电网投资是电网公司生产经营管理的核心环节。当前电网投资正面临错综复杂的外部环境，一方面，在新一轮电力体制改革新的形势下，电网投资有效性成为电网投资决策的关键导向和基本准则，以效率效益为中心的电网投资日趋重要；另一方面，电网投资刚性需求仍然旺盛，投资规模仍居高位，但当前万元资产售电量、万元资产利润逐年下降，电网公司面临的经营压力日趋加大。因此，在新一轮电力体制改革的政策性约束和经济发展新常态的新形势下，如何实现要效率、要效益的电网投资管控目标成为当务之急。基于当前电网发展新形势，国网公司和南方电网公司均提出要推动电网高质量发展。国网公司提出打造结构合理、设备优良、技术先进、管理科学的本质安全电网，建设“三型两网”，推动电网高质量发展；南方电网公司强化战略引领，推动高质量发展，要求加快形成高质量发展的指标、制度、标准、统计、考核体系。因此，结合当前电网高质量发展要求和电网投资面临的效率效益不高的问题，亟需加快制定电网投资效率效益评估体系，用高质量发展指导电网投资，推动当前电网投资质量、效率变革。

通过查阅文献，目前电网投资效率效益评估方面的研究多侧重于指标体系和评估方法，而指标方面，更多的是割裂效率和效益的研究，较少涉及效率效益的综合研究。投资效率方面，一是投资效率指标的研究，如文献[4]选取单位投资增售电量、增供负荷、增供负荷新建配变容量、线路长度和线路条数衡量配电网投资效率；二是研究电网投资投入产出指标的相对效率问题，文献[5]和[6]通过采用数据包络分析方法（DEA）评估电网投资效率；文献[7]通过选取资产全生命周期、维修服务花费、资产质量、资产效率等维度指标，评估电网投资的有效性；文献[8]则认为传统的DEA方法未考虑区域环境差异的影响，通过改进的三阶段DEA方法评估电网企业效率。投资效益方面，主要从效益构成和效益评估方法方面开展相关研究，如文献[9]认为电网投资效益除经济社会效益外，还包含环境效益，并基于该三方面效益综合优化电网投资项目组合；文献[10]通过线损成本、正常服务单位成本、竞争力、市场占有率、正常服务收益、普遍服务用户满意度、普遍服务经济效益等指标评估电网正常服务和普遍服务投资效益，并评估不同情景对电网公司保底服务的影响；文献[11]则计及新能源接入电网，选用公司效益指标-全员劳动生产率、资产负债率、净资产收益率、单位电网投资增售电量等指标，社会效益-服务满意度、可再生能源发电量、节约标煤等指标综合评估电网投资效益，并实现指标的主客观评估；文献[12]则考虑不同功能类型的电网投资效益，主要包含满足新增负荷、主网架加强、安全供电和电源送出的经济效益和社会效益，并提出指标的图模型赋权方法；文献[13]选用企业资产经济增长、价格指数、资产负债率、投资回报率、债务融资水平综合评估投资效益；文献[14]选用电量销售收益、降低网损收益、安全收益，以及环保收益4个方面评估电网投资综合效益；文献[15]综合考虑效益指标的不确定性，选取售电量、售电价、购电价、供电可靠率和线损率评估投资效益。上述文献为电网投资效率效益评估提供了参考，但未从高质量发展角度综合选取评估指标。目前关于电网高质量发展更多的是停留在制定战略举措层面，电网高质量投资效率效益评估体系尚未建立。结合2017年中央经济工作会议上提出的加快形成推动高质量发展的指标体系、绩效评价要求及目前电网发展和投资现状，亟需建立高质量发展的电网投资效率效益评估体系，推动电网投资乃至电网的高质量发展。

高质量内涵的解析是构建高质量发展评价指标体系的基础。高质量发展内涵应结合相关专家学者的视角进行解读，同时，落到电网投资，结合电网投资特点，加以分析提炼。并基于内涵要素，结合电网发展特点和电网投资管控要求，提炼形成电网投资高质量发展内涵和要素，为电网投资高质量发展评价指标体系的构建提供理论基础。关于高质量内涵，中国宏观经济研究院、中国社科院学者均有自己的解读，文献[17]研究总结了高质量内涵包含宏观和微观，供给和需求，公平和效率，目标和过程，质量和数量相统一等维度。文献[18]研究总结了多个层面高质量发展内涵，包含经济增长的稳定性、发展的均衡性、环境的可持续性、社会的公平性、创新驱动、效益提升等。文献[19]研究总结了高质量发展内涵包含供给体系质量、供给体系效率、供给体系稳定性等。各解析要素对应关系（见表1）。从对应关系看，均涵盖了产出质量、发展的均衡性和公平性、技术效率、经济环境社会效益要素，即核心是投入要素质量高，产出效率效益高，发展均衡稳定，且与社会环境相协调统一。而从电网投资专业来讲，电网投资核心要素是投资规模、投资结构和投资方向，理想是实现电网投资的精准性，即投资方向精准，电网投资规模、结构合理，投入产出比高。因此，结合高质量发展内涵和电网投资核心要素，电网投资高质量发展内涵可概括为通过持续的合理投入，实现电网投入与其他要素发展的均衡性和产出的高效率效益，实现各区域电网投资与社会经济环境效益的协调统一。

基于电网投资高质量发展内涵解析，电网投资高质量内涵包括投入要素和投入与其他要素发展的均衡性、与社会经济环境效益的协调统一等产出要素。因此，指标属性可具体细分为投入和产出指标，投入指标具体设置为增量和存量投入指标，分别包括电网投资规模、投资结构、投资方向和成本投入。从兼具公平和效率，产业供给转型升级等因素考虑，电网投资规模、投资结构、投资方向指标可具体设置功能类型和专业类型投入规模指标。成本投入主要设置折旧费用和运维费用。产出指标从产出效率和效益层级设置，效率包含各要素的产出效率，具体包含为资产、人员、技术效率和产出、工程质量以及可持续性，产出质量考虑公平和效率因素，具体分为城市和农村，同时兼具与其他要素发展的均衡性，具体表现为与电源、与经济发展的均衡协调性。效益则包含社会经济环境效益，社会效益包含服务质量和满足电力消费需求升级指标；经济效益则从企业效益角度设置指标，包含技术经济效益和财务效益；环境效益主要包含节能减排效益。具体指标及释义见表2。

基于高质量电网投资效率效益综合评估的核心是评估电网投入产出指标的相对效率，以及是否存在投入冗余和产出不足的情况。评估相对效率目前较为成熟的方法有DEA方法、随机前沿方法和线性规划方法等。相关文献认为传统的DEA方法为一阶段评估方法，认为投入指标与区域社会经济环境和随机因素等有关，传统方法得到的相对效率值不能真实合理反映投入产出效率，将随机前沿方法糅合进一阶段DEA方法，形成三阶段DEA方法。随机前沿方法将投入冗余值与环境变量通过最小二乘法建立回归分析方程，修正原始投入数据。三阶段DEA方法考虑了环境和随机因素对指标的影响，但也存在假设条件较复杂等不足，需考虑随机误差项和残差项的概率分布形式等，概率分布假设也将影响投入指标修正值的大小。实际上电网投资可以看作是一个系统，其投入和产出必定是通过多重影响因素的作用，最终是一个自平衡系统，其投入产出指标内在之间存在关联关系，如产出指标高的，可能是受到外部经济环境或其他随机因素的影响，该类指标具有相似特征。因此，本文通过引入K-均值聚类算法改进传统的DEA方法，将所有具有内在相似特征的指标归类，再进行各分类的相对效率分析，并与三阶段DEA方法进行比较分析，通过实例验证方法的合理性。最后基于综合效率、纯技术效率和规模效率值，开展敏感性分析，结合高质量发展循序渐进的步骤，提出改进建议，指导电网投资决策。评估对象可以省级电网为单位，跨度为若干年，或者以省级电网下属单位为对象。以评估省级电网若干年电网投资为例，其实施步骤如下：

步骤1：基于表2指标，收集省级电网连续j年投入产出指标值，设指标集

其中j=1,2，…，n。

步骤2：计算每个二级指标下的三级指标变异系数：

其中，m为每个二级指标下三级指标的个数。

步骤3：将各指标按下式标准化：

并将标准化式与变异系数加权求和得到各二级指标的综合值：

按各二级指标同等重要考虑，由于投入指标中一级指标和二级指标个数相等，则二级指标综合值即为一级指标综合值，设为I_i′j^″，其中i^′为投入指标二级指标数；产出指标中产出效率指标加权综合值：

其中，I^″为产出效率指标中的二级指标数。

产出效益指标加权综合值：

其中，i^′′′为产出效益指标中二级指标数。

形成新的指标集I^′={I_i′j^″，I_i″j^″，I_i′′′j^″}。

步骤4：从新的指标集中随机选取k个初始聚类中心O_p(p∈[1,k]），取。按下式计算其余数据集与O_p的距离：

其中，I_q^′、O_jm分别为I^′和O_p的第q个属性值。

找出距离最短的聚类中心O_p，将其数据集归到聚类中心O_p所对应的类中，重新计算该类数据的均值作为新的聚类中心的中心值，并进行迭代，直到聚类中心不再变化。最终得到k个聚类，

步骤：4：根据k个聚类，分别计算各类的相对效率。基于C²R模型，设第k类有x个样本，投入指标集记为I_is^′k，产出指标集记为I_os^′k。则有：

式中，ω_s为第k类指标的权重系数，θ_k为第k类的目标值。

步骤5：根据线性规划技术计算得到θ_k，当θ_k=1时，表明投资相对效率较高，否则无效率，即存在投入冗余和产出不足值。

步骤6：按照文献7中提出的三阶段DEA方法计算θ，应用判别分析，比较分析本文提出方法与三阶段DEA方法测算效率值的结果判断的准确性。

步骤7：根据综合效率、纯技术效率和规模效率值，对指标开展敏感性分析。结合高质量发展循序渐进步骤，提出改进建议。

选取某省公司2009-2018年连续10年的数据，三级指标按公式（3）标准化后的数据见表3。

分别按步骤1-5和步骤6的三阶段DEA方法（由于为同一单位不同年份，环境指标差异主要选取各年GDP指标，并标准化）得到各年投入产出相对效率值，见图1所示。可以看出，在剔除环境因素后，三阶段DEA方法较传统的DEA方法相对效率有所增加，而本文提出的方法又较之有所增加。

为进一步验证本文提出方法的准确性，应用判别分析法对效率值测算结果的准确性进行判别。根据图1的综合效率、纯技术效率和规模效率值可以看出，本文提出方法测算的纯技术效率均为1，除2009、2013～2014和2017年外，其余年份规模效率值均小于1，表明这些年份投入产出不匹配。因此，可以将2009、2013～2014和2017年分为一组，其余年份分为一组。三阶段DEA方法中，2010、2014～2015和2017～2018年纯技术效率均为1，规模效率小于1，可分为一组；2011～2013、2016年纯技术效率和规模效率均小于1，需减少投入或增加产出，分为一组；其余分为一组。按此分组情况，各初始分组准确率如表4所示。可以看出，本文提出方法计算的效率值的准确率高于三阶段DEA方法测算结果值。

从效率值测算看，2010～2012、2015～2016和2018年应提高其规模效益。将各年份按增量和存量投入各减少1%、5%和10%作敏感性分析，见图2所示，除2009年外，减少投入规模后综合效率值均得到提高。2010～2012年的较优投入规模应在原基础上减少5%～10%,2015～2016和2018年则在原投入基础上减少10%。从敏感性分析结果看，在电网投资过程中，应注重投入与产出效率效益的匹配性，在输配电价改革已核定投资规模的基础上，在兼顾公平和效率原则的基础上，优化投资方向和投资结构，并从前端加强设备全寿命周期成本采购，优化运维模式，降低运维投入。

本文以省级电网为评估对象，针对电网投资的效率效益指标体系和方法研究总结如下：

(1）基于相关文献对于经济高质量发展内涵的解析，梳理总结了电网投资高质量发展内涵。

(2）基于电网投资高质量发展内涵，从投入、与其他要素发展的均衡性和与社会经济环境效益的协调统一角度，提出了包含投资规模方向和结构、成本投入、资产效率、人员效率、技术效率、产出质量、工程质量、可持续性、社会效益、经济效益和环境效益在内的二级效率效益指标体系。

(3）提出了K-均值聚类分析改进DEA方法评估电网投资效率效益。以技术效率为1（相对有效）、纯技术效率为1且规模效率小于1（投入产出不匹配）、纯技术效率和规模效率均小于1（需减少投入或增加产出）为分组依据，与传统的DEA和三阶段DEA方法相比，基于判别分析法判别其准确率更高。

(4）从提升综合效率角度，提出综合效率指标的敏感性分析方法。其分析结果可为提升电网投资效率效益提供改进方向。