《Energy Conversion and Management-X》：Performance assessment of electricity distribution companies: A multi-objective data envelopment analysis approach
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电力配电系统的可靠高效运行对于支持经济发展和确保现代能源基础设施的稳定性起着关键作用。然而，由于配电公司活动的多维性以及传统效率评估工具在方法论上的局限性，对其绩效进行评估在分析上仍然具有挑战性。数据包络分析（Data Envelopment Analysis
电力配电系统的可靠高效运行对于支持经济发展和确保现代能源基础设施的稳定性起着关键作用。然而，由于配电公司活动的多维性以及传统效率评估工具在方法论上的局限性，对其绩效进行评估在分析上仍然具有挑战性。数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）已被广泛用于此目的；然而，传统的DEA模型通常提供有限的区分能力，并可能产生不切实际的权重分配，特别是在需要跨多个绩效维度评估许多决策单元（Decision-Making Units，DMUs）时。为了解决这些挑战，研究人员引入了一种基于目标规划（Goal Programming，GP）的新型多目标数据包络分析（Multi-Objective Data Envelopment Analysis，MODEA）框架，用于评估电力配电公司的运营绩效。该框架引入了两个扩展模型，允许在目标函数中可控地选择偏差变量，使每个DMU能够在多种绩效配置下进行评估。跨这些配置构建效率概况，并将每个概况下的面积聚合成一个单一的归一化效率得分。然后，一个线性规划模型解决排名差异，以产生所有单元的完整且一致的排序。该框架应用于伊朗电力配电公司的数据集，以证明其经验相关性。结果表明，MODEA模型成功产生了配电公司的完整排名，并增强了对高效和低效运营者之间的区分。在方法论上，该研究通过将多目标优化嵌入效率分析中，为DEA文献做出了贡献。在实践中，它提供了一个稳健的决策支持工具，可帮助监管机构和公用事业管理者进行运营绩效基准测试并识别改进机会。
电力行业是支撑经济活动和现代基础设施的关键部门，其中配电环节直接连接终端用户，其可靠高效运行对服务质量和社会福利至关重要。然而，配电公司的绩效评估面临多维性和传统效率评估工具（如经典数据包络分析（DEA））的局限性。传统DEA模型在决策单元（DMU）数量相对较少时区分能力有限，易将大量单元判为有效；同时，权重分配完全自由可能导致某些输入或输出变量被忽略，产生不切实际的结果。为克服这些问题，研究人员在《Energy Conversion and Management-X》上发表了这项研究，提出了一种基于多目标数据包络分析（MODEA）与目标规划（GP）的集成框架。该框架通过引入两个扩展模型（扩展最小和DEA（EMSDEA）和扩展最小最大DEA（EMMDEA）），允许通过参数Ω控制目标函数中偏差变量的数量，从而在多种配置下评估每个DMU。研究人员随后构建效率曲线，计算曲线下面积并归一化得到单一效率得分，再通过线性规划模型解决排名不一致，最终获得完整且一致的排序。该框架应用于伊朗39家配电公司（IEDCs）的全样本数据，涉及7个投入产出变量（员工数、变压器容量（MVA）、网络长度（KM）、客户数（×1000）、能源消费量（百万KWH）、路灯数、配送能量（百万KWH））。结果表明，该模型成功生成了完整的排名，显著增强了高效与低效运营者之间的区分能力，并提供了比传统DEA更稳定、更可靠的基准测试工具，有助于监管者和管理者识别改进机会。
**关键方法**：研究人员首先提出EMSDEA模型和EMMDEA模型，通过参数Ω（1≤Ω≤n）控制纳入目标函数的偏差变量数量，对每个DMU求解获得不同Ω下的效率值。然后，以Ω为横轴、效率值为纵轴绘制每个DMU的效率曲线，计算曲线下面积并归一化为单一效率得分。最后，针对EMSDEA和EMMDEA排名可能不一致的问题，构建线性规划模型最小化排名方差，得到最终唯一排名。样本数据来源于伊朗39家配电公司的完整数据集。
**研究结果**：
- **基本MODEA模型结果**：通过CDEA、MSDEA和MMDEA模型（表4）发现，不同模型下排名差异显著，同一公司可能在一模型中有效而在另一模型中无效，表明传统方法对模型结构敏感。
- **提出模型结果**：EMSDEA和EMMDEA模型（表5）展示了所有Ω值下的效率行为，部分公司表现稳定，而其他公司效率波动明显，揭示了隐藏的绩效模式。
- **效率曲线与面积**：图3直观显示各公司效率随Ω变化的趋势，稳定趋势的公司被认为运营更稳健，而剧烈变化则表明对模型条件敏感。
- **最终排名**：通过线性规划模型（表6）整合两个模型的排名区间，得到39家公司的唯一排名，其中28家公司被识别为高效。
**讨论与结论**：讨论部分总结指出，所提框架相比传统DEA方法提供了更现实、灵活且可靠的评估，通过考虑所有可能浮动模式，降低了排名模糊性，并增强了区分能力和可解释性。研究结论部分翻译如下：本研究开发了一种基于多目标DEA与目标规划（GP）的集成框架，用于评估电力配电公司绩效。通过将多个优化目标和与理想绩效的偏差纳入统一分析结构，该框架有效解决了传统DEA模型的局限性，特别是区分能力不足的问题。对伊朗39家配电公司的实证应用表明，该框架不仅实现了决策单元的完整排名，还提供了对运营绩效差异的深入洞察。与传统DEA模型的比较分析证实了集成MODEA–GP框架的优越区分能力和分析有效性，突出了其在监管基准测试和管理决策中的潜在用途。未来研究可考虑引入偏好方法（如最佳最差方法（BWM））、处理不确定性（如模糊或随机方法）以及采用网络DEA模型分析内部结构，以进一步扩展框架。
