《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于DEA-GMA的輸變電工程造價(jià)評(píng)審技術(shù)研究
2018智能電網(wǎng)增刊
路 妍,侯喆瑞,呂 科,,張立斌
國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,北京 100038
摘要: 輸變電工程關(guān)系國(guó)計(jì)民生,,對(duì)其造價(jià)的控制尤為重要,而造價(jià)評(píng)審作為十分關(guān)鍵的一環(huán),,對(duì)輸變電工程造價(jià)管控,、概預(yù)算合理性審核發(fā)揮著非常重要的作用。將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析和灰色關(guān)聯(lián)分析方法有機(jī)結(jié)合,,建立DEA-GMA的評(píng)審模型,,將其應(yīng)用在輸變電工程造價(jià)評(píng)審領(lǐng)域。實(shí)證分析表明,,該評(píng)審方法能夠?qū)崿F(xiàn)輸變電工程造價(jià)的科學(xué),、定量評(píng)審,具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值,。
中圖分類號(hào): TM72
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2018.S1.084
Abstract:
Key words :

0  引言

    工程項(xiàng)目建設(shè)管理中,,工程造價(jià)始終是投資方、建設(shè)方各方關(guān)注的焦點(diǎn),。輸變電工程關(guān)系國(guó)計(jì)民生,,對(duì)其造價(jià)的控制顯得尤為重要。對(duì)輸變電工程項(xiàng)目的造價(jià)進(jìn)行控制,,即在項(xiàng)目投資決策,、設(shè)計(jì)和建設(shè)實(shí)施各個(gè)階段,將造價(jià)控制在批準(zhǔn)預(yù)算范圍內(nèi),,從而使工程項(xiàng)目取得較好的投資效益和社會(huì)效益,。輸變電工程造價(jià)控制過(guò)程中,對(duì)造價(jià)評(píng)審是一關(guān)鍵環(huán)節(jié),。目前對(duì)于輸變電工程造價(jià)的評(píng)審主要通過(guò)專家評(píng)審會(huì),,依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)定性評(píng)價(jià),難以實(shí)現(xiàn)對(duì)造價(jià)管控的精益化管理和全過(guò)程實(shí)時(shí)評(píng)審,,輸變電工程造價(jià)評(píng)審技術(shù)仍需進(jìn)一步研究,。

    目前國(guó)內(nèi)外對(duì)輸變電工程造價(jià)評(píng)審的研究資料較少,針對(duì)輸變電工程造價(jià)評(píng)審的特點(diǎn),,目前應(yīng)用效果較好的定量評(píng)審方法主要有:灰色關(guān)聯(lián)分析,,即根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小來(lái)判定評(píng)審項(xiàng)目造價(jià)與歷史相似工程造價(jià)的關(guān)聯(lián)程度,通過(guò)比較若干數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列所構(gòu)成的曲線的接近程度,,幾何形狀越接近,,其關(guān)聯(lián)度越大,根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小就可反映出評(píng)價(jià)項(xiàng)目造價(jià)是否合理[1],。風(fēng)險(xiǎn)熱圖分析,,即預(yù)先收集工程的預(yù)算和決算數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息,在此基礎(chǔ)上計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)熱圖,,確立評(píng)審標(biāo)準(zhǔn),,對(duì)被評(píng)審工程的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行打分,通過(guò)生成預(yù)決算風(fēng)險(xiǎn)分值,,構(gòu)建固有和剩余風(fēng)險(xiǎn)熱圖[2],。概率分析,即根據(jù)輸變電工程概算,、結(jié)算數(shù)據(jù),,通過(guò)概率分析方法,使各個(gè)工程具有可比性,,通過(guò)相關(guān)指標(biāo)分析判斷造價(jià)的合理性[3-4],。

    本文以輸變電工程造價(jià)評(píng)審為研究對(duì)象,將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis)和灰色關(guān)聯(lián)分析(Grey Relational Analysis)方法有機(jī)結(jié)合,,構(gòu)建DEA-GRA模型,,將其應(yīng)用在輸變電工程造價(jià)評(píng)審中。通過(guò)輸變電工程的實(shí)例分析,,驗(yàn)證模型的科學(xué)性,、有效性。

1  方法及原理概述

1.1  數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

    數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是以“相對(duì)效率評(píng)價(jià)”概念為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的一種系統(tǒng)分析方法,,作為一種非參數(shù)估計(jì)方法,,DEA通過(guò)對(duì)若干決策單元的相對(duì)效率進(jìn)行測(cè)算,,對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行優(yōu)化,使其相對(duì)效率最優(yōu),、所得權(quán)重最優(yōu)[5],。DEA不需事先決定決策單元的具體投入產(chǎn)出函數(shù)形式,適用于多輸入至多輸出系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)問題[6],。DEA最終能對(duì)多個(gè)決策單元有效與否進(jìn)行判斷,,針對(duì)DEA無(wú)效的決策單元,該方法可以對(duì)有關(guān)指標(biāo)的調(diào)整方向和調(diào)整大小進(jìn)行確定,,能夠確保無(wú)效的決策單元作此調(diào)整后達(dá)到DEA有效[7],。

    隨著數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的第一個(gè)模型C2R的提出,DEA的理論研究不斷深入,,應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大[8],。目前,DEA已經(jīng)被應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域,,包括資源配置,、績(jī)效評(píng)價(jià)、技術(shù)創(chuàng)新,、企業(yè)成本利潤(rùn),、金融投資等,在解決多輸入至多輸出系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)和有效決策問題上具有較大優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景,。目前,,數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法已發(fā)展成為一種有效的分析方法和工具,能有效解決決策支持,、綜合評(píng)價(jià),、系統(tǒng)分析、管理科學(xué)等各領(lǐng)域問題[9],。

1.2  灰色關(guān)聯(lián)分析

    灰色關(guān)聯(lián)分析法是由鄧聚龍教授創(chuàng)立,,該方法以不確定系統(tǒng)為研究對(duì)象,該研究系統(tǒng)內(nèi)一部分信息是已知的,,一部分信息是未知的,,基本思想是對(duì)該系統(tǒng)里的已知信息進(jìn)行分析、開發(fā),,提煉有價(jià)值部分,,對(duì)該研究系統(tǒng)的行為、演化規(guī)律等進(jìn)行總結(jié),、描述和監(jiān)控[10],。

    灰色關(guān)聯(lián)分析主要是根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)因素之間的發(fā)展趨勢(shì)即關(guān)聯(lián)度進(jìn)行判斷,根據(jù)因素之間的相異或者相似程度的大小,來(lái)判斷關(guān)聯(lián)程度的大小,。主要依據(jù)空間數(shù)學(xué)理論,,對(duì)研究對(duì)象的灰色過(guò)程中存在的整體性、對(duì)稱性,、接近程度等進(jìn)行研究,,確立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列,,對(duì)比較數(shù)列和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列兩者之間的關(guān)系進(jìn)行分析,,根據(jù)兩個(gè)序列曲線的相似程度來(lái)判斷因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。描述了一個(gè)序列中因素間變化情況,,即變化大小,、方向、速度等,,若兩者相對(duì)一致,,則關(guān)聯(lián)度大,反之則小[11],。

2  造價(jià)評(píng)審模型建立

2.1  模型思路

    本文主要將DEA和GMA分析方法有機(jī)結(jié)合,,應(yīng)用在輸變電工程造價(jià)評(píng)審中。主要思路是先利用DEA模型特有的“投入”和“產(chǎn)出”模式,,分析輸變電工程造價(jià)的建筑工程費(fèi),、安裝工程費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和其他費(fèi)用四項(xiàng)費(fèi)用主體的DEA是否有效,,從而初步判斷費(fèi)用是否合理,。然后,基于GMA方法對(duì)四項(xiàng)費(fèi)用的更進(jìn)一步細(xì)分費(fèi)用進(jìn)行評(píng)審,。模型思路如圖1所示,。

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2.2  模型步驟

    基于DEA-GMA的輸變電工程造價(jià)評(píng)審模型的具體步驟包括:

    (1)將輸變電工程造價(jià)細(xì)分為建筑工程費(fèi)、安裝工程費(fèi),、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和其他費(fèi)用四項(xiàng)費(fèi)用,,對(duì)影響造價(jià)水平的主要因素進(jìn)行分析和篩選,建立四項(xiàng)費(fèi)用的主要影響因素指標(biāo)體系,,收集歷史工程的原始數(shù)據(jù),,采用極值化法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

    (2)造價(jià)主要影響因素指標(biāo)作為模型“投入”,、四項(xiàng)費(fèi)用主體作為模型“產(chǎn)出”,,基于DEA方法中的超效率模型,得到待評(píng)審工程四項(xiàng)費(fèi)用的效率值,,以“效率值=1”為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),,找出DEA無(wú)效的費(fèi)用項(xiàng)目,并分析其不合理性。

    (3)對(duì)四項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)一步細(xì)分,,得到待評(píng)審的更細(xì)層次費(fèi)用,,采用極值化方法對(duì)細(xì)項(xiàng)費(fèi)用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

    (4)基于GMA分析方法,,對(duì)待評(píng)審的細(xì)項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算,,選取一定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),衡量各費(fèi)用的合理程度,,從而基于關(guān)聯(lián)度系數(shù)表得到各費(fèi)用合理程度的顯示結(jié)果,。

3  輸變電工程造價(jià)評(píng)審模型應(yīng)用

    本文以變電工程造價(jià)評(píng)審為例,對(duì)構(gòu)建的評(píng)審模型進(jìn)行應(yīng)用,。根據(jù)某省變電工程項(xiàng)目特點(diǎn),,本文選取高壓側(cè)220 kV、新建,、戶外式變電站工程進(jìn)行實(shí)證研究,。

3.1  造價(jià)評(píng)審影響因素體系構(gòu)建

    對(duì)造價(jià)評(píng)審的主要影響因素進(jìn)行篩選,主要從自然狀況,、占地狀況,、主變狀況、配電及斷路器狀況,、主變及進(jìn)出線情況,、電纜狀況和征地補(bǔ)償狀況等7個(gè)方面構(gòu)建影響變電工程造價(jià)的指標(biāo)體系。在自然狀況中,,選取地耐力(kPa),、污穢等級(jí)和站址平均海拔(m)3項(xiàng)作為主要影響因素;在占地狀況中,,選取占地面積(畝),、建筑面積(m2)、土方量(m3)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),;主變狀況中選取本期主變臺(tái)數(shù),、主變單位容量(MVA)、主變價(jià)格(萬(wàn)元)等指標(biāo),;配電及斷路器狀況選取高壓配電裝置型式,、斷路器臺(tái)數(shù)、本期出線回?cái)?shù)指標(biāo),;主變及進(jìn)出線狀況中選取主變及進(jìn)出線鋼構(gòu)架(t),、主變及進(jìn)出線混凝土構(gòu)架(m3)、主變及進(jìn)出線基礎(chǔ)混凝土量(m3)等指標(biāo),;電纜狀況中選取電纜溝(m3),、井,、溝、池(m3),、控制電纜(km),、電力電纜(km)指標(biāo);征地補(bǔ)償狀況選取建設(shè)場(chǎng)地征用及賠償費(fèi)作為衡量指標(biāo),。形成變電工程造價(jià)評(píng)審影響因素指標(biāo)體系,,具體如表1所示。

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    分別分析建筑工程費(fèi),、安裝工程費(fèi),、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和其他費(fèi)用特點(diǎn),針對(duì)上圖中構(gòu)建的指標(biāo)體系,,根據(jù)費(fèi)用側(cè)重,,分別對(duì)四項(xiàng)費(fèi)用的影響指標(biāo)進(jìn)行篩選,。

3.2  指標(biāo)原始數(shù)據(jù)預(yù)處理

    在初步建立的各項(xiàng)造價(jià)費(fèi)用影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,,采用極值化方法對(duì)各個(gè)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,公式如下:

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3.3  DEA評(píng)價(jià)結(jié)果及比較

    利用DEA-SOLVER Pro5進(jìn)行DEA綜合評(píng)價(jià),,將極值化處理后的各指標(biāo)作為輸入指標(biāo),,分別將各項(xiàng)費(fèi)用作為輸出指標(biāo),基于超效率模型(super-C2R)對(duì)各工程不同費(fèi)用主體的造價(jià)水平進(jìn)行分析,。以其他費(fèi)用為例,,效率值和排名如圖2和表2所示。

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    由表2中可以看出,,其他費(fèi)用DEA有效的共有45項(xiàng),,DEA無(wú)效的有12項(xiàng)。排名在前5位的工程序號(hào)分別為31,、24,、35、57和46,,其中效率值等于1的共有10項(xiàng)工程,,可以這些工程其他費(fèi)用作為參考值來(lái)評(píng)判其他工程的費(fèi)用有效性。

    總結(jié)歸納四大項(xiàng)費(fèi)用主體的DEA有效性,,不同費(fèi)用的DEA有效和DEA無(wú)效工程數(shù)目相近但略有不同,,其中DEA有效數(shù)目最多的是建筑工程費(fèi)和其他費(fèi)用,均為45項(xiàng),。

    進(jìn)一步比較不同費(fèi)用主體工程排名的具體情況,,節(jié)選出排名在前5位的工程序號(hào)如表3所示。不難看出,,不同費(fèi)用主體的工程有效性排序差異比較大,,這與DEA模型計(jì)算時(shí)的投入和產(chǎn)出有著密切關(guān)系,。

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    通過(guò)以上實(shí)證分析,可以將DEA評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于其他類型工程當(dāng)中,,該方法具有普適性,。利用不同工程的DEA效率值對(duì)四大項(xiàng)費(fèi)用的有效性進(jìn)行評(píng)審,通過(guò)找到各個(gè)工程DEA無(wú)效的費(fèi)用主體,,初步了解費(fèi)用不合理之處,,為下面的細(xì)項(xiàng)費(fèi)用評(píng)審奠定基礎(chǔ)。

3.4  費(fèi)用細(xì)化及數(shù)據(jù)處理

    其他費(fèi)用包含內(nèi)容廣泛,,是評(píng)審重點(diǎn),。本文以其他費(fèi)用為例,選取某省110 kV,、新建變電工程概算數(shù)據(jù)的其他費(fèi)用作為評(píng)審對(duì)象,,進(jìn)行實(shí)證分析。首先,,將其他費(fèi)用中的細(xì)項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行整理和篩選,,選出具有代表性的分項(xiàng)費(fèi)用,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,,并利用極值化法進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理,。

    本文選取建設(shè)場(chǎng)地征用及清理費(fèi)、項(xiàng)目建設(shè)管理費(fèi),、項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)服務(wù)費(fèi),、分系統(tǒng)調(diào)試及整套啟動(dòng)試運(yùn)費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi),、基本預(yù)備費(fèi)和建設(shè)期貸款利息7項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行細(xì)分,,得到16項(xiàng)細(xì)項(xiàng)費(fèi)用數(shù)據(jù)。

    基于灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算原理和步驟,,首先需要確定參考數(shù)列,。由于費(fèi)用屬于“成本型”數(shù)據(jù),所以分別選取各工程費(fèi)用中的最小值組成參考數(shù)列,。按照式(2)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,。

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    根據(jù)式(2)以及確定的參考數(shù)列,可以計(jì)算得到各個(gè)指標(biāo)無(wú)量綱化后的結(jié)果,。

3.5  熵值法確定指標(biāo)權(quán)重

    在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析之前,,需要對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重的確定,本文采用熵值法[12]來(lái)計(jì)算各費(fèi)用的權(quán)重,。根據(jù)熵值法計(jì)算原理及步驟,,得到各個(gè)費(fèi)用指標(biāo)的權(quán)重如表4所示。

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    從表中可以看出,,權(quán)重系數(shù)最大的是“生產(chǎn)職工培訓(xùn)及提前進(jìn)廠費(fèi)”,,為0.2567,;其次是“建設(shè)場(chǎng)地征用及清理費(fèi)”,權(quán)重為0.1558,;權(quán)重最小的是0.0182,,出現(xiàn)在“建設(shè)項(xiàng)目法人管理費(fèi)”?;陟刂捣ù_定的各項(xiàng)費(fèi)用權(quán)重,,可利用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)一步計(jì)算各費(fèi)用關(guān)聯(lián)度。

3.6  得到最終評(píng)審結(jié)果

    根據(jù)式(3)可以計(jì)算各項(xiàng)費(fèi)用的灰色關(guān)聯(lián)度,。公式中ρ取0.5,。

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    計(jì)算出各工程各費(fèi)用的關(guān)聯(lián)度之后,需要選擇一定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),,作為衡量費(fèi)用合理性的依據(jù),。關(guān)聯(lián)度γi值越大,說(shuō)明相應(yīng)工程費(fèi)用與參考費(fèi)用的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng),,費(fèi)用也就越合理,。本文給出的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為:γi≥0.8,合理程度為高,;0.6≤γi≤0.8,,合理程度為較高;0.2≤γi≤0.4,,合理程度為一般;γi≤0.2,,合理程度為較低,;,合理程度為低,。

    根據(jù)費(fèi)用合理程度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),,結(jié)合關(guān)聯(lián)系數(shù)表,合理程度“高”用深灰色顯示,,“較高”用淺灰色顯示,,“一般”用灰色顯示,“較低”用深灰色顯示,,“低”用深灰色顯示,,從而根據(jù)顏色不同直觀地展現(xiàn)出各項(xiàng)費(fèi)用的合理性,具體見表5所示,。

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    根據(jù)表5可以直觀地看出各個(gè)工程各項(xiàng)費(fèi)用的合理程度,。其中標(biāo)“深灰色”的模塊說(shuō)明合理程度高或較低,評(píng)審時(shí)需要特別關(guān)注這些費(fèi)用項(xiàng)目,。具體來(lái)看,,出現(xiàn)深灰色最多的是“生產(chǎn)職工培訓(xùn)及提前進(jìn)廠費(fèi)”,,共有6個(gè)工程的該項(xiàng)費(fèi)用顯示為深灰色,說(shuō)明這項(xiàng)費(fèi)用合理性存疑,,需重點(diǎn)評(píng)審,。從工程角度來(lái)看,工程9的各項(xiàng)費(fèi)用合理程度較高,,共有12個(gè)分項(xiàng)費(fèi)用顯示為灰色,。因此,根據(jù)該表格不僅可以橫向評(píng)判容易出現(xiàn)問題的費(fèi)用,,還可以縱向分析各個(gè)工程的費(fèi)用合理性,。

    最后,根據(jù)前文利用熵值法確立的權(quán)重,,對(duì)各工程指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)并求和,,最終的結(jié)果為各工程的評(píng)審結(jié)果。各工程造價(jià)綜合評(píng)審結(jié)果如表6所示,。

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4  結(jié)論

    本文將DEA和GRE有機(jī)結(jié)合,,應(yīng)用在輸變電工程造價(jià)評(píng)審中。首先對(duì)四項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行評(píng)審,,運(yùn)用DEA方法中的超效率模型,,將影響四項(xiàng)費(fèi)用的20個(gè)影響指標(biāo)作為模型“投入”、各個(gè)費(fèi)用主體作為模型的“產(chǎn)出”,,通過(guò)實(shí)證分析得到各工程4項(xiàng)費(fèi)用的效率值,。以“效率值=1”為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),視“效率值<1”的費(fèi)用為不合理,,找出DEA無(wú)效的費(fèi)用項(xiàng)目并分析其不合理性,。在四項(xiàng)費(fèi)用評(píng)審中,通過(guò)構(gòu)建的指標(biāo)體系可以對(duì)各費(fèi)用的合理性進(jìn)行初步判定,,但無(wú)法評(píng)價(jià)費(fèi)用的合理程度或風(fēng)險(xiǎn)程度,,也不適用于各細(xì)項(xiàng)費(fèi)用的評(píng)審。因此,,進(jìn)一步采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,,對(duì)不同工程的細(xì)項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行評(píng)審。

    在細(xì)項(xiàng)費(fèi)用評(píng)審中,,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,,其他費(fèi)用為例進(jìn)行實(shí)證分析,對(duì)16個(gè)待評(píng)審的細(xì)項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算,,選取一定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量各費(fèi)用的合理程度,,從而基于關(guān)聯(lián)度系數(shù)表得到各費(fèi)用合理程度的顯示結(jié)果,為造價(jià)評(píng)審人員提供簡(jiǎn)潔,、清晰的費(fèi)用評(píng)審結(jié)果,。

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作者信息:

路  妍,,侯喆瑞,呂  科,,張立斌

(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,,北京 100038)

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