市场环境下电网投资风险评估的集对分析办法

摘要：在市场环境之下，电网在投资时会面临各种各样的风险，这些因素出现波动会给电力企业的运营带来风险。文章研究了在不确定因素之下电网的投资决策模型，这个方案的研究具有非常重要的实际意义和现实意义，模型的构建有助于指导供电企业的投资风险评估、降低投资的风险、提高投资的收益。

关键词：市场环境；电网投资；风險评估；不确定因素；投资决策模型；集对分析方法 文献标识码：A

中图分类号：TM712 文章编号：1009-2374（2016）02-0191-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.093

1 概述

我国电力公司的经营模式一直都是垂直—垄断一体化模式，电力企业是国有企业，在电力企业经营的过程中，一般都是由政府直接投资。向上汇报电价、销售电价以及收益率等均是一定的，所以电网投资风险在经营过程中是基本不用考虑的。但是目前我国的经济体制是市场经济体制，所以上网电价会受到不确定因素的影响，导致上网电价出现波动；用户的用电量也受到经济发展、产业结构等因素的影响，这些都会为电网的投资带来一定的风险。有风险就有损失，所以识别、评价风险，为电网投资提供决策就成为当下研究的热门议题。

2 市场环境下不确定因素的研究

目前，市场环境下，电力企业在进行电网投资时所要面临的不确定因素有以下两点，即电网规划研究和电网投资决策风险研究。

2.1 电网规划研究

在市场环境下，电网规划会面临电源规划、未来负荷变化以及潮流的不确定性等多种不确定性因素的影响，因此，本文参考了以往关于电网投资的模型构建的案例，在此基础上建立了一个数学模型，对电力企业的各个建设项目进行分阶段的评价和选择。

2.2 电网投资决策风险研究

就以往的电网投资决策风险的研究而言，对项目方案进行风险测评的方法一般是通过计算每个项目中的各个方案随机净现值的期望值、期望值大于零的概率或是计算赋予某一个水平值下的净现值的概率进行衡量，然而这种方法在对风险进行测评时，并没有对投资者应该承担的风险进行分析，同时也没有对所承担的风险进行量化，因此，本文参考以往的研究，借鉴了区间分析法，研究出了一种以区间净现值为基础的电网建设项目经济的评估方法，不过这种评估方法也是有缺点的，它缺少对影响电量的一些不确定因素的设定，所以笔者在经过不断研究和实践之后，提出了一种基于市场环境之下的，将不确定因素考虑进去的风险评估办法，但是还需要不断在实践和应用的过程中进行改进和完善。

3 不确定因素的分析方法

在方法的选择上，现阶段对市场环境的不确定因素的分析方法主要分为以下四种：一是概率分析法；二是模糊数学法；三是区间法；四是多场景法。通常情况下，对大多数随机性信息而言，可以运用概率分析法进行计算，但是计算量很大；对没有随机特性但是具有隶属函数的模糊信息而言，可以运用模糊数学法进行计算，但是还是存在和概率论方法相等的缺陷，即计算量大，同时还存在一个问题，即准确地获取到隶属函数是非常困难的，然而相对上述两种方法而言，区间法的运用和计算是比较简单的，不过首先要了解不确定因素的分布情况，对风险阀值进行设定，在实际操作的过程中很难拟合不确定因素的分布函数，而且在直接设定不确定因素时易受到主观因素的干扰；多场景法的缺点是各种场景发生的可能性是很难确定的，从而使得计算结果在理论上缺乏可行性和适应性。所以，根据以上的分析来看，这些对市场环境下的不确定因素进行分析处理的方法都存在一定的局限性，而通过不断实践探索，得出的集对分析法就可以很好地解决这些不足。集对分析法为电网投资的风险处理提出了崭新的思路，认为影响电网投资的因素的确定性和不确定是对立同一的，即两者可以相互转化，前者寓于后者之中，后者又包含于前者。同时集对分析法还具有良好的集成特性，不但可以对不确定性和确定性进行分析，而且还可以界定上文所提到的不确定性，如随机不确定性、模糊不确定性以及中介不确定性。集对分析法在应用的时候，不必考虑区间法所提到的对不确定因素分布的了解，从而避免了区间法的缺陷。当前，一些研究成果已经表明集对分析法对电网规划是实用的，并且在此方面已经有所建树，实现了电网的科学合理的规划，但是将集对分析法运用在电网的投资规划中，还是比较鲜见的。集对分析法相对其他传统的评估办法，存在很大优势。在电网投资的过程中，各种不确定因素与供电公司的收益存在各种集对，所以为将集对分析法引入到电网投资的风险评估中去创造了先天的条件。在电网的风险投资的评估中运用集对分析法，能够更为清楚地反映出风险的本质，所以笔者就是采取集对分析法对电网投资风险进行评估的。因此，本文以市场环境下电网投资中平均销售电价、上网电价、销售电量、基本折现率等不确定因素为基础，采用了集对分析法计算出了这些不确定因素的集对系数，进而推导出了集对分析法的运算法则，构建出了新型的电网投资风险评估模型，这对未来的电网的风险投资具有非常大的指导意义，为电网投资决策提供了一些决策支持。

4 新型的电网投资风险评估模型

4.1 集对分析概述

集对分析（SPA）包括集对和其联系度。其中集对是指具有联系度的两个集合组成的对子，然后将其按照集对的某一个特性展开进行系统分析，从中找出两个系统共有的特性、对立的特性和既非对立又非共有的特性，在此基础上，就可以列出同异反联系度计算公式：

μ（W）=S/N+Fi/N+Pj/N

式中：S是指集合所共有的特性个数；N是指集合的特性总数；P是指对立的特性个数；F是指差异的特性个数。其中的S/N表示集对在W下的同一度，P/N表示对立度，F/N表示差异度，i和j不仅仅是差异度和对立度的标记，同时还可以对其赋值计算联系度。利用这个公式，我们可以准确地计算出在电网投资的风险评估的各项数值，在此基础上构建出精准的风险评估方案，为电网的决策提供一定的基础。

4.2 集对分析运算法则

对集对分析而言，其运算法则分为四种：联系度的加法、联系度的减法、联系度的乘法、联系度的除法和分解法则。下面对这五种运算法则进行详细阐述：

4.2.1 联系度的加法。所谓联系度的加法就是n个联系度相加的和，其主要表现为n乘以n个联系度的平均值，计算公式如下：

式中：表示n个同一度的平均值；表示n个差异度的平均值；表示n个对立度的平均值。其中，必须保证三者相加的和为1，从而使得公式能够与集对分析的定义相符，并且该公式也满足结合律和交换律。

4.2.2 联系度的减法。联系度的减法法则与上述加法法则相似，是建立在加法法则的基础上，即n个相加的联系度减去n个联系度中的一个联系度，然后将多项式对应相减。经过化简可使得公式变为n-1与一个分母为n-1的多项式的和。同样该公式也满足交换律和结合律。

4.2.3 联系度的乘法。在进行联系度的乘法运算时，根据联系度的定义，可以先忽视不确定性bi或者是c，首先对u进行化简，然后再计算。现在，用a表示同一度，b表示差异度，c表示对立度。当a与b相乘时，结果仍然是差异度；当a与c相乘时，结果为对立度；当a与a相乘时，结果仍然是同一度；当b与c相乘时，结果仍为差异度；当b与b相乘时，结果仍为差异度；当c与c相乘时，结果为同一度。

4.2.4 联系度的除法。两个联系度进行除法运算时，可认为是乘法运算的相反项，即等号两边同时乘以与分母相同的多项式，从而等式变成了多项式相乘的形式，对多项式的乘法进行化简和整理，然后根据等式两边多项式系数相同的原理可求得a、b、c的值。

4.2.5 分解法则。分解法则是除以上联系度的加法、联系度的减法、联系度的乘法、联系度的除法四种常用法则以外的，根据集对分析的性质而推导出的法则。当两个不确定性因素相减且a、b、c结果为负值时，违背了集对分析对a+b+c=1的要求，显然联系度的减法法则就不适用了。在这种情况下，就可运用分解法则，即公式：

4.3 新型电网投资风险度量模型的构建

通常情况下，构建基于集对分析的新型电网投资的风险评估模型分为两步：首先，根据以往的数据评估中的各个不确定因素和Cnpv小于零的联系度系数计算出概率区间；然后由Cnpv的计算公式计算出最终的联系度，在数据的基础上，构建电网投资的风险评估模型。下面对这两个步骤进行详细介绍：

第一步是评估各不确定因素的联系度系数。一般来说，不论某一不确定因素是否服从某种分布，也就是说，不需要考虑不确定因素的分布情况，仅需将其参照之前的数据模型，就可以计算出其低、中、高各种概率区间。根据数据结果显示，低相关概率区间表示不确定性因素出现的概率较低，而高相关概率区间表示不确定性因素出现的概率较高，中相关概率区间出现不确定因素的概率则位于二者之间，既为有可能出现，又有可能不出现。所以，根据这种概率分布，笔者推算出了将不确定性因素用联系度表达出来的计算方法。

第二步是構建电网的投资风险度量模型，模型主要是根据第一步的计算结果，再结合集对分析法的定义、电网投资净现值模型和集对分析理论的性质，在此基础上，计算出集对分析系数，然后套用集对分析法的计算公式，构建出电网的投资风险度量模型。

5 结语

综上所述，本文主要分析了在市场环境下电网投资的风险评估的集对分析方法，以及在电网投资的风险评估中所遇到的不确定因素，提出了几种针对不确定因素的分析办法，最后提出了集对分析法，建立了集对分析的电网投资风险度量模型。集对分析法结合了传统的风险评估办法的优点，避免了传统的风险评估办法的缺点，对电网投资风险的评估具有非常重要的指导意义，可塑性非常强，在未来具有很大的应用空间。

参考文献

[1]王绵斌，谭忠富，张丽英，等.市场环境下电网投资风险评估的集对分析方法[J].中国电机工程学报，2010，（19）.

[2]苗洧.电力市场环境下电网规划问题探析[J].科技创新与应用，2014，（16）.

作者简介：张莉红（1975-），女，江苏宿迁人，江苏省电力公司宿迁供电公司中级工程师，研究方向：电气工程及其自动化。

（责任编辑：王 波）