能源互联网区块链平台的商业模式评估模型

廊坊英博电气有限公司 娄丽丽 索红亮 王显磊 杨鹏

本文根据效益指标构建原则，设计能源互联网区块链平台的商业模式评价指标体系，并利用层次分析法确定指标权重，构建基于云模型改进的能源互联网区块链平台效益层次综合模糊评价模型，同时，根据能源互联网区块链平台基础数据进行能源互联网区块链平台典型场景综合效益评价结果分析。

1 能源互联网区块链平台商业模式评价指标体系

(1)效益指标构建原则。根据能源互联网区块链平台运营模式特点，结合现有的效益评估研究成果以及一般性原则，本文将依照科学性原则[1]、合理性原则[2]、系统性原则、独立性原则、综合性原则、动态性原则、可操作性原则进行指标的选择。(2)指标体系的设计。基于评价指标的选取原则，为充分评估能源互联网区块链平台商业模式的适用性，发展能源互联网的驱动力的从经济效益、环境效益、社会效益和节能效益组建成四个目标层级[3]。(3)效益指标预处理。一般而言，指标的特性依评价的目标取向可分为三类：指标值“越大越好”，“越小越好”和“适中为宜”。因此，决策指标根据指标变化方向，大致可以分为三类，即正向指标、逆向指标和适度指标。

2 能源互联网区块链平台商业模式评价模型

2.1 基于层次分析法的指标权重确定

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）建立的基础是各指标间重要程度对比关系，这与能源互联网区块链平台效益评估的目的相符合。通过分析能源互联网区块链平台的特点给出各指标间的判断矩阵，从而获得指标的权重，其中权重较大的指标是对能源互联网区块链平台效益影响较大的指标。

AHP用于确定权重的基本机理：AHP的思路是根据人类决策过程发展而来。对于复杂决策问题的分析，决策者首先需要列出问题讨论对象的相关因素，分析其关联性，建立各因素的递阶层次结构。该结构清晰地展示了因素之间的层次脉络关系，一般分为目标层、准则层以及指标层。其次，将各因素进行相互比较，利用专家的经验判断，对指标权重进行排序。利用AHP确定指标权重主要分为四个步骤：(1)递阶层次结构及组成；(2)两两比较法；(3)单准则下的排序；(4)层次总排序。

2.2 基于云模型改进的能源互联网区块链平台效益层次模糊综合评价模型

能源互联网区块链平台效益评价是一个不确定性问题，本研究引入云模型，利用云模型对模糊综合评价模型进行改进，在评判能源互联网区块链平台效益的过程中兼顾了模糊性和随机性。基于云模型的模糊综合评价方法步骤：

(1)建立基于云模型的评语集。本文采用的评语集存在双边约束，其评语集云模型可由下式确定：

式(1)中，k为常数，由于不同的专家对评语存在认识差异，该常数能够反映评语的模糊程度，可根据变量的模糊度进行调整，一般取k=0.05。

本研究选择非常差、差、中等、好、非常好作为能源互联网区块链平台效益的评语，形成评语集{非常差，差，中等，好，非常好}，其对应的评分区间分别为[0，4]、[4，6]、[6，8]、[8，9]、[9，10]。根据公式（1）可得耦合度评语的云模型数字特征。

(2)构建模糊综合评价矩阵。确定评价指标隶属度云模型是构建模糊综合评价矩阵的核心，对于定性指标而言，本文根据评语集的云模型数字特征对定性指标赋值。本次分值范围为[0，10]，各指标以平均得分为期望，而熵和超熵与指标分值所属评语的云模型数字特征相对应，从而得到定性指标的隶属度云模型。对于定量指标而言，本文基于现有统计的数据，邀请专家给出各指标对应的评语区间，再根据上述评语集云模型数字特征得出隶属度云模型。

(3)生成综合评价云。基于上述得出的隶属度云模型的数字特征，利用云模型算法，将下层指标聚合到上层指标中，完成单因素评价云模型的整合。本研究中，利用AHP法确定的指标权重，经指标云模型加权合成计算，得到能源互联网区块链平台效益综合评价结果。由于评价结果为云模型，需要将其加权合成得出综合评价云模型的数字特征，计算公式如下所示：

其中，n为评价指标的数量；wi为指标i的权重。

构建正向云发生器的算法，将最终评价值的顶层C=(Ex，En，He)转化生成云滴，得到能源互联网区块链平台效益的综合评价云图。

(4)确定耦合度评价结果。将能源互联网区块链平台效益综合评价云图跟能源互联网区块链平台效益评语集标准云图进行比对。由于本文采用正态云模型，因此可以将两个云图的期望进行比较。根据最大隶属度原则，重合度最高的等级为能源互联网区块链平台效益评价等级的最终结果。

3 算例分析

3.1 能源互联网区块链平台基础数据

为评估能源互联网区块链平台商业模式综合效益，通过调研及模拟得能源互联网区块链平台当前各评价指标基础数据，如表1所示。

表1 评价指标初始值Tab.1 Initial value of evaluation index

利用上文指标预处理公式，对指标的初始数据进行一致化和去量纲化处理。

3.2 能源互联网区块链平台典型场景综合效益评价结果

3.2.1 指标的赋权

运用主客观相结合的权重设计法，分别计算指标的主客观权重，其中主观权重的计算采用问卷调查的方法收集专家对指标重要性的判断。二者的重要性程度均设为0.5，得到指标权重。

3.2.2 评价云模型构建

构建云模型的逆向云发生器，将评价指标数据代入其中，得到各个指标云参数值，如表2所示。

(1)能源互联网区块链平台整体效益评价。对表2中各指标的云参数进行计算可以得到能源互联网区块链平台商业模式效益综合评价结果的云参数为（7.9625，0.8124，0.2481）。将云参数代入正向云发生器，得平台效益的综合评价云图。将其与评语集标准云图对比，如图1所示。

表2 各评价指标云参数Tab.2 Cloud parameters of each evaluation index

从评价结果云图1可以看出，实际云模型的云图主要分布在“中等”和“好”的标准云图之间，说明能源互联网区块链平台商业模式效益处于“中等”偏“好”的评价等级。根据实际云模型的参数，熵值和超熵值均较大，反映在云图中为云滴分布较分散，云图较宽，云滴大部分处于“中等”和“好”的标准云图之间，但还有较多相当一部分分别分布在“差”和“非常好”的标准云图内，分数差异显著，且云的厚度远大于评语集标准云图，表明评价结果具备一定的不确定性，数据具有一定随机性，针对评价指标来看，平台商业模式的整体效益水平较好。

图1 评价结果云图Fig.1 Cloud chart of evaluation results

(2)能源互联网区块链平台效益评价结果分析。为精准判断并挖掘不同层级准则对能源互联网区块链平台整体效益评价结果的影响程度，将准则层四个指标云参数代入正向云发生器，得准则层各指标云图，如图2所示。

图2 准则层指标互相比较云图Fig.2 Cloud chart for comparison of criteria layer indexes

基于图2可以看出，能源互联网区块链平台的社会效益和节能效益水平较高，而经济效益的评价水平最低，拉低了最终综合效益，说明虽然能源互联网区块链平台很大程度上促进了当地社会发展和电能替代上的改善，但是平台所带来的商业化发展方面却有待提高，以提高综合效益水平。

4 结语

本文根据效益指标构建原则，设计能源互联网区块链平台的商业模式评价指标体系，并对效益指标进行预处理，然后利用层次分析法确定指标权重，构建基于云模型改进的能源互联网区块链平台效益层次综合模糊评价模型，最后根据能源互联网区块链平台基础数据进行能源互联网区块链平台典型场景综合效益评价结果分析。