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2 园区综合能源服务评价的主客观分析方法
在对各利益方进行评价时,根据各评价指标 值,确定与各项评价指标项对应的权重系数,即可 得到各利益方的综合评价值。
确定指标权重的方法有主观赋权法和客观赋 权法两类。主观赋权法是指根据各评价指标的相 对重要程度确定指标的权重,常用的方法有层次分 析法、G-1法等。这类方法通过将评价对象两两比 较构造判断矩阵,把决策过程数学化,可靠性较高, 适用范围广。但是,主观赋权法的主观性较强,容 易忽视不同指标所反映的客观信息。
客观赋权法则是根据指标数据反映的各样本 的差异性,充分利用样本数据所提供的差异信息对 系统进行比较,常用的方法如矯权法。这类方法由 于忽略了人的知识与经验,最后得到各指标的权重 系数可能会与预先估计的结果大相径庭。
综合赋权法则将主观赋权法和客观赋权法相 结合,可充分利用二者的优势,既可以利用样本数据所反映的差异信息,又能根据主观判断进行权重 的衡量。综合赋权法通过分别利用主观赋权法和 客观赋权法对指标进行赋权,然后将2种方法得到 的各指标权重进行加权平均,得到最终的各指标综 合权重。加权平均时,采用的主客观权重系数由人 为进行设定,可根据实际问题的需要和对主观判断 的侧重性进行调整。
基于综合赋权法的各利益方参与园区综合能 源服务评价的整体框架如图1所示。
2.1指标数据预处理
各利益方参与园区综合能源服务指标体系中 量纲、数值大小等均有较大差异。在对各指标进行 综合评价之前,必须先将各指标进行一致化处理, 否则就无法明确综合评价结果的优化取值方向,使 得根据综合评价结果无法判定各利益方参与园区 综合能源服务的优劣及作用。另一方面,指标体系 中各单项指标的单位和数量级往往不同,使得各指 标间存在不可公度性,因此需要对各指标作适当的 无量纲化处理,否则可能在后续的综合评价中出现 “大数吃小数”的现象,导致错误的评价结论。将一 致化处理和无量纲化处理合称为指标的“数据预处 理”阶段。预处理统一了数据的形式,将由电网实 际统计得来的“生数据”转换为规范化的“熟数据”, 用于后续计算分析。
2.2指标相关性处理
指标体系的构建原则之一是避免指标之间的 交叉重叠,使每个指标都具有很好的代表性。因此 去除指标之间的相关性,筛去无效指标和冗余指标 对于精简指标体系、简化计算过程、优化评价结果 都有着重要的意义。然而,影响各利益方参与园区 综合能源服务的要素众多,需要设计较多的指标。 同时,各要素之间可能具有内在联系,这就使得各 指标间可能存在一定的相关关系,即多个指标反映 的信息有一定的重叠。
对此,需要对数据进行相关性处理,采用主成分 分析法可以将原来的指标体系重新组合成一组新的 互相无关的若干综合指标,同时根据实际需要从中 可以取出几个较少的综合指标尽可能多地反映原来 变量的信息,从而减小各指标之间的相关性。
2.3确定指标权重
指标权重的确定是综合评价方法的核心问 题。指标体系中各指标对各利益方参与园区综合 能源服务优劣性的体现程度有所差异,因此应分别 赋予合适的权重系数,以体现不同指标对最终评价 结果的贡献程度。
根据关注点的不同,可将指标权重系数的确定 方法分为以下3类。
一是根据指标的相对重要性程度赋权,其确定 途径又可分为客观途径和主观途径2大类。客观途 径是根据系统的结构比重、机理形成等计算权重系 数,不涉及人为主观因素。实际系统中由于系统在 运行过程中或受外部环境影响,或受主观因素影响, 更普遍通过主观途径来确定权重系数,即决策者首 先对各指标的相对重要性程度或各对象的优劣进行 比较判断,再根据比较信息计算权重系数,常用的方 法包括特征值法、层次分析法、G-1法、G-2法等。
二是根据指标数据的离散程度赋权。在对"个 对象的综合评价中,如果某一项指标的波动程度非 常小,那么即使赋以较高权重,其对最终评价结果的影响仍较小。为了突出比较各利益方的差异,避 免确定权重系数时受人为因素的干扰,可以根据各 指标所提供信息量的大小来确定相应的权重系数, 常用的方法包括极差法、矯权法等。
三是以上二者结合的综合赋权。由于根据相 对重要性程度赋权的方法反映了决策者的主观直 觉,却容易受决策者缺乏相关经验及知识的影响, 而根据数据离散程度赋权的方法完全基于数学理 论及方法,计算结果客观准确,但却完全忽略了决 策者主观因素的影响,与许多综合评价过程的初衷 不符。因此,可以考虑将以上2种方法结合,使得所 确定的权重系数同时体现决策者的主观信息和数 据分布的客观信息。
本文采用无需检验判断矩阵一致性的G-1法对 一级指标赋权。对二级和三级指标,由于有了数据 的直接支撑,为了充分利用各样本数据离散程度所带 来的比较信息,同时也为了使得赋权结果符合电网的 实际情况和专家意见,采用G-1法和矯权法结合的 综合赋权法对二级和三级指标赋权,采用G-1法 和矯权法结合的综合赋权法具体步骤可参见文献 [10]一文献[11]。
2.4构造集结模型
为了全面地综合分析评价各利益方参与园区 综合能源服务的优劣,需根据各评价指标的实际影 响作用,确定相应的权重向量,并选择合适的数学 方法构造综合评价函数(即集结模型)计算综合评 价值,并按取值的大小对各利益方参与园区综合能 源服务进行排序比较。
2.5评价结果分析
建立综合评价模型的目的在于为各利益方参与 园区综合能源服务的评估提供指导和建议,然而由 于指标体系中的指标数目较多,且各项指标没有明 确的参考阈值,园区综合能源服务管理者单纯由纷 杂的指标数值集无法直观把握各利益方参与园区综 合能源服务的贡献度大小。对此,需要设计适当的 展示方法将评价结果形象直观地展示给园区综合能 源服务管理者,如绘制雷达图和计算综合评价值等。
3实证分析
本文以江苏省南方园区绿色复合型能源网为 例对园区综合能源服务评价方法进行验证。南方 园区绿色复合型能源网一期规划建设光伏发电等 清洁能源系统,并通过园区能源网运行调控平台对 分布式冷、热、电能进行监控管理和合理调度,实现 园区内多种能源的安全、经济运行。项目预计总投 资9 775万元,主要项目投资估算如表2所示,其中 空调冷热源系统部分拟由江苏电力节能服务有限 公司采用合同能源管理模式,计划与客户服务中心 南方园区同步建成投运。项目建成后,可由节能公 司依据事先与业主单位国网客户服务中心签订的 合同,为业主单位提供受托范围内的专业化节能服 务。项目本体、智能电网科技项目资助方、节能公 司投资金额分别为2 743万元、3 104万元和3 928万 元。其中节能公司的投资额中30%为节能公司自有 资金,70%为银行贷款。故在该项目中,主要包括项 目本体、智能电网科技项目资助方、节能公司、用能 用户和银行5个相关利益方。
该项目利用冰蓄冷和地源热泵,能够转移高峰 负荷603 kW,年可降低电费517.24万元,包括制冷电 费68.58万元、制热电费448.66万元,年节约用电量 427.91万kWh,折合标煤1 411t,减少二氧化碳排放 3 516t、二氧化硫排放31t、氮氧化物54 t。该部分效 益可以算入各个主体的环保(碳减排)效益中来,可 以简单将该效益三方均分,所以三方产生的环保效 益均为减少折合标煤470t相当的排放。
节能公司与业主单位以兼顾效益分享、节能量保 证、委托事项以及南京地区同类情况实施本合同能源 管理项目。双方约定6年合同期内,业主单位每年按 期支付节能公司1 427.84万元;节能公司依据合同负 责受托范围内的空调冷热源系统正常供能、设备运行 维护等;合同期满后,节能公司将空调冷热源系统设 备资产无偿转让给业主单位。通跡本测算,节能公 司年需支付成本806.37万元,毛利润621.47万元。
本文按照所能获得的数据情况,从所构建的园 区综合能源服务指标体系中(表1)选择了 “累积投资"、“当年收益"“关联利益方类型数量"和“环保 (碳减排)效益”4个指标作为分析指标,分析合同期 满后,该项目的利益相关方及其参与贡献度及参与性,如表3所示。
其中在关联利益方类型数量指标中,项目本体相 关利益方为 柚项目资助方、节能公司、业主她项 目资助方相关利益方为:项目本体、节能公司;节能公 司相关利益方为:项目本体、科技项目资助方、业主、银 行;业主相关利益方为:项目本体、节能公司;银行为: 节能公司。并以此得到表3中关联利益方类型数量。
将上述4个方面分别赋予25%的权重,并将每 一行数据进行标准化,于是可以得到项目本体、科技 项目资助方、节能公司、业主和银行各方的最终指标 分别为 0.6584,0.625 0、0.8448、0.125 0和 0.3080。 可见在整个系统中,节能公司扮演最为重要的角色。
4结束语
本文建立了评价园区综合能源服务利益方对园区综合能源服务的贡献大小以及参与积极性的 指标体系,结合主客观分析方法,评价利益方参与 运营综合能源服务积极度和贡献程度。以江苏省 南方园区绿色复合型能源网为例对园区综合能源 服务评价方法进行了验证,通过最终指标值量化了相关利益方的重要程度。
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