一种输电网规划方案评价指标权重的确认方法及系统与流程

本发明属于输电网规划
技术领域：
，尤其涉及一种输电网规划方案评价指标权重的确认方法及系统。
背景技术：
：输电网规划方案综合评价的目标与要求是要综合、定量地考察输电网规划各方案对安全性、经济性、环保性等要求的满足情况以及与国民经济和社会发展水平的适应程度，为选择出最合理的规划方案提供依据。安全性是电网规划考虑的第一要素，电网规划必须保证可靠地供给负荷，同时具备一定的事故防御能力。同时，电网规划方案需要考虑到经济性和环保性的要求，尽可能以较小的经济成本换取较好的环境效益。此外，电网规划是否科学合理将给今后电网的安全稳定与运行带来直接影响，合理的电网规划结构应能适应多种可能的运行方式，保证未来负荷增长和网架扩展的需求。输电网规划方案综合评价的整体框架主要包括以下主要过程：明确评价目的、确定被评价对象、建立评价指标体系、确立与各项评价指标相对应的权重系数、选择或构造综合评价模型以及计算各系统的综合评价值并进行排序或分类，其中，指标权重的确定是综合评价方法的核心问题。指标体系中各指标对电网节能效益的体现程度有所差异，因此应分别赋予合适的权重系数，以体现不同指标对最终评价结果的贡献程度。但是，目前对于输电网规划方案综合评价框架结构中，对指标系统中各个指标的权重的确认一般采用两种方式实现，一种是根据指标的相对重要性程度赋权，另一种是根据指标数据的离散程度赋权。但是这两类方式都存在问题，根据相对重要性程度赋权的方法反映了决策者的主观直觉，却容易受决策者缺乏相关经验及知识的影响；根据数据分散程度赋权的方法完全基于数学理论及方法，计算结果客观准确，但却完全忽略了决策者主观因素的影响，与许多综合评价过程的初衷不符。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种同时体现决策者的主观信息和数据分布的客观信息的输电网规划方案评价指标权重的确认方法。本发明所提供的技术方案是：一种输电网规划方案评价指标权重的确认方法，所述方法包括下述步骤：根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj；根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj；根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数ωj，其中，所述综合权重计算公式为：ωj＝k1pj+k2qj，式中，k1和k2为待定常数，满足k1>0、k2>0且k1+k2＝1。作为一种改进的方案，所述根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的步骤具体包括下述步骤：在所述指标系统中，将各个单项指标数据基于评价目标的重要性进行两两比较判断，生成判断矩阵a；在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作，并将归一化得到的参数作为所述指标系统中指标j的权重系数pj。作为一种改进的方案，所述在所述指标系统中，将各个单项指标数据基于评价目标的重要性进行两两比较判断，生成判断矩阵a的步骤之后；所述在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作的步骤之前还包括下述步骤：对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断；当判定所述判断矩阵a符合一致性时，则执行所述在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作的步骤；当判定所述判断矩阵a不一致时，则重新对所述判断矩阵a进行赋值，并返回执行所述对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断的步骤。作为一种改进的方案，所述根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的步骤具体包括下述步骤：根据所述指标系统中各个指标数据的重要程度，生成一个序关系位移的指标重要性排序表x；在所述指标重要性排序表x中，对各个指标的重要程度进行赋值，得到数值pk；根据指标重要程度权重计算公式，计算指标j的权重系数pj，其中，所述指标重要程度权重计算公式为：ωk-1＝rkωk,k＝n,n-1,…,2，式中，ri＝pi-1/pi,i＝2,3,4…,n。作为一种改进的方案，所述根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj的步骤具体包括下述步骤：根据所述指标系统中各个指标数据的离散程度，计算第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，其中：其中，xij表示第j项指标第i个电网对象的指标数据；根据计算得到的第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，计算第j项指标的熵值ej，其中，式中，k＝1/lnm；根据计算得到的第j项指标的熵值ej，计算第j项指标的差异性系数gj，其中，gj＝1-ej；根据计算得到的第j项指标的差异性系数gj，确定第j项指标的权重系数qj，其中，本发明的另一目的在于提供一种输电网规划方案评价指标权重的确认系统，所述系统包括：第一权重系数赋值模块，用于根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj；第二权重系数赋值模块，用于根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj；综合权重系数计算模块，用于根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数ωj，其中，所述综合权重计算公式为：ωj＝k1pj+k2qj，式中，k1和k2为待定常数，满足k1>0、k2>0且k1+k2＝1。作为一种改进的方案，所述第一权重系数赋值模块具体包括：判断矩阵生成模块，用于在所述指标系统中，将各个单项指标数据基于评价目标的重要性进行两两比较判断，生成判断矩阵a；第一权重系数确认模块，用于在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作，并将归一化得到的参数作为所述指标系统中指标j的权重系数pj。作为一种改进的方案，所述第一权重系数赋值模块还包括：一致性判断模块，用于对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断；重新赋值模块，用于当判定所述判断矩阵a不一致时，则重新对所述判断矩阵a进行赋值，并返回执行所述对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断的步骤；当判定所述判断矩阵a符合一致性时，则执行所述在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作的步骤。作为一种改进的方案，所述第一权重系数赋值模块还包括：指标重要性排序表生成模块，用于根据所述指标系统中各个指标数据的重要程度，生成一个序关系位移的指标重要性排序表x；赋值模块，用于在所述指标重要性排序表x中，对各个指标的重要程度进行赋值，得到数值pk；计算模块，用于根据指标重要程度权重计算公式，计算指标j的权重系数pj，其中，所述指标重要程度权重计算公式为：ωk-1＝rkωk,k＝n,n-1,…,2，式中，ri＝pi-1/pi,i＝2,3,4…,n。作为一种改进的方案，所述第二权重系数赋值模块具体包括：特征比重计算模块，用于根据所述指标系统中各个指标数据的离散程度，计算第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，其中：其中，xij表示第j项指标第i个电网对象的指标数据；熵值计算模块，用于根据计算得到的第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，计算第j项指标的熵值ej，其中，式中，k＝1/lnm；差异性系数计算模块，用于根据计算得到的第j项指标的熵值ej，计算第j项指标的差异性系数gj，其中，gj＝1-ej；第二权重系数确认模块，用于根据计算得到的第j项指标的差异性系数gj，确定第j项指标的权重系数qj，其中，在本发明实施例中，根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj；根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj；根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数，从而实现指标系统中指标权重的确认，同时体现决策者的主观信息和数据分布的客观信息，为电网规划方案评价提供保障。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本发明提供的输电网规划方案评价指标权重的确认方法的实现流程图；图2是本发明实施例一提供的根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的实现流程图；图3是本发明实施例二提供的根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的实现流程图；图4是本发明提供的根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj的实现流程图；图5是本发明实施例一提供的输电网规划方案评价指标权重的确认系统的结构框图；图6是本发明实施例二提供的输电网规划方案评价指标权重的确认系统的结构框图；图7是本发明实施例三提供的输电网规划方案评价指标权重的确认系统的结构框图。具体实施方式下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。图1是本发明提供的输电网规划方案评价指标权重的确认方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤s101中，根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj。在步骤s102中，根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj。在步骤s103中，根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数ωj，其中，所述综合权重计算公式为：ωj＝k1pj+k2qj，式中，k1和k2为待定常数，满足k1>0、k2>0且k1+k2＝1。在该实施例中，该权重确定方案将指标数据的重要程度和指标数据的离散程度均考虑在内，使得所确定的权重系数同时体现了决策者的主干信息和数据分析的客观信息。在本发明实施例中，上述步骤s101所记载的根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的步骤的实现可以采用多种方式，下述给出两种具体的实现，具体为：第一种：层次分析法图2示出了本发明实施例一提供的根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤s201中，在所述指标系统中，将各个单项指标数据基于评价目标的重要性进行两两比较判断，生成判断矩阵a；在步骤s202中，在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作，并将归一化得到的参数作为所述指标系统中指标j的权重系数pj。在该实施例中，在步骤s201和步骤s202之间还包括下述步骤：(1)对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断；(2)当判定所述判断矩阵a符合一致性时，则执行所述在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作的步骤；(3)当判定所述判断矩阵a不一致时，则重新对所述判断矩阵a进行赋值，并返回执行所述对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断的步骤。其中，层次分析法ahp是由美国匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初提出的一种定性和定量相结合的层次权重决策分析方法。在对电网规划方案综合评价各指标间关系深入分析的基础上，结合ahp法将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成两个层次：上层为目标层，决策目标可以是各项一级指标；下层为指标层，包含因素为待赋权的各项指标。在指标层，将各单项指标关于评价目标的重要性程度做两两比较判断，可以得到判断矩阵a，具体比较尺度如下表3-1所示：由此对于一个含有n个指标的体系，可以形成一个n×n阶的判断矩阵。理想的判断矩阵应满足一致性条件。所谓一致性条件是指判断矩阵a中的元素具有传递性，即有条件成立。然而，受评判条件所限，实际的判断矩阵常常不能满足一致性条件。对此，需要对矩阵的判断质量进行一致性检验；衡量判断矩阵不一致程度的数量指标称为一致性指标c.i.，其计算公式为：式中，λmax为判断矩阵的最大特征值。判断矩阵的不一致性与其阶数相关，判断矩阵的阶数越大，元素间两两比较判断就越难达到一致性；为了得到对不同阶数的判断矩阵均适用的一致性检验临界值，还需要考虑一致性与矩阵阶数的关系；为此，引入平均随机一致性指标r.i.，对c.i.进行修正；通过大量随机抽样计算得到r.i.的样本均值如下表所示：n2345678r.i.00.54190.89311.11851.24941.34501.4200n9101112131415r.i.1.46161.48741.51561.54051.55831.57791.5894将判断矩阵的一致性指标c.i.与同阶平均随机一致性指标r.i.之比称为随机一致性比例c.r.；当时，认为判断矩阵的不一致性可以接受，否则就需要对判断矩阵进行重新赋值，直至满足一致性条件。对于满足一致性条件的判断矩阵，将其最大特征值所对应的特征向量归一化即为各评价指标的权重系数。第二种：g-1法图3示出了本发明实施例二提供的根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤s301中，根据所述指标系统中各个指标数据的重要程度，生成一个序关系位移的指标重要性排序表x；在步骤s302中，在所述指标重要性排序表x中，对各个指标的重要程度进行赋值，得到数值pk；在步骤s303中，根据指标重要程度权重计算公式，计算指标j的权重系数pj，其中，所述指标重要程度权重计算公式为：ωk-1＝rkωk,k＝n,n-1,…,2，式中，ri＝pi-1/pi,i＝2,3,4…,n。其中，使用ahp法时，判断矩阵的不一致性会严重影响指标权重的计算结果。同时，随着评估指标数目的增加，判断矩阵的计算量也会成倍增长。为此，可以采用无需检验判断矩阵一致性的g-1法。g-1法的关键是为各指标的重要性进行排序。首先在所有指标中选出最重要的指标，排在第一位，记为x1，然后从剩余指标中选出最重要的一个，排在第二位，记为x2，以此类推，最终得到一个序关系唯一的指标重要性排序表，记为x，具体结构如下表：对x中相邻评价指标xk-1与xk的相对重要程度之比进行评判，可以用rk来表示：rk＝pk-1/pk,k＝2,3,…,n式中，pk为指标集x中第k项评价指标对应的权重。上述给出了两种通过指标的重要性程度进行权重确认的方案，在此不用以限制本发明，当然也可以通过其他方式，在此不再赘述。在本发明实施例中，图4是本发明实施例提供的根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤s401中，根据所述指标系统中各个指标数据的离散程度，计算第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，其中：其中，xij表示第j项指标第i个电网对象的指标数据；在步骤s402中，根据计算得到的第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，计算第j项指标的熵值ej，其中，式中，k＝1/lnm；在步骤s403中，根据计算得到的第j项指标的熵值ej，计算第j项指标的差异性系数gj，其中，gj＝1-ej；在步骤s404中，根据计算得到的第j项指标的差异性系数gj，确定第j项指标的权重系数qj，其中，该计算方式为熵权法，熵权法是一种根据各项指标观测值所提供的信息量的大小来确定指标权重的方法。熵是热力学中的一个概念，最早由申农引入信息论。按照信息论的定义，信息熵则反映了信息的无序化程度，其值越小则提供的信息效用值越大。若系统可能处于多种不同状态，且每种状态出现的概率分别为pi(i＝1,2,…,m)，则该系统的熵定义为：从上式可以看出，当系统各种状态出现的概率完全相同，即pi＝1/m,(i＝1,2,…,m)时，该系统的熵最大，此时由该系统向综合决策者提供的信息效用值最小。熵权法的基本思想是：若某项指标熵值较小，则说明该指标数据序列的变异程度较大，应重视该评价指标对于整个评估模型的作用，其权重也应较大，否则就应减小其权重系数。图5是本发明实施例实施例一提供输电网规划方案评价指标权重的确认系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。输电网规划方案评价指标权重的确认系统包括：第一权重系数赋值模块11，用于根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj；第二权重系数赋值模块12，用于根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj；综合权重系数计算模块13，用于根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数ωj，其中，所述综合权重计算公式为：ωj＝k1pj+k2qj，式中，k1和k2为待定常数，满足k1>0、k2>0且k1+k2＝1。如图6所示，在图5所示的实施例的基础上，该第一权重系数赋值模块11具体包括：判断矩阵生成模块14，用于在所述指标系统中，将各个单项指标数据基于评价目标的重要性进行两两比较判断，生成判断矩阵a；第一权重系数确认模块15，用于在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作，并将归一化得到的参数作为所述指标系统中指标j的权重系数pj。其中，所述第一权重系数赋值模块11还包括：一致性判断模块16，用于对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断；重新赋值模块17，用于当判定所述判断矩阵a不一致时，则重新对所述判断矩阵a进行赋值，并返回执行所述对生成的所述判断矩阵a进行一致性判断的步骤；当判定所述判断矩阵a符合一致性时，则执行所述在所述判断矩阵a中，将所述判断矩阵a中最大特征值所对应的特征向量进行归一化操作的步骤。在该实施例中，所述第二权重系数赋值模块12具体包括：特征比重计算模块18，用于根据所述指标系统中各个指标数据的离散程度，计算第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，其中：其中，xij表示第j项指标第i个电网对象的指标数据；熵值计算模块19，用于根据计算得到的第j项指标下，第i个电网对象的特征比重pij，计算第j项指标的熵值ej，其中，式中，k＝1/lnm；差异性系数计算模块20，用于根据计算得到的第j项指标的熵值ej，计算第j项指标的差异性系数gj，其中，gj＝1-ej；第二权重系数确认模块21，用于根据计算得到的第j项指标的差异性系数gj，确定第j项指标的权重系数qj，在图5所示的实施例的基础上，如图7所示，与图6所示的实施例的区别在于第一权重系数赋值模块11的结构，具体为：所述第一权重系数赋值模块11包括：指标重要性排序表生成模块22，用于根据所述指标系统中各个指标数据的重要程度，生成一个序关系位移的指标重要性排序表x；赋值模块23，用于在所述指标重要性排序表x中，对各个指标的重要程度进行赋值，得到数值pk；计算模块24，用于根据指标重要程度权重计算公式，计算指标j的权重系数pj，其中，所述指标重要程度权重计算公式为：ωk-1＝rkωk,k＝n,n-1,…,2，式中，ri＝pi-1/pi,i＝2,3,4…,n。上述各个模块的功能如上述方法实施例所记载，在此不再赘述。在本发明实施例中，根据指标系统中各个指标数据的重要程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数pj；根据指标系统中各个指标数据的离散程度，对各个指标进行赋值，得到指标j的权重系数qj；根据计算得到的所述指标j的权重系数pj和权重系数qj，以及综合权重计算公式，计算指标j的综合权重系数，从而实现指标系统中指标权重的确认，同时体现决策者的主观信息和数据分布的客观信息，为电网规划方案评价提供保障。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。当前第1页12