層次分析法在電力行業(yè)決策問題中的應(yīng)用.doc

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1、層次分析法在電力行業(yè)決策問題中的應(yīng)用[摘要]層次分析法利用判斷矩陣將各種定性影響因素量化后,再結(jié)合定量信息對問題綜合決策。該文簡單介紹了層次分析法決策理論的原理、特點(diǎn)及其改進(jìn)。針對近些年層次分析法在電力行業(yè)決策中的初步應(yīng)用,對其在電力系統(tǒng)中的研究工作和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。指出層次分析法在電力系統(tǒng)規(guī)劃等幾個方面有較好的應(yīng)用前景。[關(guān)鍵詞]層次分析法；電力系統(tǒng)；判斷矩陣1引言傳統(tǒng)的決策方法如馬爾可夫決策法、模糊數(shù)學(xué)決策法等僅利用影響待決策問題的量化信息求解,對于決策中各種理想和假設(shè)條件,論證分析說明,各種實(shí)施的建議[1]等定性因素則忽略不計(jì),決策方案在實(shí)際應(yīng)用中難以令人滿

2、意。層次分析法AHP(TheAnalyticHierarchyProcess)利用判斷矩陣將各種定性影響因素量化后,再結(jié)合定量信息對問題綜合決策,一經(jīng)提出即成為各行業(yè)研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)今已在能源礦業(yè)、資源環(huán)境、建筑業(yè)、金融經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域成功地得到應(yīng)用。電力行業(yè)中的決策問題,很多受到內(nèi)部特性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境資源、政策導(dǎo)向等外部條件的影響。AHP憑借其能夠較好地解決多準(zhǔn)則、多目標(biāo)問題,對定性定量影響因素綜合處理,且方法簡單、科學(xué)等的優(yōu)勢,于上世紀(jì)80年代被引入電力行業(yè),在發(fā)電技術(shù)優(yōu)化選擇、工程項(xiàng)目評估、廠站選址、電源規(guī)劃、負(fù)荷預(yù)測等方面成為研究的熱點(diǎn)。近幾年,隨著電力市場化改革

3、的推進(jìn)和廠網(wǎng)分開的實(shí)現(xiàn),AHP已經(jīng)在市場環(huán)境下的發(fā)輸電公司考核評估、行業(yè)用戶滿意度評估等方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。2層次分析法理論概述2.1AHP的含義層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP)是美國運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)T.L.Saaty教授在20世紀(jì)70年代初期提出的，AHP是對定性問題進(jìn)行定量分析的一種簡便、靈活而又實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法。它的特點(diǎn)是把復(fù)雜問題中的各種因素通過劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟?，使之條理化，根據(jù)對一定客觀現(xiàn)實(shí)的主觀判斷結(jié)構(gòu)（主要是兩兩比較）把專家意見和分析者的客觀判斷結(jié)果直接而有效地結(jié)合起來，將一層次元素兩兩比

4、較的重要性進(jìn)行定量描述。而后，利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算反映每一層次元素的相對重要性次序的權(quán)值，通過所有層次之間的總排序計(jì)算所有元素的相對權(quán)重并進(jìn)行排序。該方法自1982年被介紹到我國以來，以其定性分析與定量分析相結(jié)合地處理各種決策因素的特點(diǎn)，以及其系統(tǒng)靈活簡潔的優(yōu)點(diǎn)，迅速地在我國社會經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域內(nèi)，如能源系統(tǒng)分析、城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)管理、科研評價等，得到了廣泛的重視和應(yīng)用。2.2AHP的建模原理AHP是美國學(xué)者T.L.Saaty在1977年提出的一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。它將影響問題的定性的、主觀的因素通過判斷矩陣進(jìn)行量化,再結(jié)合定量信息進(jìn)行綜合決策,為受定性因素影響

5、較多的問題提供科學(xué)的決策依據(jù)。AHP的求解過程如下。1、將復(fù)雜的問題層次化,形成由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和方案層組成的遞階層次結(jié)構(gòu),如圖所示。其中目標(biāo)層為一個元素,是問題的最終目的;將影響問題決策的幾個大方面作為準(zhǔn)則層;指標(biāo)層是準(zhǔn)則層的細(xì)化,其中的元素均隸屬于準(zhǔn)則層中的一個或多個元素;方案層是待選的各個方案。圖　遞階層次結(jié)構(gòu)圖2、采用“1-9標(biāo)度法”形成判斷矩陣,如表所示。判斷矩陣的實(shí)質(zhì)是一個主觀評判的過程,通過專家對某一層次中的所有元素,以所屬的上一層次中的某元素為準(zhǔn)則進(jìn)行兩兩比較,確定哪一個重要和重要的程度。表1-9標(biāo)度法說明相對重要程度ai,j定義解釋1同等重

6、要目標(biāo)i和j同樣重要3略微重要目標(biāo)i比j略微重要5相當(dāng)重要目標(biāo)i比j重要7明顯重要目標(biāo)i比j明顯重要9絕對重要目標(biāo)i比j絕對重要2,4,6,8介于兩相鄰重要程度間上述兩相鄰判斷的中值倒數(shù)標(biāo)度的相反數(shù)i與j的比較判斷為aij則j與i的比較判斷為1/aij3、檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性。如果比較的因素較多,形成的判斷矩陣不易達(dá)到一致性要求,不符合一致性的判斷矩陣會導(dǎo)致錯誤的決策結(jié)果。因此,要對判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。4、通過逐層計(jì)算,得到方案層對目標(biāo)層的權(quán)重,比重最大的一個即為待選方案中的最優(yōu)方案。3層次分析法在電力系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配電等環(huán)節(jié)均存在方案優(yōu)選

7、、體系評估、可行性判斷等問題,需要引入決策方法作為輔助決策手段。上世紀(jì)90年代,層次分析法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用初見端倪。3.1在發(fā)電側(cè)的應(yīng)用3.1.1發(fā)電技術(shù)中的優(yōu)化綜合評判層次分析法在發(fā)電方式選擇和機(jī)組組合兩個方面均取得了可喜的研究成果。尤其對機(jī)組組合問題的探討為我國電力市場化后的發(fā)電計(jì)劃編制提供了借鑒。發(fā)電方式隨著能源動力的發(fā)展逐漸多樣化。但每種技術(shù)均不能綜合兼顧經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、社會等多方效益。傳統(tǒng)的僅從經(jīng)濟(jì)角度考慮某種發(fā)電技術(shù)在特定環(huán)境下的優(yōu)越性是有失偏頗的。采用層析分析法考慮投資成本回收、環(huán)保及資源利用、能源結(jié)構(gòu)改善等各項(xiàng)影響指標(biāo),對發(fā)電方式進(jìn)行綜合效益評估,