Systems. Methods. Technologies 3(35) 2017

Systems Methods Technologies. A.S. Nefedov et al. Multi-criteria choice … 2017 № 3 (35) p. 49-56 50 Multi-criteria choice of power plant type by means of ELECTRE III method A.S. Nefedov a , V.A. Shakirov b Bratsk State University; 40 Makarenko St., Bratsk, Russia а Domino1991@rambler.ru , b mynovember@mail.ru Статья поступила 21.06.2017, принята 23.07.2017 The article formulates the problem of multi-criteria evaluation of types of power plants in the development of generating capacities based on methods, approaches and models of multicriteria analysis, such as a functional model of rational choice, limited threshold preferences and methods of verbal analysis. The method for multi-criterion selection of a power plant type based on the ELECTRE III method is proposed. It is structurally divided into several stages, namely: determination of the initial data as alternatives and criteria; determination of the preferences of the decision-maker; determination of consent indices, disagreements and the formation of an agree- ment matrix; calculation of indices and construction of a confidence matrix; the decision of the received descending and ascending rankings of alternatives and reception of a total result. A detailed analysis of pseudo-criteria in determining the preferences of the deci- sion maker is given: the thresholds of indifference, zones of excellence and zones of "veto". The solution of the multicriteria problem of choosing the type of power plant in the Kamchatka region is considered. The analysis of options for the development of power capaci- ties and deployment areas for various types of power plants in the area of the village of Kamenskoye is conducted. Features of various power plants types, which are taken into account when evaluating alternatives according to the criteria, are given. The alternatives are: a thermal power plant, a low-power nuclear power plant, a diesel power plant in conjunction with a wind power plant, the joint use of solar and wind stations, a hydroelectric power station and a tidal power plant. When comparing, the following criteria are formulated: cost of construction; environmental impact, namely the assessment of emissions, impact on nearby areas; conditions for construction, operation and maintenance; reliability of power supply; influence of social factors, such as taking into account the preferences of the local population, the evaluation of traditional life. Keywords: decision making; multicriteria analysis; power plant; ELECTRE III. Введение В настоящее время в рамках разработки различных энергетических стратегий как для определенного региона , так и для отдельных потребителей является актуальной проблема многокритериальной оценки влияющих факто - ров и принятия наиболее рационального решения . Приня - тие решений — это выбор одного из вариантов решения задачи или проблемы , в основе которого лежат информа - ционное обеспечение и системный анализ ситуации с по - мощью соответствующих методов . Предпочтительность вариантов выражается крите - риями оценки , и при их малом количестве ( два - три ) выбор вариантов прозрачен [1]. При большом наборе критериев оценки очевидный выбор невозможен , и решение такой задачи требует специальных методов многокритериального анализа . За рубежом это направ - ление получило название Multi-criteria decision analysis . В настоящее время разработано свыше 70 методов многокритериального анализа [2–10], которые основы - ваются на различных подходах к формализации модели рационального выбора , как , например [11]: – функциональная модель рационального выбора ( функции ценности и полезности ); – ограниченная пороговая предпочтительность ; – методы вербального анализа и др . Метод многокритериального выбора ELETCTRE III. В ситуации , когда невозможно отдать предпочте - ние одной из альтернатив ( ситуация несравнимости ), или в ситуации слабой предпочтительности , когда ли - цо , принимающее решение ( ЛПР ), колеблется при вы - боре одного из вариантов , применяют подход ограни - ченной пороговой предпочтительности ( outranking ap- proach ), к которому относятся методы семейства ELECTRE ( ELimination Et Choix Traduisant la REalite – исключение и выбор , отражающие реальность ) [11]. Для задач упорядочивания альтернатив по качеству широкое распространение получил метод ELECTRE III, общая структура которого показана на рис . 1 [12]. Основными данными для решения задачи методами ELECTRE являются [13]: – конечное множество альтернатив } { m j i A A A AA ,... , ,... , ..., , 1 = ; – ряд критериев оценки альтернатив } { n l K K K K , ... , , ... , 1 = ; – ) ( i l il AK x = — оценки альтернатив по критериям для каждых A A i ∈ и K K l ∈ , совокупность которых представляет собой матрицу размерностью nm × . Рассмотрим основные этапы метода . На 1- м этапе ( рис . 1) определяются исходные дан - ные для анализа , проводятся структуризация пробле - мы , определение критериев и их оценка . Итогом явля - ется получение таблицы оценок альтернатив по вы - бранным критериям . В табл . 1 указаны следующие значения : K 1 , …, K m — выбранные критерии ; A 1 , …, A n — имеющиеся альтернативы ; x il — значение оценки альтернативы A i по критерию K l . Таблица 1 Матрица оценки альтернатив по выбранным критериям X K 1 … K l … K m A 1 x 11 … x 1 l … x 1 m … … … … … … A i x i 1 … x il … x im … … … … … … A j x j 1 … x jl … x jm … … … … … … A n x n 1 … x nl … x nm