劉 璐 ，周榆曉 ，尚 瑩 ，劉 晨 ，劉 罡

（1 國家電網(wǎng)遼寧省電力有限公司計(jì)量中心,遼寧 沈陽 110186）（2 國家電網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110006）

1 引言

計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系將從加強(qiáng)建設(shè)國家電網(wǎng)公司電能計(jì)量器具管控出發(fā)，以到貨前全性能試驗(yàn)環(huán)節(jié)為主，通過定量的方式評價(jià)電能計(jì)量器具的優(yōu)劣。該體系能夠在精確計(jì)量領(lǐng)域提供重要的導(dǎo)向作用，并通過督促供應(yīng)商改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)電能計(jì)量行業(yè)的發(fā)展。

2 計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系的設(shè)計(jì)思路

該體系針對電能計(jì)量器具種類多、項(xiàng)目不一致等特點(diǎn)，從質(zhì)量管控目標(biāo)出發(fā)，在分析各電能計(jì)量器具試驗(yàn)項(xiàng)目、管控辦法規(guī)定的基礎(chǔ)上，在一定原則下建立電能計(jì)量器具分級評價(jià)體系，為對電能計(jì)量器具分級評價(jià)打下良好基礎(chǔ)。為科學(xué)建立本套評價(jià)體系，需將計(jì)量器具的全部試驗(yàn)項(xiàng)目共分為兩級評價(jià)。通過對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)分析確定科學(xué)的評價(jià)方法，采用迭代的線性加權(quán)法計(jì)算出最終評價(jià)得分，并以此作為評價(jià)結(jié)論，從而直觀得到電能計(jì)量器具的質(zhì)量優(yōu)劣，并可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，從數(shù)據(jù)本身挖掘更多信息。

2.1 指標(biāo)選取原則

建立評價(jià)指標(biāo)是開展電能計(jì)量器具分級評價(jià)的重要基礎(chǔ)和依據(jù)。鑒于此，需要建立一套科學(xué)、合理的評價(jià)體系，應(yīng)遵循以下原則[1]：

（1）整體性：對電能計(jì)量器具的質(zhì)量情況進(jìn)行全面評估。

（2）通用性：適用于各類電能計(jì)量器具。

（3）靈活性：具有指標(biāo)范圍擴(kuò)展的能力。

2.2 設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)步驟

（1）明確指標(biāo)范圍：文中針對電能計(jì)量器具到貨前全性能檢驗(yàn)，共涉及單相智能表、三相智能表、低壓電流互感器三類電能計(jì)量器具的全部試驗(yàn)項(xiàng)目。

（2）指標(biāo)梳理：將試驗(yàn)項(xiàng)目按類型進(jìn)行分類，將試驗(yàn)大類確定為一級指標(biāo)，試驗(yàn)大類所包含具體試驗(yàn)項(xiàng)目定為二級指標(biāo)。

（3）指標(biāo)分析：對全部試驗(yàn)項(xiàng)目按照試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，分為數(shù)據(jù)類、判定類與結(jié)合類，即試驗(yàn)結(jié)果全部為試驗(yàn)數(shù)據(jù)的為數(shù)據(jù)類、試驗(yàn)結(jié)果僅為合格與否的為判定類、試驗(yàn)結(jié)果為數(shù)據(jù)與判定結(jié)合的為結(jié)合類。

（4）指標(biāo)展示[2]：對全部試驗(yàn)項(xiàng)目的評價(jià)結(jié)果以及最終評價(jià)結(jié)果進(jìn)行展示，評價(jià)結(jié)果能夠反映出計(jì)量器具的整體質(zhì)量水平以及具體某環(huán)節(jié)的性能表現(xiàn)。

3 計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系的建立

文中在對計(jì)量器具類型與評價(jià)指標(biāo)選取進(jìn)行分析并確立的基礎(chǔ)上，針對遼寧計(jì)量中心計(jì)量器具全性能檢驗(yàn)初步設(shè)計(jì)了一套計(jì)量器具分級評價(jià)體系構(gòu)成方案，對其中的指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)。該體系從單相智能表、三相智能表和低壓電流互感器三個(gè)方面，提出計(jì)量器具分級評價(jià)體系。其中，單、三相智能表由8個(gè)一級指標(biāo)組成，低壓電流互感器由6個(gè)一級指標(biāo)組成。二級指標(biāo)則依據(jù)計(jì)量器具的具體規(guī)格差異化配置。

圖1 設(shè)計(jì)思路示意流程圖

圖2 計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系

4 計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)模型研究

文中提出的計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)方法是以組合評價(jià)理論為依據(jù)，采用聚類分析、統(tǒng)計(jì)分析、方差分析等數(shù)學(xué)手段確定各指標(biāo)的對應(yīng)權(quán)重，依據(jù)計(jì)量器具的屬性及指標(biāo)特點(diǎn)，將數(shù)學(xué)手段、主觀經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并輔助Origin、Statistical Product and Service Solutions（簡稱SPSS軟件）等數(shù)據(jù)處理軟件以及相應(yīng)數(shù)學(xué)處理軟件等評價(jià)方法相結(jié)合，以科學(xué)、合理、全面、有效地對計(jì)量器具質(zhì)量進(jìn)行分級評價(jià)的新型評價(jià)方法。

4.1 評價(jià)方法設(shè)計(jì)思路

4.1.1 評價(jià)方法的原則

計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)方法主要依據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）完整、全面、指標(biāo)科學(xué)、可行；

（2）根據(jù)不同的評估對象選擇科學(xué)的評估方法；

（3）所選擇的評估方法均是主、客觀組合評價(jià)，同時(shí)體現(xiàn)主、客觀評價(jià)信息；

（4）評估結(jié)果科學(xué)，具有可推廣性。

4.1.2 評價(jià)方法的思路

計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)模型，構(gòu)建思路主要包括：

步驟1：建立雙階層次結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系[3]，即分為目標(biāo)層和指標(biāo)層的層級結(jié)構(gòu)體系。目標(biāo)層即對計(jì)量器具質(zhì)量做出綜合評價(jià)，指標(biāo)層即為分布在各屬性上的底層指標(biāo)。

步驟2：結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)類別的影響因素確定一級指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合影響因素與試驗(yàn)結(jié)果差異程度確定二級權(quán)重。對于主觀權(quán)重可采用層次分析方法（AHP），對于客觀權(quán)重可采用聚類分析、統(tǒng)計(jì)分析、方差分析等數(shù)學(xué)方法。

步驟3：將組合評價(jià)模型應(yīng)用到計(jì)量器具的評價(jià)中，運(yùn)用線性加權(quán)法[4]得到定量的計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)結(jié)果。

4.2 評價(jià)指標(biāo)的處理及指標(biāo)權(quán)重的確定方法選取

目前使用的指標(biāo)賦權(quán)方法很多，依照各方法的原理、原始數(shù)據(jù)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，可以將賦權(quán)方法歸結(jié)為三類，即主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法是依據(jù)該領(lǐng)域?qū)＜业睦碚摶A(chǔ)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來對評價(jià)對象進(jìn)行判斷，從而得到各指標(biāo)的相對重要程度。客觀賦權(quán)法是完全依據(jù)評價(jià)對象的指標(biāo)數(shù)據(jù)本身體現(xiàn)的信息來進(jìn)行計(jì)算，從而得到相應(yīng)權(quán)重，不受人為主觀因素影響。組合賦權(quán)法，即綜合上述主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法的組合算法，既能體現(xiàn)出專家學(xué)者主觀的指標(biāo)相對重要程度，又能在一定程度上保證數(shù)據(jù)本身的信息得到有效運(yùn)用，較好地發(fā)揚(yáng)了兩種賦權(quán)法的優(yōu)勢[5]。文中針對具體指標(biāo)分別采用上述三種賦權(quán)法。

4.3 通用評價(jià)模型

計(jì)量器具到貨前全性能檢驗(yàn)項(xiàng)目具有差異性，為滿足評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化需求，為有效統(tǒng)一各計(jì)量器具的評價(jià)方法，文中提出了一個(gè)具有通用價(jià)值的分級評價(jià)模型，模型如下：

其中：為某上級指標(biāo)的評價(jià)分值，為該上級指標(biāo)對應(yīng)包含的各項(xiàng)下級指標(biāo)的評價(jià)分值，為該下級指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重。

此套數(shù)學(xué)模型將每類計(jì)量器具到貨前全性能試驗(yàn)所涉及的全部試驗(yàn)項(xiàng)目按照影響因素分類分級，共有二級指標(biāo)。一級指標(biāo)包括各類計(jì)量器具的試驗(yàn)項(xiàng)目大類；二級指標(biāo)為各大類試驗(yàn)中所涵蓋的試驗(yàn)項(xiàng)目。權(quán)重確定依據(jù)上述兩種數(shù)學(xué)方法。本套評價(jià)模型將分值做統(tǒng)一劃分，采用百分制，并分為A（100分）,B（80分）,C（60分）,D（0分）四個(gè)檔位，每個(gè)二級指標(biāo)按照試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)能夠得到客觀的評價(jià)分值。將得到的分值與確定的權(quán)重通過線性加權(quán)法進(jìn)行計(jì)算從而得到最終的評價(jià)結(jié)論。

5 實(shí)證過程與結(jié)果分析

此部分以2017年某批次的某一特定供應(yīng)商的單相智能表為案例，采用計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)方法與模型進(jìn)行評價(jià)。

5.1 案例分析流程

首先對該批次單相智能表的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定其二級指標(biāo)，對每項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行評分。而后結(jié)合二級指標(biāo)權(quán)重，利用線性加權(quán)法計(jì)算二級指標(biāo)的評價(jià)分值。將二級指標(biāo)的評價(jià)分值作為一級指標(biāo)的評分，結(jié)合一級指標(biāo)權(quán)重，利用線性加權(quán)法計(jì)算出總分值。評分流程如圖3所示。

圖3 評分流程

圖4 評價(jià)結(jié)果橫向比較流程

5.2 評價(jià)結(jié)果的應(yīng)用

5.2.1 評價(jià)方法的原則

以每一到貨批次為單位，比較同一批次不同供應(yīng)商產(chǎn)品的評價(jià)結(jié)果，即具體分?jǐn)?shù)值，通過分?jǐn)?shù)值的高低可以直觀得出優(yōu)劣程度結(jié)果。橫向比較時(shí)，可采用聚類分析方法對每批次評價(jià)結(jié)果進(jìn)行評判比較，流程如圖4所示。

5.2.2 評價(jià)方法的原則

以供應(yīng)商為單位，將不同年份、不同批次、同一供應(yīng)商的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行縱向比較，進(jìn)行穩(wěn)定性分析，可用圖像、表格等形式呈現(xiàn)評價(jià)結(jié)果的變化趨勢。同時(shí)，將不同供應(yīng)商評價(jià)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，如果出現(xiàn)不同供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量變化趨勢明顯且相關(guān)的情況，可以初步判斷檢測標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了漂移現(xiàn)象，進(jìn)一步加強(qiáng)對檢測標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)督管理，流程如圖5所示。

圖5 評價(jià)結(jié)果縱向比較流程

6 結(jié)語

基于大數(shù)據(jù)理念的啟發(fā)，文中主要針對遼寧電能計(jì)量器具到貨前全性能試驗(yàn)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)理論對歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在對電能計(jì)量器具質(zhì)量管控充分研究的條件下提出了一套計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系。通過實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，文中研究提出的質(zhì)量分級評價(jià)體系具有通用性與靈活的特點(diǎn)性，可以進(jìn)一步拓展到其他環(huán)節(jié)對計(jì)量器具質(zhì)量進(jìn)行全方位的管控，對國家電網(wǎng)公司開展標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量監(jiān)督具有重要推動(dòng)意義。

文中提出的基于大數(shù)據(jù)的計(jì)量器具質(zhì)量分級評價(jià)體系仍需進(jìn)一步研究。目前，此套計(jì)量器具分級評價(jià)管理體系能夠獨(dú)立對電能表進(jìn)行評價(jià)，日后可以在現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展深入研究。通過軟件編寫與規(guī)劃嵌入遼寧省計(jì)量中心質(zhì)檢業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，相結(jié)合進(jìn)而并與省級計(jì)量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺對接，自動(dòng)完成對電能計(jì)量器具的品級評價(jià)。并結(jié)合圖形可視化技術(shù)更為直觀地反映電能計(jì)量器具質(zhì)量狀況[6]，進(jìn)一步完善電能計(jì)量器具的質(zhì)量管控工作。

參考文獻(xiàn)

[1]朱東華,張嶷,汪雪峰,等.大數(shù)據(jù)環(huán)境下技術(shù)創(chuàng)新管理方法研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理,2013,34(4):172-180.

[2]羅東,胡良煥,邢玉珍.電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系研究[J].安徽電力,2009,26(3):75-79.

[3]鄧雪,李家銘,曾浩健,陳俊羊,趙俊峰.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識,2012,07:93-100.

[4]李學(xué)遠(yuǎn).基于方差分析的故障測距算法的研究[D].重慶大學(xué),2007.

[5]A.J.Lopes，R.Lezama，R.Pineda Model.Based Systems Engineering for Smart Grids as Systems of Systems[J].Proscenia Computer Science, 2011,6:441-450.

[6]楊思遠(yuǎn).質(zhì)檢大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)架構(gòu)及應(yīng)用服務(wù)價(jià)值模型探討[J]. 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2017(02):47-50.