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目標式權重敏感度

第五章 案例探討

6.1 目標式權重敏感度

由於本研究在多目標求解過程中是採用權重法進行計算,因此給定不同權重或許會 對目標式造成變動,亦或者不受到影響。而該項資訊需透過目標式權重敏感度進行再次 求解才可得知變化情形。

研究中在權重部份初始設定為正向目標值(W1=0.5),逆向目標值(W2=0.5)予以進 行運算。在此部份,茲對各目標式之權重係數進行(±0.1)至 1.0 即停止的敏感度分析。

而上述敏感度可分為 11 種情境,茲敘述如下。

表 6.1 目標式權重敏感度分析表(一)

0.0/1.0 0.1/0.9 0.2/0.8 0.3/0.7 核能發電量 590502.318 590520.316 590502.325 590142.33 核能正向利潤 -1363329946 -8437587194 -4891788078 -13554593657

正向總利潤 3.6207E+11 3.74183E+11 3.77729E+11 3.69066E+11 逆向總成本 1048792767 1129965585 1091510853 1131124443 核能總利潤 -2412122713 -9567552779 -5983298931 -14685718100

0.4/0.6 0.5/0.5 0.6/0.4 0.7/0.3 核能發電量 590502.324 590523.33 590502.32 590502.319 核能正向利潤 -4087900582 -6367970570 -2748001947 -8801267692

正向總利潤 3.78533E+11 3.76253E+11 3.84661E+11 3.78608E+11 逆向總成本 1133537867 1131736443 1091510841 1089709405 核能總利潤 -5221438449 -7499707013 -3839512788 -9890977098

0.8/0.2 0.9/0.1 1.0/0.0

核能發電量 590493.323 590501.62 6186932.83 (單位:萬度) 核能正向利潤 926879719.6 -1363340840 52798805522 (單位:元)

正向總利潤 3.88336E+11 3.86046E+11 4.6547E+11 (單位:元) 逆向總成本 1047667099 1089709405 10649271161 (單位:元) 核能總利潤 -120787380 -2453050245 42149534361 (單位:元) 註:權重係數中前者為正向供應鏈權重係數,後者為逆向供應鏈權重係數

資料來源:自行整理

在進行目標式權重敏感度分析後可發現兩個目標式權重之各種組合,除了(1.0/0.0) 之組合外,其它組合之核能發電量均在 590,000 左右。因此可將目標式權重敏感度分析 分為兩部份進行討論,一是目標式權重在(0.9/0.1)到(0.0/1.0)之 10 種情境;二是目標式 權重在(1.0/0.0)到(0.9/0.1)之情境,茲分述如下。

6.1.1 情境討論一

在該情境中,核能發電供應鏈模式在加入綠色供應鏈的風險值概念與標準化流程 後,研究對權重進行敏感度調整仍無法影響核能發電量與整體供應鏈績效。會產生該種 情形主要原因在於,雖然核能發電風險值在總成本中所占比例較少(詳見圖 5.6~5.8),但 在經過目標式標準化流程後,即反應出逆向供應鏈中作業成本與風險成本的重要性,且 該項重要性遠超過正向供應鏈中核能發電所產生的利潤。而在核能發電總利潤方面,部 份權重敏感度項目呈現負值原因在於該權重敏感度項目所求得之核能發電的作業上進 行較多次的啟動作業,使得啟動成本過高導致核能發電利潤為負。因此實際營運為避免 利潤為負的情形發生,在選擇核能發電時階時,應避免核能發電有過多啟動與停機作 業。雖然整體核能發電並未受權重變動而影響,但仍需注意核能發電細部變數是否有產 生變動。而核能發電細部變數可採用發電時階進行分析。

在核能發電之總發電時階中,主要分析對象可針對夏季非夏季月份之差異與研究年 期(民國 91~93 年)之變動兩項目來進行分析。

在研究年期方面,由圖 6.1 可看出不同權重係數中,各年期之變化趨勢均相同,第 三年發電次數最多,其次為第二年,而第一年最少。由此可看出,不同目標式權重仍對 發電時階次數無影響。而在夏季與非夏季月份之差異方面如圖 6.2 所示,不同權重係數 仍有相同情形,即在夏季月份時,需藉由核能發電來補足電力需求量之不足,而非夏季 月份所需用到核能發電月份則較少。

圖 6.1 不同目標式權重之發電時階次數圖(一)

資料來源:自行整理

0 5 10 15 20 25

0.1/0.9 0.2/0.8 0.3/0.7 0.4/0.6 0.5/0.5 0.6/0.4 0.7/0.3 0.8/0.2 0.9/0.1 0.0/1.0 權重係數

第一年 第二年 第三年

圖 6.2 不同目標式權重之發電時階次數圖(二)

資料來源:自行整理

由此可知,從整體核能發電量與各機組之發電時階來看,在上述 10 種不同權重之 情境下,其對核能發電並無造成影響,且核能發電量(590,000 萬度)即為整體電力需求市 場中,火力與水力發電提供電力後,仍需藉由核能發電來補足的部份。而該發電量大部 份集中在第三年之夏季月份。

6.1.2 情境討論二

該討論主要是針對權重係數在 1.0/0.0 與 0.9/0.1 之間的變化情形,間距則採用 (±0.01)。藉由設定間距後,可將權重係數再劃分為 11 種情形,如表 6.2 所示。由表 6.2 可看出,目標式權重係數從 1.0/0.0 變化至 0.97/0.03 的四種情形中,對核能發電整體績 效均產生大幅影響,而從 0.96/0.04 開始之後的目標式權重變化即趨於平緩,且與情境討 論一的情形相同,核能發電量均在 590,000 萬度左右。因此,目標式權重在 0.96/0.04 開 始,研究中所界定之核能發電逆向供應鏈已大幅影響正向核能發電供應鏈之績效,使得 正向供應鏈之核能發電量僅能發電 590,000 萬度來支援電力需求之不足。若核能發電量 超過該值時,則會產生效益遞減情形發生。

而在核能發電總利潤方面,部份權重敏感度項目呈現負值原因在於該權重敏感度項 目所求得之核能發電的作業上,進行較多次的啟動作業,而使得啟動成本過高導致核能 發電利潤為負。實際營運為避免利潤為負的情形發生,在選擇核能發電時階時,應避免 核能發電有過多啟動與停機作業。

0 5 10 15 20

0.1/0.9 0.2/0.8 0.3/0.7 0.4/0.6 0.5/0.5 0.6/0.4 0.7/0.3 0.8/0.2 0.9/0.1 0.0/1.0 權重係數

非夏季 夏季

表 6.2 目標式權重敏感度分析表(二)

1.0/0.0 0.99/0.01 0.98/0.02 0.97/0.03 核能發電量 6186932.83 2615214.66 749574.597 745530.253 核能正向利潤 85606870616 30439312692 -1385667834 -652480826.4

正向總利潤 4.98278E+11 4.30054E+11 3.86938E+11 3.88927E+11 逆向總成本 10649271161 4575548838 1402159297 1353256896 核能總利潤 74957599455 25863763854 -2787827131 -2005737723

0.96/0.04 0.95/0.05 0.94/0.06 0.93/0.07 核能發電量 590505.319 590702.3 590502.32 590699.4 核能正向利潤 -233271460.8 -5.19E+09 927020080 9.3E+08

正向總利潤 3.87176E+11 3.82E+11 3.88336E+11 3.88E+11 逆向總成本 1089714508 1.13E+09 1047682394 1.05E+09 核能總利潤 -1322985969 -6.33E+09 -120662314 -1.2E+08

0.92/0.08 0.91/0.09 0.9/0.1

核能發電量 590502.3 590502.3 590501.62 (單位:萬度) 核能正向利潤 -1.4E+09 1.45E+09 9003044398 (單位:元)

正向總利潤 3.86E+11 3.89E+11 3.96412E+11 (單位:元) 逆向總成本 1.05E+09 1.09E+09 1089709405 (單位:元) 核能總利潤 -2.4E+09 3.61E+08 7913334993 (單位:元)

資料來源:自行整理

由上述可知,研究中所建構之核能發電綠色供應鏈模式在正向供應鏈目標值權重設 定小於 0.96 且逆向供應鏈目標值權重小於 0.04 時,整體核能發電量僅以滿足最低需求 為主,該現象表示核能發電已開始不具經濟效益,而轉變為支援性的發電型態。

而由圖 6.3 可得知,藉由目標式權重變化情形可將目標式權重分為兩區域:區域一 為 1.0/0.0~0.96/0.04;區域二為 0.96/0.04~0.0/1.0。由區域大小可知,0.96/0.04~0.0/1.0 間 的區域遠大於 1.0/0.0~0.96/0.04 間的區域。因此可判斷逆向供應鏈決策者(環保利益團體) 與正向供應鏈決策者(核能發電單位)對核能發電之認知差異相當大。且在發電利潤方 面,藉由模式所計算出核能發電利潤在區域一中平均利潤約為 240 億元,而區域二之平 均利潤僅有 6 千萬元左右,兩者相差極大。透過上述可得知,由於正逆向決策者在區域 認知差異與利潤差距過大的情形下,而造成現今『是否應採用核能發電?』已成為大家 所爭論議題。

圖 6.3 不同權重情形下的核能發電量與總利潤變化圖