基于投资效益评价模型的配电网投资预评价

基于投资效益评价模型的配电网投资预评价

周海华代文校王海波

（国网浙江省电力公司余姚市供电有限公司浙江余姚315400）

摘要：本次配电网投资预评价通过研究配电网项目投资效益，分析配电网项目效益评价的各项指标，构建配电网工程项目投资的效益评价模型，对“十二五”已实施的投资项目执行过程、效益、作用和影响进行系统地客观分析，即后评价，同时，又对“十三五”将要实施的项目方案进行比对优化评价，即预评价，以量化评分的形式，得出余姚市供电公司配电网规划、建设、运营和管理情况结论。通过对项目全面的总结评价，汲取经验教训，改进和完善配网项目投资决策水平，以期实现促进配网项目管理的程序化、工作方法规范化，强化配网项目管控能力，提升项目投资效益的目的。

关键词：配电网；项目投资；投资效益；项目管理；预评价

0.概述

随着配电网规模不断扩大，配电网运营维护、建设改造成本逐年提升，供电公司投资效益日益面临巨大压力。如何合理安排投资时序、精准把握投资项目，有效规避运营风险、稳步提升电网经济效益，避免无效、低效投资，成为供电公司亟待深入研究和解决的问题。

本次通过构建配电网工程项目投资效益评价模型，分析配电网项目效益评价的各项指标，研究配电网项目投资效益，对2014-2016年已实施项目的执行过程、投资效益、建成效果进行客观地、系统地分析（后评价），同时，又对2017年将要实施的项目方案进行比对优化评价（预评价），以量化评分的形式，得出余姚市供电公司配电网规划、建设、运营和管理情况结论。通过对配电网项目全方位的评价，提高配电网项目投资效益水平，以期促进配网项目管理的规范化、程序化，强化配网项目管控能力，提升项目投资效益的目的。

1.配电网投资效益评价指标体系

配电网投资效益评价模型包括两部分内容：

（1）投资效益评价指标体系。合理选取指标，对每个指标进行详细定义并给出计算方法。指标体系包括一级指标和二级指标，一级指标用于评价年度配电网总体投资效益的，二级指标根据一级指标衍生而来，用于评价单体项目投资效益。

（2）投资效益评价模型。该模型包括总体年度配电网和单体项目投资效益评价模型。

本章按照指标体系的构建原则，在投资效益评价理论基础上，建立配电网投资效益评价指标体系。

1.1投资效益评价的理论基础

（1）一般生产函数

生产函数模型描述了生产过程中投入生产要素的某种组合，同最大产出量之间的依存关系，在经济理论中具有重要地位。

一般生产函数可用如下公式描述：

公式（3-1）

其中，Y为产出量，A、K、L等分别为技术、资本、劳动等投入要素。

生产函数具有如下特性：

（1）规模报酬。设有任意的l>1，如果对于生产函数中的资本、劳动等非技术要素投入量同时增加l倍，产出量也增长l倍，即

，则称该生产函数规模报酬不变；

如果，则称该生产函数规模报酬递增；

如果，则称该生产函数规模报酬递减。

（2）边际生产力。生产函数具有边际生产力递减的特性，在其它生产要素投入量不变的条件下，连续增加某一种生产要素的投入量，其单位投入增加量所带来的产出增量越来越少。即

（2）电力企业生产函数

生产函数同样适用于配电网。我们把供电量用表示；电网生产的技术条件为A；主网资产存量为K1，配网资产存量为K2，资产存量的变化为，劳动投入为L；主网资产增量为I1，配网资产增量为I2，维修技术改造投资率为δ；电网设备的综合折旧率为δ，则配电网企业的生产函数可以用CobbDouglas（C-D）函数来表示：

公式（3-2）

其中，分别为两种资产与劳动的产出弹性。Q1为售电量，ΔQ为供电损耗电量（线损）。

当售电量随电力需求快速增长时，电网生产函数处于快速递增阶段，此时函数表现出规模报酬递增的特性，即

当售电量随电力需求平稳增长时，电网生产函数处于平稳递增阶段，此时函数表现出规模报酬递减的特性，即

在电力需求渐趋饱和时，投入要素与产出量之间也呈现出要素的边际生产力递减的特点。根据电网生产函数中投入要素与产出量的关系，在建立指标体系时，应重视投入产出类型的指标。

1.2总体投资评价指标体系的建立

（1）总体指标体系的指标源

在编制年度计划及投资安排上，将110kV归于主网基建项目，35kV及以下电网为配网项目，因此考核配电网项目投资效益电压等级取35kV及以下。

基于此，配电网投资效益评价指标体系来自于四个方面的考核指标：配电网规划相关指标、项目管控相关指标、浙江电网运营指标和南方电网公司配电网评价指标等资料。各考核指标如表所示：

（1）配电网规划相关指标。根据《配电网规划设计技术导则》，主要关注以下指标：

表1配网规划主要指标

（2）公司投资计划及项目管控相关指标：

表2投资计划及项目管控主要指标

（3）浙江电网运营指标。配网项目投资效益有关的指标如下表所示：

表3配网项目投资效益主要指标

（4）南方电网公司配电网评价指标，跟配网项目投资效益有关的指标如下表所示：

表4配网项目投资效益相关指标汇总

为了实现综合评价，将上述指标合并成一个系统的指标体系。利用层次分析的方法将上述指标分为三个层次：第一层目标层，第二层准则层，第三层指标层。

第一层目标层，该层分为投资计划、投资效益和规划成效三个维度。其中，投资计划维度主要关注配网项目投资的执行情况，该维度有利于增强项目投资的“可控、能控、在控”；投资效益维度在于评价配网资金投入之后所带来的在电量、负荷、降损及投资产出等诸多方面的收益；规划成效维度主要依据诊断分析结果，从不足之处出发，为配电网的规划、项目的可研和储备等提供依据。

第二层准侧层，该层进一步将目标层指标进行细化分类。规划成效维度可根据供电安全性、可靠性和经济性的界定原则将相关指标再次进行细化分类，由于投资计划维度和投资效益维度的指标较少且相互之间关系较为简单，不再细化分类。

第三层指标层，综合上述指标，消除相同指标，锁定最终指标。

最终建立的预考核指标体系如表5所示：

表5预考核指标体系

（2）总体指标体系的建立

上述共有31个指标较为全面体现了配网投资效益，但考核指标过多，造成评价工作工程量大，同时会减小重要指标的权重，造成评价失真，导致在建立综合评价指标体系时主观性较强，使得建立的指标体系不全面、不客观和不能系统地反映评价目标。

为避免上述问题，采用相关性分析法，对指标中具有强关联性的指标进行约简，相关性分析方法以指标间的相关程度为约简依据，认为具有相关性的两个指标之间具有一定的替代性，可以约简其一。相关性分析法不重构指标，能够保证指标意义不发生变化，适宜供电企业投资效益评价指标体系的约简。

经过约简后的配电网投资效益评价指标体系，共选取21个评价指标，具体见表6所示：

表6考核指标体系

5配电线路联络率

6配电线路分段合理率

7线路“N-1”通过率

8配电线路绝缘化率

9节能型配变比例

10配电线路供电半径合格率

11投资计划维度配网项目投资完成率

12配网项目投资调整率

13配网项目建成投产率

14配网项目预算完成率

15投资效益维度单位配变容量供电量

16单位线路供电量

17新增单位配变容量增供电量

18新增单位线路长度增供电量

19配网降损电量

20配网单位投资增供电量

21配网项目投入产出比率

1.3单体项目投资评价体系的建立

（1）单体项目评价指标的选取

随着经济的发展，电能在社会需求中的占比越来越大，对电能质量、可靠性的要求日益增高。目前配电网很难满足快速增长的用电需求和可靠性需求，配电网的建设和改造在近期一定时间内将持续深化和扩大。面对巨额的资金投入，如何科学地推进配电网的规划、计划、建设、改造工作，提高供电质量、供电可靠水平，合理地利用资金，有效节能降损，获得最大的经济和社会效益，成为决策者十分关注的议题。

在确定的规划期、规划区域内，配电网的建设总是受到投资资金、用地建设、环境影响、政府政策等众多因素的限制。仅考虑项目建设的必要性与可行性，已不足以成为项目实施的充分必要条件，配电网有许多需要投资拓展的空间。由于受限于每年投资资金额，因此需要对待建的储备项目进行评价。

通过对配电网建设项目评价、筛选、优化，可以促进配电网项目合理、有序建设，缓解日益增长的需求与投资资金有限的矛盾，实现资金利用效益最大化，实现配电网建设满足用电需求增长的目标。同时，对已实施的项目评价，可以检验投资效益评价模型，为以后配电网项目的评价提供依据。

传统的配电网建设改造项目，多侧重于技术合理性、安全可靠性、运行经济性。在满足安全可靠性的基础上，配电网建设项目还需满足经济效益最大化目标，要想合理有效地筛选配电网建设项目，就要抓住配电网建设项目的目的来设计评价指标，结合满足配电网络的发展、运行的经济性、规划电网的合理性、供电可靠性等特征来进行。

因此，配电网总体投资效益评价，是建设单体项目评价指标的基础。单体项目的指标评价，建立在改善配电网投资效益的基础上，单体项目评价指标体系的主体通用指标，以体现项目的共性，以此评价出各评价对象的相对水平。同时，又结合配电网建设项目的特点，采用相应的指标评价，以弥补通用指标造成的缺陷。

（2）单体项目筛选评价指标体系

单体项目指标评价体系，致力于满足配电网的供电需求，提高配电网投资效益。按照与配电网总体投资效益评价体系相对应的原则，原目标层结构不变，将配电网总体投资指标体系的指标层，晋升为一级指标，单体项目评价指标设计为二级指标，二级指标为一级指标的单位投资效果体现。

表7单体项目筛选评价指标体系

2.配电网投资效益评价模型

2.1配电网投资效益评价模型

（1）模型构成

指标体系中的各指标分别从不同角度反映了电网企业的投资效益，评价模型就是要把各指标的评价数据，通过数学的方法，综合为一个能整体反映配电网投资效益的量化结果。通常评价模型由以下几部分组成。

（1）指标约简。就是通过约简，剔除相关性较强的指标，使剩余指标弱相关、评价结果更合理。

（2）指标数据归一化。指标体系中，有些指标是比值型指标，有些为绝对量指标；不同指标差距很大。因此，不经过处理的指标值，不便于后续计算，需将指标数据归一化。

（3）指标权重。指标权重是为了量化地表示每个指标在整个指标体系中的重要程度。

（4）综合评分。综合评分就是按权重汇总各指标值，获得综合评价分值，用于对评判对象考核。

（2）综合评分方法

指标归一化处理后，得到单项指标得分。进一步综合考虑目标层、指标层的权重系数，最终建立配电网投资评价指标数学模型综合得分如下：

公式（4-7）

式中：表示层次结构中第k+1层属性的得分；

n表示第k层子属性的个数；

表示第k层中第j个属性的得分；

表示第k层中第j个属性的权重。

2.2配电网投资评价标准分

（1）计算的理论依据

在电网投资评价中，由于区域电网负荷密度和电网建设程度不尽相同，用户在拿到评价的结果后，对电网的投资水平有了直观的认识，但一般情况下，却很难得知该水平与标准电网的差异，因此标准分的计算研究具有实际意义。

标准分的计算，按照统计学中的正态分布曲线、标准差、六西格玛理论来实现。

（2）总体评价的标准分

总体评价的标准分计算，由正态分布曲线的面积范围比例、标准差和六西格玛理论，统计数据参照2014-2016年宁波供电公司及余姚市供电公司的总体投资效益评价的指标数据，在3年各供电单位所形成的18个数据组中，获取每个指标在数组对应的最大值、最小值、平均值，然后求得标准差指标，最后由总体评价模型求得标准差指标所对应的标准分。结果如表8所示：

以“配电线路重载率”的标准分为例，标准分计算过程如下：

首先，配电线路重载率的最大值为12.50，最小值为3.45，平均值为6.84。

全距：R=MAX（x）-MIN（x）=12.50-3.45=9.05

平均值：Savg=6.84

标准差：S=R/6=1.508

1个标准差指标：Savg-1σ=6.84-1.508=5.332，最终取值为5.33。

表8总体评价的标准分

（3）单体评价的标准分

在单体项目标准分计算时，可利用标准差、正态分布曲线的性质，把占68.26%的基区作为主体，它对事物的发展起主要的、支配性的作用，在项目实施过程中要重点抓。此外的95.43%，99.73%则展示了正态的全面性。由于时间和精力的相对有限性，出于效率的追求，应该抓住重点，再结合20/80法则，大胆地把正区也可以看做是重点，即-σ以上的部分均作为项目实施的有效部分。

单体项目评价标准分计算过程如下：

全距：R=MAX（x）-MIN（x）=63.5-17.1

标准差：S=R/6=7.7

平均分：Savg=30.8

集中量x±1S的范围为30.8±.7，即23.1~38.5。根据正态分布曲线性质，分值在23.1~38.5之间占比为68.26%，在23.1分以上占比为84.13%，为工程项目标实施的重要内容。

所以，单体项目评价标准分的最低线为23.1分。

3.配电网投资效益评价模型应用

在第四章所建立配电网投资效益评价模型的基础上，统计历史年份对应的基础数据，即可计算出总体投资评价和单体项目评价结果，包括各类指标数据以及综合得分。

3.1总体投资评价模型应用

表9模型生成的余姚市近三年配电网投资效益评价综合得分

3.2单体项目评价模型应用

表10模型生成的2017年配电网单体项目评价综合得分

4结语

本次以配电网投资效益评价理论为基础，构建了较为完整的配电网投资效益评价指体系。评价指标体系分为总体投资效益评价体系、单体项目投资评价体系两大类。总体投资效益评价体系共收纳了21项评价指标。单体项目评价指标体系共收纳了19项评价指标，与总体投资评价的指标相对应，考评因单体项目实施而对总体投资评价指标关联及贡献程度。各指标基本概括配电网投资效益评价的各方面，能够较全面地反映配电网效益的主要特征。

同时，本课题在配电网投资效益评价指标体系建立基础上，合理选择适宜的评价方法，构建了两大类配电网投资效益评价模型。并结合余姚市供电公司实际情况，通过构建的模型实例，检验了指标简约、指标归一、权重计算、综合评估等流程程序，以真实的数据、指标及程序计算结果，验证了模型的科学性、正确性和实用性，使得课题从理论研究到实践应用。

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