基于iowa算子的電力發(fā)展水平通用評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力綜合評(píng)價(jià)領(lǐng)域,具體地指一種基于IOWA算子的電力發(fā)展水平通 用評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著先導(dǎo)和支撐作用。電 力發(fā)展水平也是衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、能源利用效率和綜合國(guó)力強(qiáng)弱的主要標(biāo)志之一。從物 理結(jié)構(gòu)上看,電力系統(tǒng)包含發(fā)電、輸變電、配用電等多個(gè)環(huán)節(jié),是一個(gè)多環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào) 運(yùn)行的復(fù)雜人工系統(tǒng);從功能機(jī)制方面來(lái)說(shuō),電力工業(yè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境相互影響。各 地區(qū)經(jīng)濟(jì)及電力的發(fā)展各有特點(diǎn),水平不一,而能源資源、生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯也越來(lái) 越影響到電力的發(fā)展。目前對(duì)地區(qū)電力發(fā)展水平的認(rèn)識(shí)仍停留在個(gè)別零散的指標(biāo)層面,建 立一套能夠比較全面地反映各地區(qū)電力發(fā)展的總體水平,能夠客觀反映電力工業(yè)與經(jīng)濟(jì)社 會(huì)、能源資源和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展程度的通用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系顯得尤為重要。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410835801. X的發(fā)明專利,公開(kāi)了一種地市級(jí)電網(wǎng)發(fā)展情況評(píng)價(jià)方 法。該發(fā)明適用于對(duì)地市級(jí)地區(qū)的電網(wǎng)發(fā)展情況進(jìn)行評(píng)價(jià),不適用于對(duì)省級(jí)地區(qū)包含電力 消費(fèi)、電力生產(chǎn)、電網(wǎng)發(fā)展等多方面的電力發(fā)展水平進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。
[0004] 電力發(fā)展是一個(gè)逐年連續(xù)的過(guò)程,當(dāng)前的電力發(fā)展成就是在之前多年電力發(fā)展基 礎(chǔ)之上取得的。因此,在對(duì)當(dāng)前電力發(fā)展水平進(jìn)行建模評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)綜合考慮歷史年份的電力 發(fā)展情況。在現(xiàn)有技術(shù)中,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可以綜合考慮歷史電力發(fā)展情況的電力發(fā)展水平評(píng) 價(jià)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠綜合考慮歷史電力發(fā)展情 況的各省級(jí)地區(qū)電力發(fā)展水平評(píng)價(jià)方法。所述評(píng)價(jià)方法可以評(píng)價(jià)每年各省級(jí)地區(qū)電力發(fā)展 水平,并且該評(píng)價(jià)方法能夠全面地反映各省級(jí)地區(qū)電力發(fā)展的總體水平;客觀反映電力發(fā) 展與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的協(xié)調(diào)程度,綜合考慮地區(qū)能源資源、生態(tài)環(huán)境等因素對(duì)電力發(fā)展的影 響。具體的說(shuō)是一種基于IOWA算子的電力發(fā)展水平通用評(píng)價(jià)方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于IOWA算子的電力發(fā)展水平通用評(píng)價(jià)方法, 其特殊之處在于包括以下步驟:
[0007] 步驟(1),構(gòu)建電力發(fā)展水平通用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,包括目標(biāo)層,準(zhǔn)則層和指標(biāo)層; 目標(biāo)層為一個(gè)一級(jí)指標(biāo),準(zhǔn)則層為每個(gè)一級(jí)指標(biāo)的三個(gè)或三個(gè)以上的二級(jí)指標(biāo),指標(biāo)層為 每個(gè)二級(jí)指標(biāo)的三個(gè)或三個(gè)以上的三級(jí)指標(biāo);所述一級(jí)指標(biāo)為各省級(jí)地區(qū)電力發(fā)展水平;
[0008] 步驟(2),按照步驟⑴所構(gòu)建的電力發(fā)展水平通用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)全國(guó)各省級(jí) 地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集,計(jì)算得到每年各省級(jí)地區(qū)的三級(jí)指標(biāo)值;
[0009] 步驟(3),通過(guò)一種基于IOWA算子的自主式綜合評(píng)價(jià)理論對(duì)各省級(jí)地區(qū)的二級(jí)指 標(biāo)分別進(jìn)行建模,具體實(shí)現(xiàn)方式如下;
[0010] 步驟(3. I),對(duì)步驟(2)中得到的每年各省級(jí)地區(qū)的三級(jí)指標(biāo)值作類型一致化和 無(wú)量綱化處理,得到每年各省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值;
[0011] 步驟(3. 2),選定第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)為評(píng)價(jià)主體,根據(jù)步驟(3. 1)中得到的每 年各省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值,計(jì)算得到第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)視野;
[0012] 步驟(3. 3),根據(jù)步驟(3. 1)中得到的第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值和 步驟(3. 2)中得到的第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)視野,計(jì)算得出在評(píng)價(jià)主體的競(jìng)爭(zhēng)視野 中,評(píng)價(jià)主體與各省級(jí)地區(qū)在各三級(jí)指標(biāo)上的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度;根據(jù)所述競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度計(jì)算出第t年 第i個(gè)省級(jí)地區(qū)在各三級(jí)指標(biāo)上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)度和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度;
[0013] 步驟(3. 4),根據(jù)步驟(3. 3)得到的第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)在各三級(jí)指標(biāo)上絕對(duì)優(yōu) 勢(shì)度和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度,運(yùn)用IOWA算子排序思想,將三級(jí)指標(biāo)重新排序;
[0014] 步驟(3. 5),按照步驟(3. 4)中重新排序后的三級(jí)指標(biāo)的順序,結(jié)合步驟(3. 3)中 得到的第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)在各三級(jí)指標(biāo)上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)度、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度,通過(guò)優(yōu)化模型計(jì) 算得到在第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體時(shí),三級(jí)指標(biāo)的位置加權(quán)向量;
[0015] 步驟(3.6),根據(jù)IOWA算子的定義,結(jié)合步驟(3.5)得到的以第t年第i個(gè)省級(jí)地 區(qū)為評(píng)價(jià)主體時(shí),各三級(jí)指標(biāo)的位置加權(quán)向量和按照步驟(3.4)得到的順序下各省級(jí)地區(qū) 的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值,計(jì)算得到第t年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體時(shí),各省級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二 級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值向量;
[0016] 步驟(3. 7),選定第t年第s個(gè)省份作為評(píng)價(jià)主體,s不等于i,循環(huán)步驟(3.2)至 (3. 6),直至得出以第t年各省級(jí)地區(qū)分別作為評(píng)價(jià)主體時(shí),各省級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)評(píng) 價(jià)值向量;
[0017] 步驟(3. 8),通過(guò)步驟(3. 7)得到以第t年各省級(jí)地區(qū)分別作為評(píng)價(jià)主體時(shí),各省 級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值向量,求解優(yōu)化問(wèn)題,計(jì)算得出第t年各省級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二 級(jí)指標(biāo)最終評(píng)價(jià)值向量;
[0018] 步驟(3. 9),將步驟(3. 1)得到的第t年各省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值按原始順序 組成矩陣后,結(jié)合步驟(3.8)得到的第t年各省級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)最終評(píng)價(jià)值向量,利 用最小二乘法擬合求出第t年各省級(jí)地區(qū)三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量;
[0019] 步驟(3. 10),選定第u年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體,u不等于t,循環(huán)步驟 (3. 2)至步驟(3. 9),直至得到每年各省級(jí)地區(qū)的三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量;
[0020] 步驟(3. 11),根據(jù)二次加權(quán)法,將步驟(3. 10)得到的每年各省級(jí)地區(qū)三級(jí)指標(biāo)的 權(quán)重向量進(jìn)行集結(jié),計(jì)算得出各省級(jí)地區(qū)三級(jí)指標(biāo)的最終權(quán)重向量;
[0021] 步驟(3. 12),將步驟(3. 11)得到的各省級(jí)地區(qū)三級(jí)指標(biāo)的最終權(quán)重向量與步驟 (3. 1)得到的每年各省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值進(jìn)行集結(jié),計(jì)算得出每年各省級(jí)地區(qū)的二 級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值;
[0022] 步驟(4),基于IOWA算子理論對(duì)各省級(jí)地區(qū)的一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行建模,具體實(shí)現(xiàn)方式 如下;
[0023] 步驟(4. 1),將步驟(3. 12)得到的每年各省級(jí)地區(qū)相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值作為每 年各省級(jí)地區(qū)的二級(jí)指標(biāo)值,重復(fù)步驟(3. 1)至步驟(3. 11)的建模方法,計(jì)算得到各省級(jí) 地區(qū)二級(jí)指標(biāo)的最終權(quán)重向量;
[0024] 步驟(4. 2),引入各二級(jí)指標(biāo)的專家權(quán)重向量,將所述專家權(quán)重與步驟(4. 1)得到 的各省級(jí)地區(qū)二級(jí)指標(biāo)的最終權(quán)重向量結(jié)合,計(jì)算得到各省級(jí)地區(qū)二級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重向 量;
[0025] 步驟(4.3),將步驟(4.2)得到的各省級(jí)地區(qū)二級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重向量與步驟 (4. 1)得到的每年各省級(jí)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)指標(biāo)值進(jìn)行集結(jié),計(jì)算得到每年各省級(jí)地區(qū)的一 級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值;
[0026] 步驟(5),通過(guò)步驟(3. 12)得到的每年各省級(jí)地區(qū)的二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值和步驟 (4. 3)得到的每年各省級(jí)地區(qū)的一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)值對(duì)每年各省級(jí)地區(qū)電力發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià) 和分析。
[0027] 進(jìn)一步地,所述二級(jí)指標(biāo)有六個(gè),分別為電力發(fā)展的基礎(chǔ)條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消 費(fèi)水平、電力消費(fèi)水平、電力生產(chǎn)水平、電網(wǎng)發(fā)展水平、電力發(fā)展趨勢(shì)。
[0028] 更進(jìn)一步地,所述電力發(fā)展的基礎(chǔ)條件的三級(jí)指標(biāo)有四個(gè),分別為人口密度、碳排 放密度、能源自給率、發(fā)電能源占一次能源消費(fèi)比重;
[0029] 所述經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)水平的三級(jí)指標(biāo)有四個(gè),分別為人均GDP、城鎮(zhèn)化率、單 位GDP能耗、單位GDP碳排放;
[0030] 所述電力消費(fèi)水平的三級(jí)指標(biāo)有七個(gè),分別為人均年用電量、人均年生活用電量、 二產(chǎn)單位電耗、單位用電量碳排放、平均銷售電價(jià)、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)、負(fù)荷密度;
[0031] 所述電力生產(chǎn)水平的三級(jí)指標(biāo)有七個(gè),分別為人均裝機(jī)容量、人均年發(fā)電量、新能 源裝機(jī)占比、新能源發(fā)電占比、平均上網(wǎng)電價(jià)、單位發(fā)電量碳排放、火電發(fā)電標(biāo)煤耗;
[0032] 所述電網(wǎng)發(fā)展水平的三級(jí)指標(biāo)有四個(gè),分別為平均購(gòu)售電價(jià)差、輸電網(wǎng)損率、單位 面積供電能力、單位面積輸電能力;
[0033] 所述電力發(fā)展趨勢(shì)的三級(jí)指標(biāo)有五個(gè),分別為人均GDP年均增速、人均年用電量 年均增速、人均年發(fā)電量年均增速、單位GDP能耗年均增速、單位發(fā)電量碳排放年均增速。
[0034] 在上述技術(shù)方案中,所述步驟(3. 1)中對(duì)每年各省級(jí)地區(qū)的三級(jí)指標(biāo)值作類型一 致化的方法為:
[0036] 其中,Xlj為某一年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的第j個(gè)三級(jí)指標(biāo)的三級(jí)指標(biāo)值;X' u為某一 年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的第j個(gè)三級(jí)指標(biāo)經(jīng)過(guò)類型一致化處理后的數(shù)據(jù);對(duì)所述三級(jí)指標(biāo)值無(wú) 量綱化處理的方法如下:
[0038] 其中,4為所述數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)類型一致化處理后的某一年第i個(gè)省級(jí)地區(qū)的第j個(gè)三 級(jí)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值;max(Xl]')為數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)類型一致化處理后的某一年所有省級(jí)地 區(qū)在第j個(gè)三級(jí)指標(biāo)上的最大值;min (Xl]')為數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)類型一致化處理后的某一年所有省 級(jí)地區(qū)在第j個(gè)三級(jí)指標(biāo)上的最小值。
[0039] 在上述技術(shù)方案中,所述步驟(3. 3)中在評(píng)價(jià)主體的競(jìng)爭(zhēng)視野中,評(píng)價(jià)主體與各 省級(jí)地區(qū)在各三級(jí)指標(biāo)上的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的計(jì)算公式為:
[0041] 其中,< 為第t年第1個(gè)省級(jí)地區(qū)在第j個(gè)三級(jí)指標(biāo)上的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)指標(biāo)值,rf,^為 當(dāng)?shù)趇個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體時(shí),其競(jìng)爭(zhēng)視野中第1個(gè)省級(jí)地區(qū)與其在第j個(gè)三級(jí)指標(biāo) 上的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度;所述絕對(duì)優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算公式為:
[0043] 其中,為第t年當(dāng)?shù)趇個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體時(shí),其在第j個(gè)指標(biāo)上的絕對(duì) 優(yōu)勢(shì)度;表示第i個(gè)省級(jí)地區(qū)在第j個(gè)指標(biāo)上競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度非負(fù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手個(gè)數(shù);所述相對(duì) 優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算公式為:
[0045] 其中,為第t年當(dāng)?shù)趇個(gè)省級(jí)地區(qū)作為評(píng)價(jià)主體時(shí),其在第j個(gè)指標(biāo)上的相對(duì) 優(yōu)勢(shì)度;m為三級(jí)指標(biāo)個(gè)數(shù)。
[0046] 在上述技術(shù)方案中,所述步驟(3.5)中第t年以第i個(gè)省級(jí)地區(qū)為評(píng)價(jià)主體時(shí),各 三級(jí)指標(biāo)位置加權(quán)向量為ω = (Co1, ω2, . . .,ωρ . . .,com)T,則第t年以第i個(gè)省級(jí)地區(qū)為 評(píng)價(jià)主體時(shí)的三級(jí)指標(biāo)位置權(quán)重ω]的計(jì)算公式為:
[0048] 其中,%=1-表示評(píng)價(jià)主體在第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)上的 整體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),令α = β = 0.5, q的值可通過(guò)如下優(yōu)化模型確定:
[0050] 其中,m為指標(biāo)個(gè)數(shù)。
[0051] 在上述技術(shù)方案中,所述步驟(3.6)中第t年以第i個(gè)省級(jí)地區(qū)