基于熵权—离差最大化法的小水电投资风险评价-论文.pdf

第32卷第8期水电能源科学V01．32No．82014年8月WaterResourcesandPowerAug．2014文章编号：1000—7709(2014)08—0138—04基于熵权一离差最大化法的小水电投资风险评价王慧，章恒全(河海大学商学院，江苏南京211100)摘要：针对小水电项目投资风险较大且种类繁多特点，建立了结合系统与非系统因素的投资风险指标体系，在此基础上构建了基于熵权一离差最大化法的投资风险评价模型，应用熵权法与离差法客观确定投资风险评价指标的组合权重，并以不同地区的小水电项目为样本进行全面的评价与分析，最终确定了影响作用最大的5个风险指标以及各方案的投资优劣情况。模拟结果表明，该模型不仅可有效控制小水电投资风险，也为小水电项目投资风险评价方法提供了新的思路。关键词：小水电；投资风险；熵权；离差最大化中图分类号：F224；TV742文献标志码：A资活动所处的宏观环境及其变化引起的外生风1引言险；二是非系统风险，指投资活动自身的不确定性中国小水电资源分布广泛，特别是广大农村引起的内生风险。具体分类如下。地区和偏远山区，目前已有1／2地域、1／3县市和(1)自然风险。主要包括地质条件、气候条件1／4人口主要靠农村小水电及其电网供电_】]。小及自然灾害损失，如建设过程中揭示的地质状况水电在增加能源供应、保障电力应急、保护生态环与可研阶段勘探结果有较大差异，工程实施中意境、减少温室气体排放等方面作出了重要贡献，然外突发的洪水、泥石流、干旱等自然现象，以及枯而由于小水电项目存在着投资大、无变现能力、管水期和丰水期造成的发电量明显差别等情况。理较复杂及产出不稳定等特点Ⅲ2]，且小水电项目(2)政策风险。随着小水电市场的不断开放，在我国的发展还并不完善，造成了小水电项目投相关政策制度不断完善，未来小水电市场在为投资风险及决策的难度。现有的投资风险评价研究资者带来机遇的同时，也蕴藏了更高的风险。影大多采用层次分析法、模糊综合法、人工神经网络响最突出、最直接的因素是电价政策，决定着电站技术和考虑时间因素的CAPM模型等，这些方法的收益与运转；其次，有些电网公司在收购小水电或过于依赖专家的主观判断，或建立在大量历史的电量时，索取高达17％的增值税，而由于小水数据的基础上但较难操作。。“]。同时，以往针对电进项税几乎没有，直接降低了小水电利润；此小水电投资风险的研究多为风险识别、归类、分析外，CDM相关政策也给项目的CDM收入带来了与解决等宏观性的解析，缺乏系统的方法性研究。不确定性及风险性。鉴此，本文提出采用熵权与离差相结合的方(3)经济风险。由国家或社会一些大的经济法l5]，分析农村小水电项目现状并研究投资风因素变化带来的风险。当出现水电市场整体电量险指标的详细分类_7]，对小水电项目的一系列投需求回落、区域水资源开发程度提高等现象，大型资风险进行分析与探讨，以达到有效控制风险、推水电厂、核电厂及电网容量较大的火电厂都会首动小水电发展的目的。先得到保护，而小水电投资方与当地政府签订的一系列协议可能受到影响，导致小水电难以顺利2小水电投资风险评价指标体系构建上网发电，投资方遭受相应损失。小水电上网电小水电项目投资方在追求项目综合效益最大价主要由政府定价，由于地方政策限制等原因，导化的过程中风险可分为两类：一是系统风险，指投致现阶段横向比较，小水电上网电价属于周边地收稿日期：2013—10—28，修回日期：2014—01—24作者简介：王慧(1987一)，女，硕士研究生，研究方向为项目管理与工程管理，E-mail：lingxuan3475@126．com通讯作者：章恒全(1956一)，男，博士、教授、博导，研究方向为项目管理与工程管理、金融工程与投资管理，E-mail591775490@qq．corn 第32卷第8期王慧等：基于熵权一离差最大化法的小水电投资风险评价·139．区低端价位，纵向比较，电价逐年降低；而与此同时，其销售价格却是逐年攀升，因而造成了发电与3小水电投资风险评价模型构建供电收益剪刀差越来越大的现状。小水电融资过程中，由于企业自身未能秉承适度、稳定和高效原3．1熵权一离差最大化方法则，因而带来较大风险，商业银行“惜贷”、“谨贷”熵权法是确定多属性评价问题中指标权重的等原因也恶化了民企开发水电的融资能力。一种较客观的评价方法，能反映数据本身的信息(4)技术风险。由技术条件的不确定性带来数量和有序性，而评价过程中的信息数量和质量的风险。据统计，设计阶段对工程投资的影响程是判断评价精度和可靠性的决定因素之一。熵权度高达70～85，设计文件的深度和精度会影法通过评价矩阵和各风险指标的信息熵来确定各响后续工作的进展情况。勘察资料未能全面正确风险指标的权重，若指标的信息熵越小，该指标提反映工程的地质情况，选用的设备在项目建成时供的信息量则越大，从而在综合评价中所起的作已过时，以及人员技术水平不高，都会造成项目费用就越大，权重也就越高。用估算不准、工程项目出现质量缺陷或事故等风险。离差最大化法是依据投资风险指标属性值离(5)移民风险。水电项目建设涉及到的征地散程度确定相应的权值，对于某个风险指标，若各淹没、移民安置，赔偿对象复杂、历时又很长，再加小水电投资方案在该指标属性下离散属性值差异上乡镇政府配合程度不稳定，造成移民总投资巨越大，则说明该属性对小水电投资风险评价结果大，并且很多水电项目移民都超概算，移民风险是影响越大；反之，则越小。因此，从小水电投资风水电投资决策的重要影响因素，如以威逼利诱等险影响的角度分析，投资方案属性值偏差越大的方式隐性强迫村民签订不合理的移民搬迁协议；指标应该赋予越大的权重。未对移民安置资金收支情况进行张榜公示而导致将熵权一离差最大化方法用于确定小水电投资风险评价指标因素对小水电投资风险影响的最村民聚众闹事等。(6)管理风险。项目管理体系结构是管理者优权重，从指标信息量大小和离散属性值差异程关注的首要风险。随着投资多元化的出现，由单度两个方面对指标权重进行客观而全面的分析，一业主负责的水电项目发展为由多个投资方组建计算过程简单，能尽可能消除各因素权重的主观性，使评价结果更符合实际。的管理团队负责，倘若缺少一个系统有序的项目3．2模型构建的具体步骤管理体系结构，很可能出现管理混乱、效率低下等步骤1指标数据规范化处理。为方便指标问题，直接影响小水电的建设与运营。作为投资的比较与计算，借用数学分段函数的思想，实现指决策者，应时刻关注水利行业政策变化及金融市标原始数据的规范化无量纲处理，计算公式为：场变动，提高风险预见能力并采取正确的决策方：f二ff1)案。若缺乏通畅、快速、高效的信息资源搜集渠。maxyj—minyi道，将会造成投资方法决策失误。同时，小水电项式中，为Y的无量纲化值；Y为指标Y，的第i目中不同主体的决策能力、自身素质、管理技术及个具体数值；maxy为指标_y的极大值；rainy沟通水平都会直接影响项目的建设与运行。为指标的极小值；当为正向指标时()取依据以上风险识别分析，构建小水电投资风rainy，，当Y为负向指标时771()取maxy，。险评价的指标体系，见图1。步骤2熵权法确定权重。确定标准化后的小水电项目投资风险评价指标属性矩阵为H一(r)mXn，再根据熵的定义，计算lIIll：l『I各个小水电站投资评价指标的熵值：自然风险口政策风险B：l经济风险』技术风险B移民风险B，l管理风险B_』==1_．=L—_亡tl_亡_=±薷。_=t信倍自市勘人征民镇目息参H一一是flnf(2)地_、然电税CDM场上融设贝地搬政管资z1质候灾价收政供网资设备技补迁府理源环境条件损害政策政策策求关电价况情计文水皿水术偿情置安翼体供其中J=1，2⋯．，；f，一}罹结系应水CiiCJ】失C2lC2系C”C性皿况进构皿∑rijCl3C3IC4】C5l展z一1C，2C"：1k一；H≥0；k≥0图1小水电项目投资风险评价指标体系UFig．1Investmentriskevaluationindexsystem式中，为备选方案的总数；为指标体系中三级ofsmallhydropowerproject指标的总数；k为系统熵系数。 ·140·水电能源科学由此可得出第J个评价指标的熵权为：关小水电投资风险评估的5位专家并组织投资方一H上(3)的2位决策者，通过德尔菲法，充分利用专家经验及各位参与者搜集到的信息、各自的风险态度与一∑H，合理判断，对投资风险评价指标体系的18个三级步骤3离差最大化法确定权重。用，()表指标进行权重评定。根据专家及决策者具体的评示电站A与其他电站问的离差：定过程，可整理出属性集见表1。表1指标层参数及其原始数据U()一∑!一r，Ji∈Ⅲ，∈(4)Tab．1Indexlayerparametersandoriginaldata式中，为第项指标的权重。令Uj()—∑u。()一∑∑l一{，∈，则Uj(叫)对投资风险指标r而言表示所有电站的投资风险与其他电站相应风险的总离差。基于离差最大化原理构造相应的目标函数，并建立最优化模型，通过拉格朗日函数求导，可得最优解为：∑∑fro一fi一1一1(i————=二二二=二二二==二=二==二=二====二二==(5)／m卅／∑[∑∑一l_V，Iz=1_-1步骤4组合权重计算。定义指标的组合权重为两种赋权权重、的线性组合，即y一a+(1一)，，现以yJ与cU、之间的偏差平方和最小为目标求取权重影响因子a的最佳值：4．1指标规范化处理mina一∑[()，一)。+(y一)](6)按照式(1)将指标规范化处理后，三座小水电J一1投资风险的18个指标值分别为：再由权重影响因子及两种赋权权重cc，、，A1===(0．395，0．675，0．210，0．125，0．152，0．973，得到组合权重)，，。0．888，0．179，0．125，0．844，0．595，0．4l9，步骤5综合评价。由小水电投资风险评价0．789，0．690，0．958，0．681，0．140，0．537)指标体系中所有三级指标的评定结果及指A2一(0．535，0．357，0．533，0．875，0．925，0．457，标最优权重，，计算小水电投资风险的综合评0．330，0．536，0．681，0．219，0．054，0．186，价为：0．526，0．690，0．681，0．125，0．540，0．167)R()，)===∑)，，(7)A3一(0．628，0．516，0．737，0．958，0925，0．1l3，0．025，0．893，0．958，0．844，0．865，0．884，0．263，0．345，0．125，0．958，0．940，0．907)4实例4．2指标权重确定近年来，在国家政策引导和水电农村电气化运用式(2)、(3)，可得到熵权法所确定的指标权重，见表2。县建设的带动下，以小水电为主体的全国各地区表2熵权法计算结果农村水电建设都得到了快速发展。然而由于小水Tab．2Calculatedresultsofentropyweightmethod电所属地区不同，会造成政府支持度、自身投入水指标指标指标指标平、当地需求量等方面都有所不同，因而选取江C110．006C230．082C420．092C6l0．067C120．010C310．136C430．055C620．065苏、河南、青海三个具有地域代表性的省份(江苏C130．034C320．051C510．028C630．055省位于水资源充足的华东地区，河南省位于人口Cn0．068C330．067C520．014C2z0．060C410．041C530．070众多的中原地区，青海省位于人口稀少且水资源匮乏的西北地区)，以其农村小水电站投资项目为运用式(4)、(5)，可得到离差最大法所确定的研究对象，分别记为A、A。、A。。投资方邀请有指标权重，见表3。 第32卷第8期王慧等：基于熵权一离差最大化法的小水电投资风险评价·141·表3离差最大法计算结果及实地考察结果，选择了18种投资风险，全面涵Tab．3Calculatedresultsofmaximizingdeviationmethod盖了小水电建设的各阶段投资风险，明确了对评指标指标指标指标mCu0．222C230．15lC420．186C610．212价结果影响作用最大的5个指标，并得出位于华C120．221C310．172C430．183C20．194中地区的Az方案最优，具有一定的实用价值。C130．211C320．222C5l0．184C630．193C210．192C330．244C520．2O1b．运用熵权一离差最大化法进行小水电投资C220．196C410．234C530．206风险的客观评价分析，克服了层次分析法、G1法在此基础上，对式(6)求导并令一阶导数为等主观判断及人为设定投资风险指标体系权重的0，即可求得d一0．5，则一(0．114，0．116，不足，尽可能从客观角度分析投资风险；同时弥补0．122，0．130，0．128，0．116，0．154，0．137，0．155，了单一方法的片面，选择两种方法的结合分析，使0．137，0．139，0．119，0．106，0．108，0．138，0．140，得研究结果更具有严谨性，为评价小水电投资风0．130，0．124)。险的发展演化过程提供了理论支持。4．3风险评价结果分析运用式(7)即可得到各电站的投资风险评价参考文献：值：A为1．196，A。为1．074，A。为1．544。该结Eli赵淑杰，唐德善，曹静．FAHP在农村小水电生态效果表明：①18个投资风险指标中，对评价结果影益评价中的应用[J]．水电能源科学，2010，28(1)：响作用最大的前5个指标依次为融资情况、市场13O～132．供求关系、项目管理体系结构、设备水平、当地政[2]李佰燕．小水电工程项目投资与投资风险评价[J]．府配合情况。小水电的投资方应首要控制这5种现代物业·现代经济，2013，12(4)：114—115．风险，做好前期准备。②江浙地区的小水电站AE3]由学海．基于AHP一优度评价法的高校对外投资风虽然占据地理优势、上网电价偏高、政府政策支持险评估EJ]．大连海事大学学报，2012，38(4)；107—110．到位，但由于当地的市场供大于求、当地政府配合[4]LeeAHI，ChenHH，KangHY．Multi—criteriaDe—较差及项目管理体系结构一般，导致投资的综合cisionMakingonStrategicSelectionofWindFarms风险高于华中地区的A；西北地区的A。虽然市[J]．RenewableEnergy，2009，34(1)：120—126．场需求很大，当地政府配合也很好，但由于相关政[53陈端，曹阳，夏辉．基于熵权法和G1法的大坝监测策落实、电站设备及人员的配备都不到位，使得投指标权重融合EJ2．水电能源科学，2012，30(6)：92—资A。仍旧存在较大风险，因而削弱了投资企业94．填补当地需求的投资动力。C62迟国泰，李刚，程砚秋．基于AHP-标准离差的人的全面发展评价模型及其实证研究EJ2．管理学报，5结论2010，7(2)：3Oi-310．E73陈创新．民营资本投资小水电的风险剖析EJ2．中国a．在小水电风险投资识别中，综合各方资料水能及电气化，2012(7)：24—28．EvaluationModelofSmallHydropowerInvestmentRiskBasedonEntropyWeight—maximizingDeviationMethodWANGHui。ZHANGHengquan(BusinessSchool，HohaiUniversity，Nanjing211100，China)Abstract：Accordingtotheinvestmentriskandvarietycharacteristicsofsmallhydropowerproject，investmentriskindexsystemwasestablishedbyconsideringthesystemandnon-systemfactors．Onthisbasis，theinvestmentriskevalu—ationmodelbasedonentropyweight—maximizingdeviationmethodwasconstructed．Combinationweightsweremadeob—jectivelybytheapplicationofentropymethodanddeviationmethod．Andthentheexamplesofsmallhydropowerprojectindifferentpartsweretookforsamples，andthemodelwasimplementedwiththecomprehensiveevaluationandanalysis．Finally，thefivelargestriskindicatorswhichhavelargestimpact，andtheorderoftheinvestmentprojectsaredeter—mined．Simulationresultsshowthatthemodelnotonlycaneffectivelycontrolthesmallhydropowerinvestmentrisk，butalsoprovideanewideaforinvestmentriskevaluationmethodofsmallhydropowerproject．Keywords：smallhydropower；investmentrisk；entropyweight；maximizingdeviation