一种电网作业标准成本调整系数的制定方法

摘要

本发明公开了属于电网运维检修作业标准成本制定技术领域的一种电网作业标准成本调整系数的制定方法。该方法包括：构建运维检修作业成本的影响因素集合；采用DEMATEL方法对电网运维检修作业标准成本影响因素进行定性与定量相结合的研究，确定关键影响因素；运用层次分析法和熵权法确定影响因素的主客观权重；采用非参数统计方法中的Kendall协和系数检验法来检验赋权结果的一致性，检验主客观赋权结果下的权重差异性大小；根据Kendall检验结果来确定赋权方法；构建调整系数模型，依据各影响因素权重，求得各省综合调整系数；采用J‑T非参数检验法进行计算结果的可靠性和精确性验证。

说明书

技术领域

本发明涉及电网运维检修作业标准成本制定领域，尤其涉及一种电网作业标准成本调整系数的制定方法。

背景技术

近来电网运维检修成本的透明度和合理性成为电网企业、监管部门和社会公众的关注重点。在此背景下，为满足国家对电网企业成本的监管需求，改进企业成本管理和业务管理脱节的问题，通过作业标准成本体系建设，从业务源头对成本安排进行审视，更好地适应监管、优化精益管理经营策略。我国地区间经济水平、管理水平及自然环境差异大，为电网作业标准成本的合理制定与科学调整带来挑战。

现有对电网经营决策调整系数的研究多集中于投资和经济评价领域，以影响因素赋权和调整模型设计为主要研究思路，未涉及标准成本研究领域。在因素选取方面，多为基于专家意见的主观选择，缺乏对各因素进行综合分析和相对影响程度分析；在权重设计方面，忽视了不同赋权方法下一致性检验问题，将主客观赋权结果简单加权平均，不能完全实现偏差最小赋权目标；此外，现有技术方法缺乏对于调整系数和评价模型的合理性验证。

从电网运维检修成本的结构来看，各影响因素不是完全独立作用于成本，各项成本影响因素之间、成本影响因素系统与其他系统之间相互影响、相互作用；同时，传统系数加权方法易造成偏差度较大，缺乏具体量化分析过程，直接影响标准成本调整系数的精确程度。因此，有必要基于以上复杂关系，设计电网作业运维检修标准成本调整系数技术运行思路，对影响因素的相对关系和基于目标函数集合的组合赋权方法进行研究，避免分析的空洞和无效，提高电网企业运维检修作业的高效精细化管理水平。

发明内容

本发明的目的是提出一种电网作业标准成本调整系数的制定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：识别与分析电网运维检修作业成本的构成，从电网技术经济特征、社会经济特征和环境特征三大方面入手，构建运维检修作业成本的影响因素集合；

步骤S2：采用DEMATEL方法对电网运维检修作业标准成本影响因素进行定性与定量相结合的研究，分析各因素之间的逻辑关系及相互影响程度，定量地发现研究对象中包含的多个因素之间的相对关系，解决不同因素间交叉影响的问题，确定关键影响因素；

步骤S3：运用层次分析法和熵权法确定影响因素的主客观权重；

步骤S4：依据步骤S3中主客观赋权结果，采用非参数统计方法中的Kendall协和系数检验法来检验赋权结果的一致性，检验主客观赋权结果下的权重差异性大小；

步骤S5：依据步骤S4的Kendall检验结果，当主客观赋权结果通过一致性检验时，采用加权平均的方法进行组合赋权；当主客观赋权结果未通过一致性检验时，以影响因素信息量最大和赋权结果一致性最高建立目标函数集合，根据非线性规划求解一组最优的影响因素组合权重；

步骤S6：根据步骤S5求得的组合权重，构建调整系数模型，依据各影响因素权重，求得各省综合调整系数；

步骤S7：采用J-T非参数检验法进行计算结果的可靠性和精确性验证。

步骤S2具体包括以下子步骤：

步骤S21：根据步骤S1形成电网运维检修成本影响因素集合；

步骤S22：构建各因素之间的直接影响矩阵S，表示如下

式中，s

步骤S23：将步骤S22中得到的S进行规范化处理，采用0-4等标度确定直接影响度；对矩阵S的各行求和，矩阵S除以各行和的最大值，得到规范化矩阵H，矩阵H的对角线的因素值为0，其他各因素值在0-1之间；其中规范化矩阵

式中，0≤h

步骤S24：根据步骤S23中得到的规范化矩阵H计算综合影响矩阵U，其计算方法如下：

U＝H

步骤S25：根据步骤S24中得到的综合影响矩阵U计算影响因素的影响度f和被影响度o，计算方法如下：

步骤S3具体包括以下子步骤：

步骤S31：采用层次分析法实现主观赋权；

步骤S311：采用二元对比法对同层次的相关因素进行比较，对指标进行重要度评价，构建层次判断矩阵R；

步骤S312：根据步骤S311得到的层次判断矩阵R，采用方根法求出其最大特征根λ

式中：W

步骤S313：对层次判断矩阵R进行一致性检验，以判断相对权重w是否合理；其中检验公式如下

C

式中：C

步骤S32：采用熵权法实现客观赋权；

步骤S321：设p

其中，b

步骤S322：设e

步骤S323：计算第i个评价指标的权重w

步骤S4中Kendall协和系数为

式中：w

步骤S5具体包括以下子步骤：

步骤S51：构建组合权重表达式；设W’为组合权重向量，c

步骤S52：构建基于最大信息量的目标函数；设CV为加权变异系数，b

步骤S53：构建基于赋权结果一致性的目标函数；引入Jaynes最大熵检验各个赋权结果间的一致性，基于各赋权结果差异最小原则，构建目标函数：

步骤S54：依据步骤S51至步骤S53，构建目标函数如下：

其中，θ表示两个目标函数的平衡系数，且0≤θ≤1。

步骤S6中的调整系数模型为

步骤S7具体包括以下子步骤：

步骤S71：进行原假设H

步骤S72：构造统计量进行J-T检验；计算满足步骤S71中备择假设H

步骤S73：构造统计量Z；由步骤S72中计算的数据对个数J构造统计量Z为

其中Z服从标准正态分布，m为省份数量，m

本发明的有益效果在于：

1、本发明对电网运维检修作业标准成本的调整系数进行了科学制定，可增强作业标准成本的普遍适用性和权威性，为运检预算的合理分配提供了依据，并有助于成本差异分析和有效性评价；

2、本发明改变了现有技术忽略对调整系数模型进行合理性验证的弊端，形成的调整系数可实现标准成本的实时计算、科学调整和合理验证，为推进电网企业运维检修作业标准成本的不断优化奠定了基础。

附图说明

图1为电网作业标准成本调整系数制定总体实施步骤图；

图2为基于DEMATEL的影响因素分析实施步骤图；

图3为电网作业标准成本的影响因素的原因-结果图；

图4为目标函数最大值规划求解结果图。

具体实施方式

本发明提出一种电网作业标准成本调整系数的制定方法，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1电网作业标准成本调整系数制定总体实施步骤图所示，所述的方法具体包括以下步骤：

步骤S1.科学进行运维检修成本构成的识别与分析，从电网技术经济特征、社会经济特征、环境特征三大方面进行归纳与总结，从而初步确定变电站运维检修成本影响因素，为厘清变电站运维检修成本的影响因素奠定基础。

(1)人工费用：包含外包人员费用和自有员工的职工薪酬，其中只有外包人员的人工费计入电网运维检修成本。与成本监审政策中电网公司所属员工成本不得计入运维费用的规定一致。

(2)材料费用：指电网运维检修所耗用消耗性材料等费用。

(3)机械台班费用：指电网运维检修所耗用的大型机械费用。

根据成本构成要素，确定成本影响因素,如表1所示。

表1变电运维检修作业标准成本影响因素

步骤S2.采用DEMATEL方法对电网运维检修作业标准成本影响因素进行定性与定量相结合的研究，分析各因素之间逻辑关系及相互影响程度，定量地发现研究对象中包含的多个因素之间的相对关系，解决因素集合的零散和对立问题，最终简化影响因素结构，发掘关键指标。具体实施子步骤如图2所示。

(1)根据步骤S1形成电网运维检修成本影响因素集合。

(2)构建各因素之间的直接影响矩阵S。

根据构建的影响因素集合，设计调查问卷就因素间相互关系进行调查。比较量表可分为五个级别，其中0、1、2、3和4的得分分别表示“无影响力”，“低影响力”，“中影响力”，“高影响力”，“极高影响力”。将影响因素之间的直接影响程度s

其中，s

表2电网作业标准成本的影响因素直接影响矩阵

(3)将S进行规范化处理，采用0-4等标度确定直接影响度，对矩阵S的各行求和，矩阵S除以各行和的最大值，可得到规范化矩阵H。矩阵H的对角线的因素值为0，其他各因素值在0-1之间。式中，0≤h

由公式(2)获得电网作业标准成本影响因素的规范化矩阵如表3所示。

表3电网作业标准成本影响因素的规范化矩阵

(4)将规范化矩阵H计算得出综合影响矩阵U。为了分析电网运维检修成本系统内各因素的间接影响关系，需计算出综合影响矩阵，利用公式(3)计算得出综合影响矩阵U。

U＝H

(5)通过公式(4)、公式(5)计算U的行和与列和，可获得影响因素的影响度f，被影响度o，计算结果如表4所示。

表4电网作业标准成本的影响因素的综合影响关系

在DEMATEL法中，通过映射(M，N)的有序对来获取因果图，其中水平轴M＝f+o称为“中心度”，垂直轴N＝f-o称为“原因度”。中心度M表示单一影响因素与其他因素之间的关联度，某因素的M值越大，与其他替代因素之间的关联性更高，则该因素在集合中的重要程度越高。根据原因度N的正负可判断某因素为“原因因素”或“结果因素”，N为正表征该因素为原因因素，它对运检成本产生直接影响，且对其他因素影响较大，因此被认为具有较高的优先级；N为负表征该因素为结果因素，它对运检成本产生间接影响，因此优先级较低，可以通过追溯影响这些结果因素的原因因素，评估各原因性指标对结果性指标的影响程度。电网作业标准成本的影响因素的原因-结果如图3所示。

依据表3绘制各影响因素关系的原因-结果图，如图3所示。原因-结果图不仅阐明了各因素的中心度大小，以及各个因素在整个成本分析系统内的重要性，还将电网运维检修作业成本的影响因素划分为原因组和结果组，进而可从复杂影响因素中科学筛选出七项关键影响因素。由图3可知，中心度前7位依次为：供电可靠性S4、主变容量S2、主变台数S1、地区经济发展水平S10、资产价值S7、电压等级S6、地形S9。不难看出，主变容量、主变台数、电压等级对作业标准成本的影响体现在资产级，而本发明面向的是省级调整系数的制定，所以在实施过程中不考虑以上三种因素。因此，以地区经济发展水平、供电可靠性、地形和资产价值作为省级调整系数的影响因素。

步骤S3.1采用层次分析法(AHP)，实现主观赋权。AHP能够把复杂问题中的各因素划分成相关联的有序层次，并采用数学方法确定各个元素的相对重要次序，是一种较好的权值确定方法。

(1)构造层次判断矩阵

采用二元对比法对同层次的相关因素进行比较，根据“1-4比较标准度表”，对指标进行重要度评价，构造层次判断矩阵R。

(2)计算层次相对权重

根据所得到的层次判断矩阵，采用方根法求出其最大特征根λ

式中：W

(3)一致性检验

对层次判断矩阵进行一致性检验，以判断上述层次相对权重是否合理，检验公式为C

表5 AHP主观赋权结果

步骤S3.2采用熵权法，实现客观赋权。

(1)设p

其中，b

(2)设e

(3)w

赋权结果如表5所示：

表6熵权法赋权结果

步骤S4.采用两种赋权方法进行赋权时，赋权结果可能存在差异，因此需要依据主客观赋权结果，采用非参数统计方法中的肯德尔(Kendall)协和系数检验法来检验赋权结果的一致性，当通过一致性检验时，可直接对两种赋权结果进行加权平均，当一致性差异较大时，加权平均法失效，需要建立目标函数规划求解，以选取合理权重。

式中：K为Kendall协和系数；w

表7 Kendall协和系数一致性检验结果

由上表可知，显著性p值＝0.241>0.05，原假设成立，一致性程度较差，不能通过一致性检验，不宜采用加权平均方法组合赋权。

步骤S5.当不同赋权结果之间差异性较小时，可直接采用加权平均确定组合权数；当不同赋权结果之间差异性较大时，则设置目标函数获得最优影响因素权重。

(1)组合权重表达式的构建。设：W’-组合权重向量，c

(2)基于最大信息量的目标函数的构建。本发明运用加权变异系数衡量指标的信息量，根据加权变异系数的定义，加权变异系数是指加权标准差与均值的比值。设：CV-加权变异系数，b

(3)基于赋权结果一致性的目标函数的构建引入Jaynes最大熵检验各个赋权结果间的一致性，基于各赋权结果差异最小原则，构建目标函数：

(4)基于公式(13)(14)(15)，构建目标函数：

其中，θ表示两个目标函数的平衡系数，0≤θ≤1，根据实际情况预先给出θ＝0.5。公式(16)是关于组合权重w’

根据主客观赋权结果，形成权重集合，带入目标函数规划求解，如图4所示为目标函数最大值规划求解结果。

计算可得c

表8组合权重结果

步骤S6.根据步骤五求得的组合权重，构建调整系数模型，分省计算求得调整系数。

本发明选取经济发展水平、供电可靠性、地形和资产价值各不相同的27个省为对象，以国泰安CSMAR数据库发布的GDP、电力消费量、地形指数为依据，资产价值以工程实际数据估算，计算各省标准成本调整系数，如表9所示，基于数据安全性的考虑，各省名称以P1-P27表示。

表9各省标准成本调整系数

步骤S7.计算结果的有效性验证。单独评价调整系数指标的高低和是否剔除了异常值并不能科学评价调整系数的科学性，而真实调整系数制定的优劣取决于调整系数是否能够显著区分各省不同影响因素特点。因此，对调整系数进行合理性检验十分必要。

本发明通过检验“资产价值低的省份调整系数是否显著小于资产价值高的省份调整系数”，验证调整系数模型的合理性。若通过检验，说明调整系数能够显著区分各省影响因素特征，调整系数模型合理。本发明改变了现有研究忽略对调整系数的合理性进行验证的弊端。

(1)原假设和备择假设

原假设H

备择假设H

(2)构造统计量进行J-T检验

1)计算满足“资产价值低省份的调整系数coefficient

2)构造Z统计量。

由1)中计算的参数J构造Z统计量：

其中Z服从标准正态分布，m为省份数量，m

3)显著性检验。

选取显著性水平α＝0.05，由标准正态分布临界值表可查得Z

经统计，将参数J＝141、企业总数m＝27、电网资产价值较低省份m

选取显著性水平α＝0.05，由标准正态分布临界值表可查得Z

此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。