一种5G与电网资源共建共享模式下的利益分配方法与流程

一种5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法
技术领域
1.本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法。


背景技术：

2.5g基站和电网资源共享，不仅将推动电力、通信、政府等多个领域的高效联动，还将在加速新基建及相关行业数字化转型的过程中，减少重复投资与建设。但因此而节省的投资如何在电网企业、铁塔公司、通信运营商(移动、联通或电信)所组成的合作联盟之间合理分配，尚没有得到有效测算。因此亟需一种5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中的缺陷，本发明提供了一种公平合理的5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法，采用如下技术方案：
4.一种5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法，包括如下步骤：
5.s1、根据投资主体间的合作博弈关系，采用粒子群算法构建多主体利益分配模型；
6.s2、根据利益分配影响因素，构建投资主体的综合影响程度函数；
7.s3、各投资主体根据综合影响程度函数，提出分配方案a
i
，由a
i
组成初始分配矩阵a，其中，投资主体i的最满意的分配方案为最不满意的分配方案为a'
i
，所有投资主体对投资主体i提出的分配方案均值为a
i_ave
；
8.s4、将步骤s3得到的a'
i
和a
i_ave
输入s1构建的多主体利益分配模型中，输出分配方案e
i
，根据分配方案e
i
进行多投资主体间的利益分配。
9.进一步的，步骤s1具体为：
10.s11、为投资主体i预设分配方案e
i
，由e
i
作为粒子组成初始种群，并初始化种群的位置和速度，预设最大迭代次数n
max
、粒子速度的上限v
max
和下限v
min
；
11.s12、计算粒子适应度
[0012][0013]
其中，为t 1时刻对主体i的预设分配方案
[0014]
s13、根据粒子适应度值更新粒子e
i
的状态，即粒子的位置和速度；
[0015]
s14、判断迭代次数n是否达到最大迭代次数n
max
，若未达到，则返回步骤s11，若达到，则输出分配方案e
i
。
[0016]
进一步的，步骤s11中，预设分配方案e
i
满足“分配系数之和小于等于1”的约束。
[0017]
进一步的，步骤s13具体为：
[0018]
s131、构建粒子状态更新公式
[0019][0020]
其中：为粒子t 1时刻的速度；w
t
、w
f
、w
s
分别为t时刻惯性权重、惯性权重终值、惯性权重初值；r1、r2为处于[0,1]之间的随机数；为粒子t时刻的最优位置；为粒子群t时刻的最优位置；
[0021]
s132、判断是否满足若满足，则更新粒子最优位置为若不满足，则保留粒子现有最优位置；
[0022]
s133、判断是否满足若满足，则更新粒子群最优位置为若不满足，则保留粒子群现有最优位置；
[0023]
s134、判断是否满足若满足，则令不满足，则令t 1时刻的速度为继续判断是否满足若满足，则令若不满足，则t 1时刻的速度仍为
[0024]
进一步的，步骤s2所述的利益分配影响因素包括投资额、风险承担程度、解决突发事故时的贡献度和合同履行程度。
[0025]
进一步的，步骤s2具体为
[0026]
s21、设定总投资额为i，各投资主体的投资额为i
i
；
[0027]
s22、计算投资主体的风险分摊系数r
i
；
[0028]
s23、计算投资主体解决突发事故的贡献程度c
i
；
[0029]
s24、计算投资主体的合同履行程度h
i
[0030]
s25、计算投资主体的综合影响程度θ
i
[0031][0032][0033]
0≤τ
i
≤1
[0034]
其中，τ1、τ2、τ3、τ4分别为投资额、风险承担程度、解决突发事故的贡献程度、合同履行程度影响因素在综合影响程度中的权重。
[0035]
进一步的，步骤s21的投资额包括实际的资金额度及将技术、土地、设备投资通过
评估程序折算为的资金额度。
[0036]
进一步的，投资主体的风险分摊系数r
i
的计算公式为：
[0037][0038]
其中u为风险的种类；ψ
j
为第j种风险所占比重；r
ij
为参与者i对第j种风险的分摊系数。
[0039]
进一步的，投资主体解决突发事故的贡献程度c
i
的计算公式如下：
[0040][0041][0042]
0≤c
i
≤1
[0043]
其中，m为专家数量；λ
j
为专家j的评分权重；y
ij
为专家j给投资主体i贡献度评分；c
i
为投资主体的贡献程度。
[0044]
进一步的，投资主体的合同履行程度h
i
的计算公式如下：
[0045][0046]
其中，h
i
为主体i对自身合同履行程度，当h
i
＝1，说明主体完全履行合同规定内容；h
i
<1，说明主体i有部分内容未完全履行。
[0047]
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
[0048]
本发明的多主体利益分配方法有利于保证各投资主体的利益分配公平合理，从而推动共建共享市场稳定、可持续发展；有助于各投资主体对自身进行优化和整合，合理分配资源，提高其利用率，从而提升社会福利；有利于减少重复投资，提升电力基础资源服务能力的同时，推动行业协同发展。
附图说明
[0049]
图1为本发明一种实施例的5g与电网资源共建共享利益分配方法流程图。
具体实施方式
[0050]
下面将结合本发明说明书中的附图，对发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051]
本发明公开了一种5g与电网资源共建共享模式下的利益分配方法，包括如下步骤：
[0052]
s1、根据投资主体间的合作博弈关系，采用粒子群算法构建多主体利益分配模型；
[0053]
s2、根据利益分配影响因素，构建投资主体的综合影响程度函数；
[0054]
s3、各投资主体根据综合影响程度函数，提出分配方案a
i
，由a
i
组成初始分配矩阵a，其中，投资主体i的最满意的分配方案为最不满意的分配方案为a
i
'，所有投资主体对投资主体i提出的分配方案均值为a
i_ave
；
[0055]
s4、将步骤s3得到的a'
i
和a
i_ave
输入s1构建的多主体利益分配模型中，输出分配方案e
i
，根据分配方案e
i
进行多投资主体间的利益分配。
[0056]
下面将具体描述该利益分配方法
[0057]
s1、根据粒子群算法，构建多主体利益分配模型；
[0058]
粒子群算法具有精度高、易求解、收敛速度快的优点，因此利用粒子群算法能快速对分配系数进行调整，求解出5g与电网资源共建共享项目各投资主体的利益分配方案，利用粒子群算法构建多主体利益分配模型的计算步骤如下：
[0059]
s11、为投资主体i预设分配方案e
i
，预设分配方案e
i
需满足“分配系数之和小于等于1”的约束；
[0060]
由e
i
作为粒子组成初始种群，并初始化种群的位置和速度，预设最大迭代次数为n
max
、粒子速度的上限为v
max
、下限为v
min
；学习因子为d1、d2，分别表示粒子自身、社会经验对运动轨迹的影响，具体计算如下式所示：
[0061][0062]
其中：d
1s
、d
2s
为学习因子的初始值；d
1f
、d
2f
为学习因子的终值。
[0063]
s12、计算粒子适应度
[0064]
通过个体信息与全局信息实现粒子适应度值的迭代优化，5g与电网资源共建共享项目投资主体适应度函数由两部分构成，第一部分为投资主体所预设的分配方案与所有投资主体期望分配值差异，第二部分为投资主体最满意分配方案与最不满意分配方案的差值。具体如下式所示：
[0065][0066]
其中，为t 1时刻对主体i的预设分配方案，为投资主体i的最满意的分配方案，a'
i
为投资主体最不满意的分配方案，a
i_ave
为所有投资主体对投资主体i提出的分配
方案均值；a'
i
和a
i_ave
的值由各投资主体根据综合影响程度函数给出。
[0067]
s13、根据粒子适应度值更新粒子e
i
的状态，即粒子的位置和速度；
[0068]
s131、构建粒子状态更新公式
[0069][0070]
其中：为粒子t 1时刻的速度；w
t
、w
f
、w
s
分别为t时刻惯性权重、惯性权重终值、惯性权重初值；r1、r2为处于[0,1]之间的随机数；为粒子t时刻的最优位置；为粒子群t时刻的最优位置；
[0071]
s132、判断是否满足若满足，则更新粒子最优位置为若不满足，则保留粒子现有最优位置；
[0072]
s133、判断是否满足若满足，则更新粒子群最优位置为若不满足，则保留粒子群现有最优位置；
[0073]
s134、判断是否满足若满足，则令不满足，则令t 1时刻的速度为继续判断是否满足若满足，则令若不满足，则t 1时刻的速度仍为
[0074]
s14、判断迭代次数n是否达到最大迭代次数n
max
，若未达到最大迭代次数n
max
，则返回步骤s11，即继续循环步骤s11～s14，若达到最大迭代次数n
max
，则输出分配方案e
i
，即输出t 1时刻的分配方案e
i
。
[0075]
s2、根据利益分配影响因素，构建投资主体的综合影响程度函数；
[0076]
假设参与5g与电网资源共建共享项目投资运营的主体为n个，n个投资运营主体达成协议，以合作博弈形式共同参与5g与电网资源共建共享项目建设及运营,影响利益分配的因素主要包括各投资运营主体的投资额、风险承担大小、投资运营主体的贡献程度、投资运营主体对合同的履行程度。
[0077]
步骤s2具体为:
[0078]
s21、设定总投资额为i，各投资主体的投资额为i
i
；
[0079]
投资额是指5g与电网资源共建共享项目的投资主体在5g与电网资源共建共享项目投资运营时的投资大小。投资方式包括资金投资、技术投资、土地投资、设备投资等方式。技术、土地、设备等投资方式通过公正有效的评估程序折算为相应的资金额度大小。一般来说，其他影响因素一定，投资额越大的投资主体，分配利益越多。假设共建共享项目总投资额为i，电网企业投资额为i1以控股形式参与共建共享项目的投资运营，则有：
[0080][0081]
s22、计算投资主体的风险分摊系数r
i
；
[0082]
5g与电网资源共建共享项目建设运营过程中存在的风险包括政策、经营、安全、舆情等方面的风险，共建共享项目的投资主体来自于电气、通信等领域，由此在运营过程中承担的风险类型不一致，每类型风险承担的大小也不一致，因此在共建共享项目建设运营过程中应该考虑投资主体承担风险大小。另外利益是风险的回报，其他影响因素一定，风险承担因素越大的主体，分配利益越多，则有：
[0083][0084]
其中：u为风险的种类；ψ
j
为第j种风险所占比重；r
ij
为参与者i对第j种风险的分摊系数；r
i
为参与者i对所有风险的分摊系数，注此处的j表示第j种风险。
[0085]
s23、计算投资主体解决突发事故的贡献程度c
i
；
[0086]
5g与电网资源共建共享项目在投资运营过程中可能会存在突发事故以及其它预想不到的风险，导致共享项目利益受损，此时需要投资主体致力于解决突发事故，保障共建共享项目利益最大化，因此各主体在解决突发事故时贡献度应该考虑到利益分配中。各主体的贡献程度通过专家评分并进行归一化获得，如下：
[0087][0088][0089]
0≤c
i
≤1
[0090]
其中：m为专家数量；λ
j
为专家j的评分权重；y
ij
为专家j给投资主体i贡献度评分；c
i
为投资主体的贡献程度，注此处的j表示第j个专家。
[0091]
s24、计算投资主体的合同履行程度h
i
[0092]
各投资主体在投资运营5g与电网资源共建共享项目前，会签订协议与合同，合同中规定每一个投资主体的权利与义务，若投资主体不依照合同中规定的义务与权利执行，将会导致共建共享项目利益受损。而合同履行程度是衡量各投资主体执行合同条款的程度。因此在共建共享项目投资利益过程中应该考虑合同履行程度，则有：
[0093][0094]
其中：h
i
为投资主体i在所有投资主体中的合同履行度；h
i
为主体i对自身合同履行程度，当h
i
＝1，说明主体完全履行合同规定内容；h
i
<1，说明主体i有部分内容未完全履行。
[0095]
s25、计算投资主体的综合影响程度θ
i
[0096]
5g与电网资源共建共享项目投资主体受上述四种因素影响，可得各主体在各因素中的综合影响程度如下式所示：
[0097][0098][0099]
0≤τ
i
≤1
[0100]
其中，τ1、τ2、τ3、τ4分别为投资额、风险承担程度、解决突发事故的贡献程度、合同履行程度影响因素在综合影响程度中的权重。
[0101]
s3、各投资主体根据综合影响程度函数，提出分配方案a
i
，由a
i
组成初始分配矩阵a，其中，投资主体i的最满意的分配方案为最不满意的分配方案为a
i
'，所有投资主体对投资主体i提出的分配方案均值为a
i_ave
；
[0102]
基于利益分配的影响因素，进行合作博弈的投资主体进行博弈谈判，投资主体将根据利益分配综合影响程度值预先设置一个满意下限，若每个投资主体最终谈判结果均高于自己的满意下限，则谈判成功，否则失败。假设5g与电网资源共建共享项目n个投资主体各提出一种分配方案，每个投资者i提出的分配方案为a
i
＝(a
1i
,a
2i
,...,a
ni
,)其中，a
ji
为投资主体i认为投资主体j的分配占比(注此处的j为第j个投资主体)，则形成初始分配矩阵如下式所示：
[0103][0104]
对于投资主体i而言，最满意及最不满意的分配方案分别为a'
i
＝min(a
i1
,a
i2
,...,a
in
)，但如果投资者均按照最满意的方案进行分配，则会使得不满足分配系数之和小于等于1的约束，所以需要对分配系数调整，调整方法如步骤s4所示。
[0105]
s4、将步骤s3得到的a'
i
和a
i_ave
输入s1构建的多主体利益分配模型中，输出分配方案e
i
，根据分配方案e
i
进行多投资主体间的利益分配。
[0106]
此时输出的分配方案e
i
为能够满足投资主体要求的最公平合理的分配方案。
[0107]
实施例1
[0108]
以某典型地市的5g与电网资源共建共享项目投资建设运营为例进行实例分析，投资运营主体均为电网公司、铁塔公司和移动公司。设置最大迭代次数n
max
为1500，粒子速度上限v
max
为2，粒子速度下限v
min
为0，惯性权重终值w
f
为0.3、惯性权重初值w
s
为0.8。
[0109]
通过专家评价可得电网公司、铁塔公司和移动公司对于社会风险、政策风险、建设风险、运营风险分摊比例。基于风险分摊结果，通过调研可得共建共享项目各投资主体的投资比例，再通过专家评价可得不同投资主体的贡献度以及合同履行度。最后，利用多主体利益分配模型求解共建共享项目在不同主体之间分配方案。
[0110]
计算结果显示并当迭代至30次左右时，最优适应度趋于平缓，并最终收敛于0，说明运用粒子群算法迭代速度快，求解速度快，并能够通过不断迭代得出各主体一致同意的分配方案。由此通过粒子群算法得到该5g与电网资源共建共享项目，电网公司、铁塔公司、移动公司的分配方案为{0.475,0.224,0.301}。分配方案结果表明电网公司的收益分配值最高，这是由于共建共享项目投资建设运营中，电网公司的投资比例最大，同时承担的风险及其贡献程度最高，所以电网最终分配的收益值最大，即采用本发明的方法计算的分配方案为公平合理的分配方案。
[0111]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。