基于AHP—模糊综合评价法的电力行业有序用电管理效果评价

王莉芳+卫吉聪

摘要：在归纳有序用电管理具体操作流程的基础上构建了有序用电管理效果综合评价指标体系，并基于AHP-模糊综合评价法建立了评价模型。运用所构建的评价模型对A省有序用电管理效果进行了实例研究，验证了评价模型的实用性和有效性；根据最大隶属度原则和各指标评分值对评价结果进行了科学分析，针对A省有序用电管理效果的提升提出了相应的改进对策与建议。

Abstract： The comprehensive evaluation index system of orderly power consumption management efficiency is proposed on the basis of the specific operational process. And the comprehensive evaluation model is established by combining analytic hierarchy process（AHP） with fuzzy comprehensive evaluation. The established model is used to evaluate the effect of orderly power consumption management in A province. This paper analyzes the evaluation results scientifically in terms of the principle of maximum membership degree and scores of all indicators. And some recommendations are developed on the improvement of orderly power consumption management. The results show that the model is practical and effective.

关键词：有序用电管理效果；评价指标体系；AHP-模糊综合评价法

Key words： orderly power consumption management efficiency；evaluation index system；AHP-fuzzy comprehensive evaluation method

中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0013-06

0 引言

伴随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，整个社会对电力能源的需求以及依赖程度越来越高，高峰时段电力供需矛盾突出，有序用电的有效实施可以提高用电效率，达到节约资源的目的[1]，因此必须继续贯彻落实有序用电管理工作，持续改进有序用电管理效果，对有序用电管理效果的评价进行系统研究。

本论文所称有序用电，是指在电力供应不足、突发事件等情况下，通过行政措施、经济手段、技术方法，依法控制部分用电需求，维护供用电秩序平稳的管理工作。

现有研究主要集中于企业有序用电价值和有序用电方案的评价，而对于有序用电管理效果尚缺乏客观的评价标准；指标体系构建方面，现有研究主要关注效益层面指标，从经济效益、社会效益和环保效益三个角度来构建评价指标体系，而忽略了业务层面指标，没有着眼于有序用电的具体管理流程。

本文拟结合有序用电工作实际，从有序用電管理的具体流程出发，构建综合评价指标体系，运用层次分析法和模糊评价法相结合的分析方法对有序用电管理效果进行综合评价，以期为有序用电管理效果的提升提供科学指导和决策支持。

1 AHP-模糊综合评价模型原理

张锋[2]研究了有序用电方案编制过程中的诸多影响因素，提出了有序用电综合评价指标体系，运用改进的模糊层次分析法和K-均值聚类法，对有序用电方案进行综合评价，为筛选客户压限负荷提供依据。李正明等[3]基于运行经济性、执行可靠性和技术适应性，提出将层次分析法和模糊综合评价法相结合，对有序用电方案进行综合评价。

AHP-模糊综合评价模型是由层次分析法和模糊评价法两部分组成的，首先运用层次分析法确定各级指标权重，其次利用模糊评价法确定评价指标集关于评价尺度集的模糊隶属度矩阵，最后计算出各级指标的得分值并以此为依据作出具体评价。

1.1 层次分析法（AHP）

美国运筹学家T.L.萨迪（T.L.Saaty）于20世纪70年代初提出了著名的AHP（Analytic Hierarchy Process）方法[4]。

应用层次分析法的基本步骤如下：

①明确问题。

明确问题的范围和具体要求、问题包含的要素以及各要素之间的关系。

②建立多级递阶层次结构。

根据对问题的了解和初步分析，将评价系统涉及的各要素按性质分层排列。3级完全独立递阶层次结构如图1所示。

③建立判断矩阵。

判断矩阵是AHP的基本信息，也是进行相对重要度计算和层次单排序的依据。判断矩阵是以上一级的某一要素C作为评价准则，对本级的要素进行两两比较来确定矩阵元素的。例如，以C为评价准则的有n个要素，其判断矩阵形式如表1所示。

判断矩阵中的元素bij表示依据评价准则C，要素bi对bj的相对重要性。bij的值是根据资料数据、专家意见及评价主体的经验和需要经过反复研究讨论后确定的，一般采用1-9标度法。具体如表2所示。

④相對重要度计算和一致性检验。

在建立了判断矩阵后，要根据判断矩阵计算本级要素相对上一级某一要素来讲，本级与之有联系的要素之间相对重要性次序的权值，即进行层次单排序。它是对层次所有要素相对最高层次而言的重要性进行排序的基础。

对判断矩阵先求出最大特征根，然后求其相对应的特征向量W，即：BW=λW。

其中，W的分量（W1，W2，…，Wn）就是对应于n个要素的相对重要度，即权重系数。

本文采用和积法计算权重系数，其计算步骤如下：

⑤综合重要度计算。

在计算了各级要素的相对重要度以后，即可从最上级开始，自上而下地求出各级要素关于系统总目标的综合重要度，即进行层次总排序。

假设上一级所有要素A1，A2，…，Am的层次总排序已定出，即它们关于系统总目标的重要度分别为a1，a2，…，am，则与ai对应的本级要素B1，B2，…，Bn的相对重要度为：

1.2 模糊评价法

模糊评价法[5]，又称模糊综合评判，是一种应用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑评价系统的各个相关因素，对其进行综合评价的方法。其特点是：数学模型简单，容易掌握，对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好，是其他模型和方法难以替代的。

模糊评价法的数学模型可分为一级评价模型和多级评价模型两类。一级评价模型实施评价的基本步骤如下：

④计算替代方案的优先度（综合评价值）。计算方法同一级评价模型中的步骤6。

2 有序用电管理效果综合评价指标体系构建

有序用电工作的顺利开展离不开一个完整、权威的实施效果评价系统，有序用电评估体系的建立必须以充分理解需求侧管理概念和充分结合有序用电工作实际为前提。郝为民[6]立足于有序用电工作实际给出了有序用电管理的基本框架，提出需要对有序用电管理效果，包括方案实施效果和有序用电的社会影响等进行评估，构成有序用电闭环管理模式。需求侧资源中大电力客户占据重要位置，为推动其不断提高能源利用效率，已有文献从能源利用效率角度建立指标体系对其进行评价[7]；陈琳[8]构建了企业有序用电价值评估系统，分客户用电价值、客户节能减排效益和客户经济效益三个方面；李金超等[9]将电力客户价值分为当前价值和潜在价值；曾鸣等[10]在指标体系中融入了社会节能因素；李正明等[3]基于运行经济性、执行可靠性和技术适应性对有序用电方案进行综合评价。

现有研究主要关注效益层面指标，从经济效益、社会效益和环保效益等角度来构建评价指标体系，忽略了业务层面指标，没有着眼于有序用电的具体管理流程。本文在咨询专家意见的基础上，从有序用电管理流程出发构建有序用电管理效果综合评价指标体系，如表4所示。

3 A省有序用电管理效果综合评价

应用AHP-模糊综合评价模型对A省有序用电管理效果进行实例评价，为管理者改进有序用电管理效果提供决策支持。

3.1 层次分析法确定权重

邀请该省5位拥有丰富有序用电管理经验并深入了解该省有序用电管理现状的人员组成专家小组，对各级指标进行两两比较，采用1-9标度法判断各指标间的相对重要性，构造判断矩阵并进行一致性检验，具体计算结果如表5至表10所示。

由表5至表10可知，专家小组给出的判断矩阵均具有满意的一致性，以此为依据计算各级指标权重，计算结果汇总如表11所示。

3.2 模糊评价法综合评判

①计算各级指标的模糊隶属度矩阵。

向5位专家成员发放调查问卷，进行分析统计并求解二级指标隶属度，如表12所示。

由表12可知，基础管理下各二级指标的模糊隶属度矩阵为：R1= 0 0.4 0.4 0.2 0 0.6 0.4 0 0 0.2 0.4 0.4 0 0.4 0.6 00.4 0.4 0.2 0

其他二级指标的模糊隶属度矩阵确定可以此类推，此处不再一一赘述。

基于层次分析法确定的指标权重及各二级指标的模糊隶属度矩阵，可以计算得到该省有序用电管理效果评价一级指标的模糊隶属度。

基础管理U1对于评价尺度集V的隶属度：

A1=W1R1=（0.0794，0.1373，0.2442，0.1373，0.4017）

0 0.4 0.4 0.2 0 0.6 0.4 0 0 0.2 0.4 0.4 0 0.4 0.6 00.4 0.4 0.2 0=（0.1607，0.3786，0.3471，0.1136）

方案编制、演练、实施U2对于评价尺度集V的隶属度：

A2=W2R2=（0.0732，0.123，0.3399，0.3399，0.1235）

0.6 0.4 0 0 0 0 0.4 0.6 0 0.2 0.6 0.2 0 0 0.4 0.60.2 0.6 0.2 0=（0.0686，0.1714，0.4140，0.3460）

监督检查U3对于评价尺度集V的隶属度：

A3=W3R3=（0.75，0.25）0.8 0.2 0 0 0 0 0.2 0.8

=（0.6，0.15，0.05，0.20）

发布管理U4对于评价尺度集V的隶属度：

A4=W4R4=（0.1638，0.2973，0.5390）0.6 0.4 0 00.8 0.2 0 00.4 0.6 0 0