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基于灰色關(guān)聯(lián)和TOPSIS模型的電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價

2018-01-30 05:58劉宏志
山東電力技術(shù) 2018年1期
關(guān)鍵詞:原值實物理想

劉 璐,劉宏志

(1.國網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司,山東 濟(jì)寧 277600;2.國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,山東 濟(jì)南 250021)

0 引言

隨著電力市場改革及全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念提出,在低碳循環(huán)發(fā)展的“十三五”時期,電網(wǎng)投資、運(yùn)維管理復(fù)雜度不斷提高,電網(wǎng)實物資產(chǎn)價值也將逐年增加。同時,新技術(shù)、新材料、新工藝大量引入電網(wǎng)建設(shè),電力系統(tǒng)的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化建設(shè)全面開展,電網(wǎng)實物資產(chǎn)種類日益增加,均對電網(wǎng)實物資產(chǎn)的精益化管理提出更高的要求。因此,科學(xué)開展電網(wǎng)實物資產(chǎn)評價,分析電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值,對于提高電網(wǎng)運(yùn)行效率、優(yōu)化資源配置和提升資產(chǎn)管理水平有著積極的指導(dǎo)意義和實踐價值。

針對電網(wǎng)資產(chǎn)管理方面的研究已開展較多。文獻(xiàn)[1-3]從資產(chǎn)管理的角度提出了電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理體系及框架,明確了電網(wǎng)資產(chǎn)管理策略的實施思路;文獻(xiàn)[4-5]分別從外部環(huán)境和內(nèi)部管理探討了影響電網(wǎng)資產(chǎn)管理的主要因素;文獻(xiàn)[6]從資產(chǎn)價值流的角度,結(jié)合資產(chǎn)WPS研究了電網(wǎng)資產(chǎn)協(xié)同管理過程中精益化管理模式的可行性;文獻(xiàn)[7-8]從電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行角度,研究了電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維策略及運(yùn)行效率評價指標(biāo);文獻(xiàn)[9-10]針對電網(wǎng)資產(chǎn)管理工作,提出了電網(wǎng)資產(chǎn)評價指標(biāo)體系,并詳細(xì)分析了各評價指標(biāo)。然而,隨著電網(wǎng)資產(chǎn)不斷投入,資產(chǎn)種類、健康水平、退役報廢等方面的動態(tài)監(jiān)控和科學(xué)評價愈加重要。

針對電網(wǎng)實物資產(chǎn)價值評價,從電網(wǎng)實物資產(chǎn)規(guī)模結(jié)構(gòu)、健康水平、利用效率、管理效益四個方面系統(tǒng)構(gòu)建電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價指標(biāo)體系,利用灰色關(guān)聯(lián)度和理想解法對電網(wǎng)實物資產(chǎn)價值進(jìn)行評價,以期為電網(wǎng)運(yùn)維、技改工作,以及制定有效的電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理策略提供參考依據(jù)。

1 電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價指標(biāo)體系

考慮到電網(wǎng)實物資產(chǎn)類型多樣、規(guī)模龐大、更新較快的特性,為對電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值進(jìn)行全面評價,從電網(wǎng)實物資產(chǎn)規(guī)模結(jié)構(gòu)、健康水平、利用效率、管理效益4個方面,本著代表性與獨(dú)立性、可比性與實用性、科學(xué)性與系統(tǒng)性、定量與定性相結(jié)合的原則,建立電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價指標(biāo)體系。

1.1 規(guī)模結(jié)構(gòu)指標(biāo)

1)單位資產(chǎn)原值。即當(dāng)期期末資產(chǎn)原值與期末資產(chǎn)數(shù)量的比值,反映某類資產(chǎn)在單位數(shù)量上的價值分布。考慮到電網(wǎng)實物資產(chǎn)的特點(diǎn),選擇單位容量主變原值和單位千米線路原值作為單位資產(chǎn)原值評價指標(biāo)。其中,單位容量變電資產(chǎn)原值=期末主變原值/期末主變?nèi)萘?,單位千米線路資產(chǎn)原值=期末線路原值/期末線路長度。

2)資產(chǎn)凈值率。即當(dāng)期期末資產(chǎn)凈值與資產(chǎn)原值的比值,反映資產(chǎn)在價值層面上的成新率,并體現(xiàn)資產(chǎn)更新速度和可持續(xù)發(fā)展能力。該指標(biāo)越高,表明資產(chǎn)較新,發(fā)展?jié)摿^大。資產(chǎn)凈值率=(期末資產(chǎn)總凈值/期末資產(chǎn)總原值)×100%。

3)役齡超過15年的資產(chǎn)比重。即役齡超過15年的資產(chǎn)原值占全部資產(chǎn)原值的比重,通過明確役齡超過15年的資產(chǎn)規(guī)模,反映長期服役的資產(chǎn)比重。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。役齡超過15年的資產(chǎn)比重=(期末役齡超過15年的資產(chǎn)原值/期末資產(chǎn)原值)×100%。

4)處于改造周期的資產(chǎn)比重。即進(jìn)入改造周期的資產(chǎn)凈值占當(dāng)期期末資產(chǎn)凈值的比例,反映當(dāng)期處于改造、更新狀態(tài)的資產(chǎn)規(guī)模。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。處于改造周期的資產(chǎn)比重=(期末處于改造周期的資產(chǎn)凈值/期末資產(chǎn)凈值)×100%。

5)報廢資產(chǎn)原值占比。即期末報廢資產(chǎn)總原值與期末資產(chǎn)總原值的比值,反映期末時報廢資產(chǎn)占總資產(chǎn)的比例,比例越高,表明期末退役報廢資產(chǎn)的規(guī)模越大。報廢資產(chǎn)原值占比=(期末報廢資產(chǎn)總原值/期末資產(chǎn)總原值)×100%。

1.2 健康水平指標(biāo)

1)正常狀態(tài)設(shè)備占比。即當(dāng)期運(yùn)行狀態(tài)正常的設(shè)備數(shù)量與當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量的比值,反映電力供應(yīng)的可靠程度以及設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定水平,同時該指標(biāo)也可作為制定設(shè)備狀態(tài)檢修、電力調(diào)度策略的重要依據(jù)。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。正常狀態(tài)設(shè)備占比=(當(dāng)期運(yùn)行狀態(tài)正常的設(shè)備數(shù)量/當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量)×100%。

2)強(qiáng)迫停運(yùn)設(shè)備率。該指標(biāo)是指當(dāng)期設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)與當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量的比值,反映設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)情況及設(shè)備運(yùn)行的可靠性水平。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。強(qiáng)迫停運(yùn)設(shè)備比率=當(dāng)期設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)/當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量。

3)設(shè)備缺陷率。即當(dāng)期設(shè)備發(fā)生缺陷的次數(shù)與當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量的比值,通常與設(shè)備役齡指標(biāo)相結(jié)合,共同反映設(shè)備的整體健康程度。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。設(shè)備缺陷比率=當(dāng)期設(shè)備發(fā)生缺陷的次數(shù)/當(dāng)期總設(shè)備數(shù)量。

4)供電可靠率。即當(dāng)期用電時間與當(dāng)期全部時間的比值,反映電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合性指標(biāo),表示電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。供電可靠率=(1-當(dāng)期平均停電時間/當(dāng)期全部時間)×100%。

1.3 利用效率指標(biāo)

1)主變年均負(fù)載率。該指標(biāo)是對主變壓器的年平均負(fù)載分析,反映電網(wǎng)運(yùn)行的安全水平及經(jīng)濟(jì)性水平,為便于比較分析,主要統(tǒng)計負(fù)載率在30%~80%的主變數(shù)量。主變年平均負(fù)載率=[單臺主變?nèi)暧泄﹄娏浚▎闻_主變?nèi)昕捎脮r間×單臺主變額定容量×功率因數(shù))]×100%。

2)主網(wǎng)線路年均負(fù)載率。該指標(biāo)為主網(wǎng)架線路年平均有功功率與線路經(jīng)濟(jì)輸送功率的比值,反映主網(wǎng)輸電線路的年平均利用效率。為便于比較分析,主要統(tǒng)計負(fù)載率在30%~80%的線路條數(shù)。主網(wǎng)線路年均負(fù)載率=(線路年均有效功率/線路經(jīng)濟(jì)輸送功率)×100%。

3)資產(chǎn)備用率。該指標(biāo)是指當(dāng)期期末備用資產(chǎn)原值與期末在役資產(chǎn)總原值的比值,反映各類資產(chǎn)的整體利用情況。備用資產(chǎn)指停用超過1年且功能正常的資產(chǎn)。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。資產(chǎn)備用率=(期末備用資產(chǎn)原值/期末在役資產(chǎn)總原值)×100%。

4)報廢資產(chǎn)成新率。該指標(biāo)是指期末報廢資產(chǎn)總凈值與期末報廢資產(chǎn)總原值的比值,反映資產(chǎn)在退役報廢時的新舊程度,凈值率越高,表明報廢資產(chǎn)越新,利用率越低。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。報廢資產(chǎn)成新率=(期末報廢資產(chǎn)總凈值/期末報廢資產(chǎn)總原值)×100%。

1.4 管理效益指標(biāo)

1)單位電網(wǎng)資產(chǎn)售電量。即單位電網(wǎng)資產(chǎn)所對應(yīng)的售電量水平,反映電網(wǎng)資產(chǎn)的整體利用效率及創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值的能力。單位資產(chǎn)售電量=當(dāng)年總售電量/期末資產(chǎn)凈值。

2)單位萬元資產(chǎn)運(yùn)維費(fèi)用。即單位萬元電網(wǎng)資產(chǎn)所需的運(yùn)維費(fèi)用,反映電網(wǎng)資產(chǎn)的運(yùn)維成本支出情況,體現(xiàn)資產(chǎn)管理效益水平。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。單位萬元資產(chǎn)運(yùn)維費(fèi)用=當(dāng)期資產(chǎn)運(yùn)維總費(fèi)用/期末資產(chǎn)總凈值。

3)智能電表覆蓋率。即當(dāng)期智能電表在總電表數(shù)的比例,從終端用戶方面反映智能化設(shè)備的普及情況,能夠一定程度上體現(xiàn)智能電網(wǎng)在配網(wǎng)側(cè)建設(shè)情況。智能電表覆蓋率=期末智能電表數(shù)量/期末電表總數(shù)。

4)退役報廢資產(chǎn)平均使用壽命。即歷年報廢資產(chǎn)壽命總值與歷年報廢資產(chǎn)總數(shù)的比值,通過將退役報資產(chǎn)平均使用壽命與資產(chǎn)折舊壽命對比,反映企業(yè)資產(chǎn)報廢管理情況。該指標(biāo)包括變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面。退役報廢資產(chǎn)平均使用壽命=歷年退役報廢資產(chǎn)壽命總值/歷年退役報廢資產(chǎn)總數(shù)。

2 基于灰色關(guān)聯(lián)和TOPSIS的評價模型

作為一種逼近最優(yōu)解的算法,理想解法(TOPSIS)已在工程投資決策、項目方案評選、投資效益評價等方面得到廣泛應(yīng)用。將灰色關(guān)聯(lián)度運(yùn)用于理想解法,并借此優(yōu)化待評樣本與理想方案間的接近程度,通過優(yōu)劣排序進(jìn)行評價[11-12]。 具體建模步驟為:規(guī)范化指標(biāo)矩陣并確定各指標(biāo)權(quán)重;確定評價樣本的正、負(fù)理想解,計算待評樣本與正、負(fù)理想方案的灰色關(guān)聯(lián)度和歐氏距離;根據(jù)相對貼近度進(jìn)行樣本優(yōu)劣對比。

2.1 指標(biāo)矩陣規(guī)范化

假設(shè)待評樣本數(shù)為m,評價指標(biāo)數(shù)為n,各指標(biāo)數(shù)值為 zij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),其指標(biāo)矩陣Z=(zij)m×n。

所構(gòu)建的評價指標(biāo)體系為多層次綜合性指標(biāo)體系,各評價指標(biāo)性質(zhì)通常不同,且指標(biāo)的單位和數(shù)值量級有較大差異,為使指標(biāo)處于同一可比量價,對指標(biāo)矩陣進(jìn)行無量綱化處理。

經(jīng)無量綱化處理,得到新的規(guī)范化評價指標(biāo)矩陣 R=(rij)m×n。

2.2 指標(biāo)矩陣加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化

2.2.1 評價指標(biāo)賦權(quán)

針對規(guī)范化指標(biāo)矩陣 R=(rij)m×n, 利用熵權(quán)法對評價指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),明確各指標(biāo)在整個指標(biāo)體系中的權(quán)重,具體賦權(quán)過程為

第i項指標(biāo)的權(quán)重為

經(jīng)賦權(quán)后,指標(biāo)權(quán)重向量為 Q=(q1,q2,…,qn)。

2.2.2 指標(biāo)矩陣加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化

對指標(biāo)矩陣 R=(rij)m×n進(jìn)行加權(quán)處理,得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣U為

2.3 計算歐氏距離和灰色關(guān)聯(lián)度

2.3.1 確定正、負(fù)理想解

確定加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣U中每項指標(biāo)的最大、最小值,其中,正理想解(最理想方案)由正向指標(biāo)最大值和逆向指標(biāo)的最小值組成,負(fù)理想解(最差方案)由逆向指標(biāo)的最大值和正向指標(biāo)的最小值組成。

其中:j+為正向指標(biāo)序列(指標(biāo)值越大越優(yōu));j-為逆向指標(biāo)序列(指標(biāo)值越小越優(yōu))。

2.3.2 樣本到正、負(fù)理想解的歐氏距離

2.3.3 樣本與正、負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度

樣本與正理想解的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣為

待評樣本i與正理想解的灰色關(guān)聯(lián)度為

待評樣本i與負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度為

2.4 相對貼近度測算和優(yōu)劣排序

2.4.1 測算樣本與正、負(fù)理想解的相對貼近度

首先,為便于比較,對歐氏距離、灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行無量綱化處理

其次,綜合考慮歐氏距離和灰色關(guān)聯(lián)度,計算待評樣本與理想解的貼近度。

式中:w1,w2為貼近度調(diào)整系數(shù),且和分別為待評樣本與正、負(fù)理想解的接近程度。評價人員可根據(jù)歐氏距離和灰色關(guān)聯(lián)度的重要程度調(diào)整w1和w2的值。

最后,測算相對貼近度。為反映待評樣本與正、負(fù)理想解在變化態(tài)勢上的貼近程度,測算相對貼近度 εi為

2.4.2 樣本優(yōu)劣排序

依據(jù)待評樣本與正、負(fù)理想解的相對貼近度εi的大小對待評樣本排序,若εi值越大,表示待評樣本越貼近正理想解,樣本越優(yōu);反之,若εi值越小,表示待評樣本越貼近負(fù)理想解,樣本越劣。

3 算例

以某電網(wǎng)公司為例,選取其下屬3個分公司,并以2015年的相關(guān)電網(wǎng)實物資產(chǎn)數(shù)據(jù)為例,進(jìn)行電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價。所選數(shù)據(jù)綜合考慮35~220 kV電壓等級資產(chǎn)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1所示。

對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,計算指標(biāo)權(quán)重,并通過指標(biāo)矩陣加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化確定各指標(biāo)理想解,如表2所示。

表1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

表2 數(shù)據(jù)測算

灰色關(guān)聯(lián)相對貼近度為 εX=0.625,εY=0.475,εZ=0.422。

通過對比灰色關(guān)聯(lián)相對貼近度可知:εX>εY>εZ,根據(jù)相對貼近度的優(yōu)劣評價原則,公司X的電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合效益優(yōu)于其他兩家公司,Z公司的電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合效益則相對較差。因此,根據(jù)綜合評價結(jié)果,在下一年度電網(wǎng)實物資產(chǎn)改造升級中,可借鑒X公司的電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理經(jīng)驗,重點(diǎn)投資或改造Z公司的電網(wǎng)實物資產(chǎn),從而促進(jìn)電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合效益及管理水平的全面提升。

4 結(jié)語

在全面、可持續(xù)發(fā)展的新形勢下,科學(xué)合理的電網(wǎng)實物資產(chǎn)價值評價將在電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理中發(fā)揮重要作用。通過構(gòu)建電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值評價指標(biāo)體系,取代單一的靜態(tài)指標(biāo),提升電網(wǎng)實物資產(chǎn)評價的準(zhǔn)確性,并利用基于灰色關(guān)聯(lián)度和理想解法的評價模型,實現(xiàn)電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理基于定量分析開展,促進(jìn)電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理的精益化。算例中,通過對比各分公司的電網(wǎng)實物資產(chǎn)綜合價值,有助于相關(guān)部門了解電網(wǎng)實物資產(chǎn)整體情況,便于制定基于價值評價結(jié)果的電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理策略。需要指出的是,本文所建評價指標(biāo)體系主要考慮變電資產(chǎn)和線路資產(chǎn)兩個方面,隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的全面推進(jìn),外部發(fā)展環(huán)境的不斷變化,分類型、分專業(yè)的資產(chǎn)價值評比需進(jìn)行深入研究。

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