王 昊, 沈 昱, 张秋实

(1.国网江苏省电力有限公司，江苏 南京 210024；2.武汉科迪奥电力科技有限公司，湖北 武汉 430223)

0 引 言

随着科学技术和社会经济的迅猛发展,电能开始不断应用于各行各业,输变电工程的建设任务也愈加繁重,工程建设周期不断增长,参与主体逐渐增多,组织关系越来越复杂,诸多的制约因素开始出现并影响着项目建设正常运行。所以,为了降低输变电项目风险发生的概率以及风险可能造成的损失,必须加强对风险的管理评估[1]。

近年来,国内外对影响电网建设正常进行的各种风险的评估一直非常重视,并且取得了一些突破性的进展。其中在线路运行方面,Tom B.等[2]建立了架空线路覆冰风险的评估分析模型,并运用故障树分析法,实现了对由覆冰引起的线路断线与杆塔倒塌等风险的有效评估。邓红雷等[3]提出了基于层次分析法与熵权法的架空线路综合运行的风险评估模型。刘珂宏等[4]以架空输电线路的以往故障缺陷的经验为依据,将输电线路不同部位的状态通过数值量化了出来,并以此为依据总结了风险评价结果的概率值,从而建立了架空输电线路的风险评价模型。任俊等基于[5]G1法和层次分析法对电网的信息系统进行了风险的评估。钟银超等[6]提出了基于模糊层次分析法的电网安全风险的客观评价模型。胡文平等[7]提出了基于云理论的预测模型,并将其运用于输变电设备故障率的分析,并通过效用理论确定了比较完备的电网综合风险评估指标体系[7]。

但现有的大多数风险评价的研究都是按照同一标准对各地区的风险进行评估,没有考虑风险的区域性差异,尤其是政处风险,其区域性差异尤其明显。政处风险是指由于国家和政府的法律法规、政策的变化以及政府的行为或因素而导致建设项目延期投产的风险。它作为电网建设过程中的常见风险,也是制约电网建设正常运行的诸多因素之一。区别于其他种类的风险,政处风险在不同地区发生的可能性、发生的频率以及发生后产生的影响,都因各地区对政处风险处理能力的不同而存在着明显差异[8,9]。LEC评价法等传统的风险评估方法难以对其进行合理的评价,从而导致在项目的管理决策过程中,难以对各项政处风险造成的影响采取合理的预防和应对措施[10]。

针对上述问题,本文提出了将LEC评价法与层次分析法相结合的方法,以LEC评价法的客观评价为基准,通过层次分析法建立各地区政处风险处理能力的评价模型,对江苏省的部分县市的政处风险处理能力进行定量的评估和排序。

1 评估方法的理论基础

1.1 LEC评价法

LEC评价法是对危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法。该方法对作业环境中的各风险进行评价主要是采用与系统人员伤亡相关联的三个指标。它们分别是:L——风险发生的可能性;E——一定作业数量下风险发生的次数;C——风险发生后导致的人员伤亡情况。通过对L、E、C三个数据的计算分析,可得到各风险的固有风险值进而确定风险的等级,这里若将C定义为风险发生后对工期造成的延误程度并确定赋值标准,同样可以利用该方法计算政处风险的固有风险值和风险等级,风险值的计算公式为:

D=L×E×C

其风险值D越大,风险的等级就越高,相应的便应该引起足够的重视。

1.2 层次分析法

层次分析法是电网建设风险管理中常用的方法之一,它可以将定性问题予以定量化的解决。该方法的主要思想是把复杂的安全问题层次化,将决策问题按总目标、属性、方案的顺序分解为不同的层次,从而构建一个层次分析的结构模型。然后,依据各元素之间的重要性关系,得出它们之间的相对权数。最后递阶归并,确定各方案的优劣次序,并为最后的决策提供依据[11-15]。其具体步骤为:

(1)建立层次结构模型:确定评价目标,在目标的基础上明确评价目标的准则和方案,从而构建合理的层次结构。

(2)构建两两比较矩阵:根据建立的层次模型,并参考往年的项目建设资料,请专家对每层各因素进行两两比较评分,建立各个层次的两两比较矩阵。

(3)层次单排序及一致性检验:求解各两两比较矩阵的优先级向量,并检查各两两比较矩阵的一致性是否满足要求。

(4)层次总排序:依据各层次元素的相对权重,进而计算不同方案对总目标的权重。

其中根据判断矩阵,计算优先级向量的公式为:

(1)

(2)

(3)

一致性检验的计算公式为:

(4)

(5)

2 层次分析法-LEC评价法组合优化

LEC评价法是电网风险评价的常用方法,它不需要建立复杂的评价模型,并且在评价的过程中不需要收集相关风险变量的经验数据,便可以对风险进行客观的量化,但该方法却很难将某种风险的区域性差异以及不同风险之间的联系量化地体现出来。而层次分析法作为一种多目标、多因素的决策分析方法,它可以将复杂的问题层次化、简单化,并综合各个能够对目标造成影响的因素，对最终的结果进行定量的评价,所以该方法在电网建设风险评估方面有着重要的意义。然而,该方法虽然具有数据获取简便、易于理解等优点,但在建立两两比较矩阵以及根据评价目标确定结构模型的时候,往往很容易受到以往的项目经验以及参与评价者的主观选择、想法的干扰,从而导致决策目标的结果的准确性不足。

针对上述两种方法的缺陷,本文将LEC评价法与层次分析法相结合,以LEC法客观量化得到的风险值D作为参考,为层次分析法判断矩阵的主观量化提供依据,主客观互补,提高了各层次评价结果的准确性,同时有效地避免了元素过多而导致的数据失真。采用该方法对不同地区的各个政处风险进行量化的评估,得到各个地区的政处风险处理能力的差异,具体基本流程如图1所示。

图1 层次分析法-LEC评价法基本步骤

3 各地区政处风险处理能力的评估

以江苏省的部分县市为例,将LEC评价法与层次分析法结合起来,对其政处风险的处理能力进行区域性评估。

3.1 建立层次结构模型

采用层次分析法与LEC法相结合的方法,对各地区政处风险的处理能力进行区域性评估,可以将多个风险项进行同时量化,所以在结构模型中,准则层为各政处风险项,方案层为江苏省的不同县市,目标层则表示为不同地区对政处风险处理能力的权重,其层次结构图模型如图2所示。

图2 层次结构模型图

在该案例中,准则层的风险项选用“新建项目征地,施工遇到阻挠”,“新建项目征地(农用地、绿地)”,“新建工程施工许可证手续未获受理”,“电缆穿越铁路施工”,共4项,分别用A1、A2、A3、A4表示。方案层取江苏省的徐州、南京、苏州三个市,分别用B1、B2、B3表示。

3.2 构建两两比较矩阵并进行一致性检验

以LEC评价法得到的各政处风险项的固有风险值D为依据,建立准则层的两两比较矩阵,并参考LEC法中L、E、C参数的取值,请专家在上层元素的基础上构造方案层的两两比较矩阵,其中矩阵的标度及含义见表1。

表1 判断矩阵的标度及含义

并通过MATLAB编程,由各层元素的相对权重得到其对应的优先级向量并计算对目标层的综合权重如下所示:

准则层的两两比较矩阵:

对于风险A1,B1、B2、B3之间的两两比较矩阵:

对于风险A2,B1、B2、B3之间的两两比较矩阵:

对于风险A3,B1、B2、B3之间的两两比较矩阵:

对于风险A4,B1、B2、B3之间的两两比较矩阵:

最后通过判断矩阵的优先级向量,计算B1、B2、B3三个市对风险的处理能力:

B1:1/10×1/15+1/4×2/15+1/4×4/15+1/9×8/15=152/1 350=0.11

B2:3/5×1/15+7/12×2/15+3/8×4/15+1/3×8/15=534/1 350=0.40

B3:3/10×1/15+1/6×2/15+3/8×4/15+5/9×8/15=592/1 350=0.44

对于各区域来说,结果的权重越大,表示对风险的处理能力越强,风险在该地区造成的影响越小,所以三个地区的政处风险处理能力的比较结果为:B3>B2>B1,即政处风险处理能力由强到弱依次是苏州市、南京市、徐州市。

一致性检验:

所以其一致性满足要求。

4 结 论

本文通过LEC评价法与层次分析法相结合的综合评价方法,以江苏省的3个县市为例对其政处风险处理能力的差异进行了量化处理,并建立了比较完备的风险评估模型,规避了传统层次分析法容易受到主观影响缺点,同时,也有效地克服了LEC评价法难以将政处风险区域性差异体现出来的不足,得到了一种新型的评价体系,为项目的管理决策提供科学的依据。最后的评价结果也充分证明了该方法是合理准确的,说明了此方法在政处风险区域性差异的分析方面存在着一定的参考价值。