一种电网建设项目投资决策优化方法与流程

本发明属于电网投资决策
技术领域：
，尤其是一种电网建设项目投资决策优化方法。
背景技术：
：电网资产投资建设的特点是投资资金多、建设时间长、风险大。在电力体制改革之后，电网企业面临着众多未知因素的挑战。同时，目前我国电网的发展普遍存在一些问题，如配电网结构不合理，网架结构薄弱；电力设备数量多单陈旧、性能落后、免维护水平低且不适合自动化要求，导致停电事故率高；线路过载，网损严重；可靠性差、电压质量低等。输变电设备过载情况普遍，备用容量不足，有的老城区电网，已滞后于城市的经济发展，成为制约城市发展的瓶颈。面对电网企业发展存在的问题和所需的巨大的投资建设，从经济角度对其进行分析评价，采用科学的方法，指导投资资金的有效运用是十分必要的。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、科学实用的电网建设项目投资决策优化方法。本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：一种电网建设项目投资决策优化方法，包括以下步骤：步骤1、电网投资项目初步筛选：通过构建电网建设项目优选多层次指标体系，对电网建设项目评价分析，针对电网投资规划库项目进行筛选；步骤2、电网投资项目二次优化：通过建立“理想专家”评价模型，针对项目进行评价，根据评价结果进行排序。步骤3、电网建设项目投资组合优化：建立电网建设投资组合整体优化模型，通过模型测算得出最终项目优选结果。而且，所述步骤1的具体步骤包括：(1)根据电力系统特征，从电网发展、可靠性、建设准备、经济性、建设环境等方面出发，按照层次分析法基本思想，构建电网建设项目优选多层次指标体系；(2)在项目初步筛选过程中，采用最大值法，任一指标满足优选条件则此项目即可作为储备项目。而且，所述步骤2的具体步骤包括：(1)应用专家群组决策特征根法，在项目优选指标体系评价结果的基础上，由多位专家从项目建设必要性、紧迫性、重要性、投资风险等方面比较同一电压等级内项目，并以百分制表达项目之间的优先关系；(2)考虑专家的偏好、从事专业的不同，应用群组决策特征根法，确定“理想专家”的评分向量；假设一个“理想专家”，决策水平最高、最客观，可靠性的范围在0～1之间，记其评分向量x*＝[x*1，x*2，…，x*n]t；“理想专家”是具有评分向量与群体中各专家评分向量夹角之和最小的专家，由s1,s2,…,sn组成的n个专家群组决策系统g评价m个目标p1,p2,…,pm，第i个专家对si的j个评价目标pj的评分值记为：xij∈[i,j](i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m)即可得出群组专家评分矩阵x＝(xij)n×m，理想专家的评分向量即为矩阵a＝xtx对应其最大特征根ρmax的正特征向量。而且，所述步骤3的具体步骤包括：(1)在完成单个项目两级优选后，引入现代投资组合理论，建立电网建设投资组合整体优化模型，求得电网投资组合整体效益最大化；在模型中采用净现值指标衡量电网建设项目投资组合的经济效益，通过计算各个项目的净现值，得出投资组合的期望经济效益；其中，衡量电网建设项目投资组合的经济效益模型为：目标函数：约束条件：式中：xi为项目的决策变量，其取值0或1，f0是剩余资金，f为总资金额，npv为净现值，σ2为期望方差，cov(ri,rj)为两期望数据的协方差；(2)针对上述优化模型，利用matlab线性规划求解功能进行模型求解，最终输出结果即为最终投资方案。本发明的优点和有益效果：1、本发明结合项目优选排序及投资组合优化方法，综合两种方法的优点，提出一种电网投资项目优选决策方法。2、本发明通过项目初步筛选和二次优化，简化了投资组合模型的计算过程。附图说明图1为本发明的处理流程图。具体实施方式以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：一种电网建设项目投资决策优化方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤1、电网投资项目初步筛选：通过构建电网建设项目优选多层次指标体系，对电网建设项目评价分析，针对电网投资规划库项目进行筛选。所述步骤1的具体步骤包括：(1)根据电力系统特征，从电网发展、可靠性、建设准备、经济性、建设环境等方面出发，按照层次分析法基本思想，构建电网建设项目优选多层次指标体系；(2).在项目初步筛选过程中，采用最大值法，任一指标满足优选条件则此项目即可作为储备项目。步骤2、电网投资项目二次优化：通过建立“理想专家”评价模型，针对项目进行评价，根据评价结果进行排序。所述步骤2的具体步骤包括：(1)应用专家群组决策特征根法，在项目优选指标体系评价结果的基础上，由多位专家从项目建设必要性、紧迫性、重要性、投资风险等方面比较同一电压等级内项目，并以百分制表达项目之间的优先关系；(2)考虑专家的偏好、从事专业的不同，应用群组决策特征根法，确定“理想专家”的评分向量；假设一个“理想专家”，决策水平最高、最客观，可靠性的范围在0～1之间，记其评分向量x*＝[x*1，x*2，…，x*n]t；“理想专家”是具有评分向量与群体中各专家评分向量夹角之和最小的专家，由s1,s2,…,sn组成的n个专家群组决策系统g评价m个目标p1,p2,…,pm，第i个专家对si的j个评价目标pj的评分值记为：xij∈[i,j](i＝1,2,l,n；j＝1,2,l,m)即可得出群组专家评分矩阵x＝(xij)n×m，理想专家的评分向量即为矩阵a＝xtx对应其最大特征根ρmax的正特征向量。步骤3、电网建设项目投资组合优化：建立电网建设投资组合整体优化模型，通过模型测算得出最终项目优选结果。所述步骤3的具体步骤包括：(1)在完成单个项目两级优选后，引入现代投资组合理论，建立电网建设投资组合整体优化模型，求得电网投资组合整体效益最大化；在模型中采用净现值指标衡量电网建设项目投资组合的经济效益，通过计算各个项目的净现值，得出投资组合的期望经济效益；衡量电网建设项目投资组合的经济效益模型为：目标函数：约束条件：式中：xi为项目的决策变量，其取值0或1，f0是剩余资金，f为总资金额，npv为净现值，σ2为期望方差，cov(ri,rj)为两期望数据的协方差；(2)针对上述优化模型，利用matlab线性规划求解功能进行模型求解，最终输出结果即为最终投资方案。下面通过具体算例对本发明作进一步详细说明：步骤1、电网投资项目初步筛选：通过构建电网建设项目优选多层次指标体系，对电网建设项目评价分析，针对电网投资规划库项目进行筛选。按照项目建设规律和要求，在满足前期条件指标要求的项目中，应用项目指标最大值法进行初步筛选。项目评分表如表1所示。表1项目初步筛选情况步骤2、电网投资项目二次优化：通过建立“理想专家”评价模型，针对项目进行评价，根据评价结果进行排序。专家群组综合考虑项目建设紧迫性、风险程度、建设时序等方面，在初步筛选出的项目的基础上，对电网建设项目初步排序进行调整。结果如表2所示。并应用群组决策法计算出“理想专家”的排序结果。表2项目专家评价表项目编号12345专家a8590809387专家b7882858190专家c9085888788专家d8483908285专家e9588918593得矩阵x，代入公式可得最大特征根ρmax＝1.8767，对应特征向量为：v＝[0.44660.44200.44800.44190.4573]t经归一化处理，可得：v＝[0.19970.19770.20040.19760.2045]t依据此方法将各项目进行排序，项目优先排序结果为5→3→1→2→4。步骤3、电网建设项目投资组合优化：建立电网建设投资组合整体优化模型，通过模型测算得出最终项目优选结果。由于电网建设项目建设周期较长，一般需1年以上的投资期，文中为简化计算，考虑项目整个投资周期，以总投资作为资金约束条件，说明项目组合选取的基本模型。假设一定时期内投资额为8000万元，各项目的总投资、期望收益、收益率数据如表3所示。由于电力线路的网络特性，电网项目收益不完全独立。本发明为简化计算，不考虑项目之间的影响因素，假设上述5个项目收益彼此独立。表3项目期望收益项目编号总投资(万元)期望收益(万元)收益率(％)120001839.1500215001489.8670314001329.42904300034011.33335240025610.6667通过表3所示数据可计算出部分项目自核投资规模、期望收益、收益风险，如表4所示。表中“1”表示项目列入投资，“0”表示项目取消投资。表4部分项目组合及组合风险项目组合abcde111100210110310101411011501111投入规模(万元)7907400730069006800期望收益(万元)803779719744728收益率(％)10.16010.5309.84910.78010.710组合风险0.7080.6120.3560.6140.679根据上述测算结果，可得如下项目排序结果：(1)按照投资组合期望收益由大到小排序：a→b→d→e→c；(2)按照投资组合期望收益由大到小排序：d→e→b→a→c；(3)按照投资组合期望收益由大到小排序：c→b→d→e→a。综上所述，电网建设项目投资组合需在技术、经济、风险等因素中求平衡。经计算，推荐投资组合b为最优项目组合。需要强调的是，本发明所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。当前第1页12