标体系，采用FSDM模型进行独立方案评判，判断增量配电项目的可行性，选出符合可行性要求的方案。在优越性决策阶段，以项目间相对优越性为决策原则，从经济、政策、技术和用户4个维度构建优越性决策指标体系，应用TOPSIS模型进行互斥方案评判，从入围方案中选择优越性最好的方案作为最佳投资方案。P