微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案需滿足一定的投資可能性,因規(guī)劃原理、技術(shù)路線、運行維護、經(jīng)濟狀況、環(huán)境保護等不同,規(guī)劃方案的種類將會產(chǎn)生多樣化[1-2],這將導(dǎo)致指標體系呈現(xiàn)出高維、非線性的特性[3],對指標關(guān)聯(lián)關(guān)系的合理處理將直接影響微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案評估的科學性,因此,如何有效地指出規(guī)劃方案的薄弱環(huán)節(jié),兼顧指標間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,使管理者做出合理的決策,具有重要的工程實用意義[4-5]。
目前對微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃進行綜合評估決策的方法主要有模糊綜合評價法、層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法等。文獻[6]提出了一種基于區(qū)間數(shù)的城市配電網(wǎng)經(jīng)濟運行模糊綜合評價方法,利用區(qū)間層次分析法計算指標權(quán)重,解決了專家判斷的不確定性;文獻[7]將D-S證據(jù)推理方法與傳統(tǒng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法相結(jié)合,進行配電系統(tǒng)的可靠性評估,能夠很好地處理具有模糊和不確定信息的合成問題。
上述方法明確了決策問題中的層次結(jié)構(gòu)的模糊性和不確定性,但忽略了要素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。文獻[8]采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法對電網(wǎng)建設(shè)項目進行研究,單純使用ANP法雖然考慮了指標間的相互影響和相互聯(lián)系,但要素間影響關(guān)系的刻畫較為粗略和主觀。
決策問題中存在層次結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)性,評價指標并非相互獨立[9],而上述微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃綜合決策方法對評價指標要素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系或者予以忽略,或者考慮過于主觀隨意,因此,亟需找到一種可以實現(xiàn)關(guān)聯(lián)關(guān)系準確度量的評判方法,通過對綜合決策過程中評價指標之間相互影響關(guān)系的量化處理,有效解決關(guān)聯(lián)關(guān)系難以界定的問題。
在充分考慮影響因素之間的依賴-反饋關(guān)系下,本文建立了一套多屬性的微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案決策體系,形成科學完善的決策方法,通過追求最大化群體效益和最小化個體遺憾,實現(xiàn)對備選微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案的排序和選優(yōu),并運用實例計算驗證了該決策方法的有效性。
1 評價指標體系
科學合理的指標體系是規(guī)劃方案評估工作的重要前提。微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中各項指標需達到一定的技術(shù)要求,同時還應(yīng)綜合考慮供電的可靠性、建設(shè)的經(jīng)濟性和環(huán)境的保護性等諸多影響因素[10]。以指標盡可能全面、不重疊、易于取得為準則,在熟悉評估目標的內(nèi)涵與構(gòu)成的基礎(chǔ)上完成了評價指標體系的初選,然后結(jié)合功能聚合與相關(guān)性聚合對初選的指標體系進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,最后從可靠性、經(jīng)濟性、技術(shù)性和環(huán)境性四個方面建立了一套可以對微電網(wǎng)進行科學評估決策的指標體系。建立的微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案評價指標體系如圖1所示。
從指標體系的構(gòu)成可以看出因素之間存在相互影響:對規(guī)劃方案投資過多會導(dǎo)致資源浪費,投資不足又將無法實現(xiàn)優(yōu)化配置,這將直接影響到建設(shè)方案的技術(shù)性指標;微電網(wǎng)技術(shù)性的投入不足將會造成微電網(wǎng)可靠性的降低。
因此,評價指標間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是廣泛存在的,而傳統(tǒng)的評估標準和準確尺度卻很難衡量或界定[11],采用DEMATEL-ANP-VIKOR(DEMATEL:Decision Making Trial and Evaluation Laboratory,ANP:AnalyticNetwork Process,VIKOR:VisekriterijumskaOptimizacija I Kompromisno Resenje)混合決策模型,通過建立指標間的網(wǎng)絡(luò)層次關(guān)系,可以準確反映影響因素的實際情況。
圖1 評價指標體系
2 基于DEMATEL-ANP-VIKOR混合決策模型的評估決策(略)
在微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃最優(yōu)方案的優(yōu)化選擇中,首先采用DEMATEL法量化準則層要素的影響關(guān)系強度;然后利用ANP法確定準則層各指標的權(quán)重;最后結(jié)合VIKOR法進行備選方案的排序和選優(yōu)。
3 實例計算與分析(略)
某地進行微電網(wǎng)項目建設(shè),并給出了三個規(guī)劃方案。通過對備選方案進行評估,決策出最優(yōu)的實施方案,以提高規(guī)劃設(shè)計的科學性。三個規(guī)劃方案的相關(guān)指標評價值經(jīng)過歸一化處理后如表1所示。
表1 備選方案指標的數(shù)據(jù)
4 結(jié)論
本文以微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案的評估與優(yōu)化選擇為背景,建立了DEMATEL-ANP-VIKOR混合決策模型,對指標的相互關(guān)聯(lián)性、指標權(quán)重分配和備選方案排序進行分析。
研究表明,根據(jù)DEMATEL法量化指標之間的相互影響程度,可以有效實現(xiàn)指標體系中要素間關(guān)聯(lián)關(guān)系的界定;結(jié)合指標要素關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,采用ANP法得到的指標權(quán)重與層次分析法的計算結(jié)果相比其均衡性較高;最后利用VIKOR法引入決策者的個人偏好得到優(yōu)化選擇方案,綜合考慮了群體效益和個體遺憾的相對效果。
研究結(jié)果對指標體系的設(shè)計、評價指標的改善和方案的優(yōu)化選擇具有一定的參考意義。
責任編輯: 李穎