一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法技术

本发明专利技术公开一种用于电网投资策略效益综合评价的方法。目前电网投资效益评价研究多集中在电力市场和发电工程中，对电网企业投资效益的评价处于起步阶段，较少将经济性与技术性有效融合，多集中于配网、单个项目，较少针对电网企业进行研究，无法全面衡量企业的投资效益。本发明专利技术包括步骤：1)根据隶属度函数测算出模糊值；2)对影响投资策略的关键指标的隶属度函数模糊值归一化后，采用FCM算法进行聚类；3)画出评价等级分布图；4)采用综合加权系数法对待评价投资策略进行综合评价。本发明专利技术提出用FCM算法对电网投资策略的关键影响指标进行聚类，更加符合实际的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法
本专利技术属于电网投资策略评价领域，具体说是基于FCM算法的一种电网投资策略效益综合评价方法。
技术介绍
电力投资决策是电力系统建设的基础工作。在现有市场体制下，发电企业和供电企业已分别成为自负盈亏的独立市场主体，电力投资也相应地主要分为发电投资和电网投资两大部分。电网投资本身具有规模大、回收期长、影响因素多等特点。目前电网投资效益评价研究多集中在电力市场和发电工程中，对电网企业投资效益的评价处于起步阶段，多侧重与经济、管理、
中的某一方面，较少将经济性与技术性有效融合，多集中于配网、单个项目，较少针对电网企业进行研究，无法全面衡量企业的投资效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法，其包括步骤：1)根据隶属度函数测算出模糊值；2)对影响投资策略的关键指标的隶属度函数模糊值归一化后，采用FCM算法进行聚类；3)画出评价等级分布图；4)采用综合加权系数法对待评价投资策略进行综合评价。进一步地，步骤2)中，假定数据集为X，若把这些数据划分为k类，则对应就有k个聚类中心，样本j属于聚类i的隶属度定义为uij，则FCM目标函数和约束条件如下：其中，m是隶属度因子，一个样本属于所有类的隶属度之和为1；j表示第j个样本；ki表示第i个聚类中心。进一步地，为求解上述FCM目标函数的优化问题，构建拉格朗日函数如下：对uij求导并令其导数为0，得：式中，λj表示第j个拉格朗日乘子；利用约束条件则有：整理得下面式子：把下标i改成p，则uij表达为下面式子：下面L对ki求导并令其导数为0，得：则得：进一步地，FCM算法的步骤为：1)确定分类数，指数m的值，确定迭代次数；2)初始化一个隶属度U；3)根据U计算聚类中心k；4)计算目标函数J；5)根据聚类中心k返回计算U，返回步骤3)，一直循环直到结束。进一步地，步骤2)中，影响投资策略的关键指标包括产业结构调整风险、成本费用利润率、单位投资增供电量、电网投资收入比、变电容载比和可持续发展水平。进一步地，步骤2)中，产业结构调整风险的隶属度函数：成本费用利润率的隶属度函数：单位投资增供电量的隶属度函数：电网投资收入比的隶属度函数：变电容载比的隶属度函数：可持续发展水平的隶属度函数：根据隶属度函数测算出模糊值。进一步地，步骤3)中，根据聚类中心和围绕聚类中心的案例个数，画出评价等级分布图。进一步地，步骤4)中，综合加权系数法对待评价项目进行综合评定，其步骤如下：步骤一，确定待评价投资策略，构建评价等级分布图；步骤二，统计待评价投资策略关键指标值；步骤三，将待评价投资策略的关键指标值用折线标注在评价等级分布图中；步骤四，确定待评价投资策略的各关键指标等级并按照下表进行等级赋值；优良中下分数[10，8)[8，6)[6，4)[4，0]步骤五，利用专家打分法确定各关键指标的权重系数W向量；步骤六，根据综合加权系数法的公式得到待评价投资策略的综合加权结果，并对其投资策略水平进行评价。本专利技术具有的有益效果如下：本专利技术提出用FCM算法对电网投资策略的关键影响指标进行聚类，更加符合实际的应用场景；FCM算法适用于满足正分布的数据；跟传统的聚类硬划分不同，本FCM算法能够更加增加准确地反映隶属度下的聚类效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中投资策略评价等级分布图；图2为本专利技术实施例中最大投资能力对比图(图2-1为方案1及方案1下最大投资能力对比图；图2-2为方案2及方案2下最大投资能力对比图；图2-3为方案3及方案3下最大投资能力对比图；图2-4为方案4及方案4下最大投资能力对比图；图2-5为方案5及方案5下最大投资能力对比图；图2-6为方案6、7及方案6、7下最大投资能力对比图)；图3为本专利技术实施例中七种投资策略评价等级分布图；图4为本专利技术实施例中新建110kV变电站投资建设计划图(单位：座)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法，其具体如下：1、根据隶属度函数测算出模糊值根据历史点聚集度的理论，统计投资能力关键影响因素历史数据进行分析，纵坐标为无量纲数值，各关键指标为横坐标，形成一个二维的历史数据点图。首先，根据历史点的聚集度大小可以非常直观地观察到各投资策略关键指标的水平高低，定性地得到各关键指标的水平等级，而且可以除去一些特殊投资情况或者一些奇异点。若对论域(研究的范围)U中的任一元素x，都有一个数A(x)∈[0，1]与之对应，则称A为U上的模糊集，A(x)称为x对A的隶属度。当x在U中变动时，A(x)就是一个函数，称为A的隶属函数。隶属度A(x)越接近于1，表示x属于A的程度越高，A(x)越接近于0表示x属于A的程度越低。用取值于区间[0，1]的隶属函数A(x)表征x属于A的程度高低。隶属度属于模糊评价函数里的概念：模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法，其特点是评价结果不是绝对地肯定或否定，而是以一个模糊集合来表示。由于关键指标的值没有明确的划分界限，所以，根据其上下限构造隶属度函数，根据隶属度函数测算出模糊值。产业结构调整风险的隶属度函数：成本费用利润率的隶属度函数：单位投资增供电量的隶属度函数：电网投资收入比的隶属度函数：变电容载比的隶属度函数：可持续发展水平的隶属度函数：2、FCM算法进行聚类。假定数据集为X，若把这些数据划分为k类的话，则对应就有k个聚类中心。样本j属于聚类i的隶属度定义为uij。则FCM目标函数和约束条件如下：其中，m是隶属度因子。而一个样本属于所有类的隶属度之和为1。为了求解上述优化问题，构建拉格朗日函数如下：对uij求导并令其导数为0，可得：利用约束条件则有：整理可得下面式子：则uij可以表达为下面式子：下面L对ki求导并令其导数为0，可得：则可得：综上所述，FCM算法的一般步骤为：(1)确定分类数，指数m的值，确定迭代次数；(2)初始化一个隶属度U(注意条件：和为1)；(3)根据U计算聚类中心K；(4)计算目标函数J；(5)根据K返回计算U，回到步骤3，一直循环直到结束。用对影响投资策略的6个关键指标的隶属度函数模糊值归一化后，进行FCM聚类算法，可得如下结果，以产业结构调整风险为例：产业结构调整风险：类似可计算成本费用利润率，单位投资增供电量，电网投资收入比，变电容载比和可持续发展水平。3、画出评价等级分布图根据聚类中心和围绕聚类中心的案例个数，画出评价等级分布图。现基于浙江省197本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法，其特征在于，包括步骤：1)根据隶属度函数测算出模糊值；2)对影响投资策略的关键指标的隶属度函数模糊值归一化后，采用FCM算法进行聚类；3)画出评价等级分布图；4)采用综合加权系数法对待评价投资策略进行综合评价。

【技术特征摘要】
1.一种基于FCM算法的电网投资策略效益综合评价方法，其特征在于，包括步骤：1)根据隶属度函数测算出模糊值；2)对影响投资策略的关键指标的隶属度函数模糊值归一化后，采用FCM算法进行聚类；3)画出评价等级分布图；4)采用综合加权系数法对待评价投资策略进行综合评价。2.根据权利要求1所述的电网投资策略效益综合评价方法，其特征在于，步骤2)中，假定数据集为X，若把这些数据划分为k类，则对应就有k个聚类中心，样本j属于聚类i的隶属度定义为uij，则FCM目标函数和约束条件如下：其中，m是隶属度因子，一个样本属于所有类的隶属度之和为1；xj表示第j个样本；ki表示第i个聚类中心。3.根据权利要求2所述的电网投资策略效益综合评价方法，其特征在于，为求解上述FCM目标函数的优化问题，构建拉格朗日函数如下：对uij求导并令其导数为0，得：式中，λj表示第j个拉格朗日乘子；利用约束条件则有：整理得下面式子：把下标i改成p，则uij表达为下面式子：下面L对ki求导并令其导数为0，得：则得：4.根据权利要求2或3所述的电网投资策略效益综合评价方法，其特征在于，FCM算法的步骤为：1)确定分类数，指数m的值，确定迭代次数；2)初始化一个隶属度U；3)根据U计算聚类中心k；4)计算目标函数J；5)根据聚类中心k返回计算U，返回步骤3)，一直循环直到结束。5.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐谦，褚大可，单立，张涵婧，上官琳琳，王峰，宋洁，包迅格，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，国网浙江省电力有限公司信息通信分公司，浙江华云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33