國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司 張韶華 張 波 王 杰 郝宗良
近年來(lái),電力技術(shù)的快速發(fā)展使得生產(chǎn)生活方式對(duì)電力的依賴程度越來(lái)越高。與此同時(shí),對(duì)電力安全穩(wěn)定的運(yùn)行也提出了更高的要求,特別是在電力建設(shè)、安全運(yùn)行和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面。因電力事故涉及環(huán)節(jié)多、災(zāi)害源多、損失巨大、影響面廣的特點(diǎn),電力事故無(wú)法做到完全避免,因而對(duì)于電力應(yīng)急響應(yīng)與處置能力的要求越來(lái)越高。
同時(shí),電網(wǎng)運(yùn)行的內(nèi)外部環(huán)境日趨復(fù)雜,發(fā)生大面積停電事故的風(fēng)險(xiǎn)始終存在,由電力事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失十分巨大,雖然國(guó)家越來(lái)越重視應(yīng)急管理工作,但電力行業(yè)應(yīng)急基礎(chǔ)管理相對(duì)薄弱、而在應(yīng)急救援過(guò)程出現(xiàn)的各種問(wèn)題更凸顯電力應(yīng)急救援評(píng)價(jià)的重要性,專業(yè)性或綜合性應(yīng)急救援隊(duì)伍建設(shè)的任務(wù)也愈發(fā)緊迫。
電力應(yīng)急救援就是對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)和處理,在事故發(fā)生后進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警疏散、急救與醫(yī)療、消防與工程搶險(xiǎn)、信息收集與應(yīng)急決策、外部求援等,目標(biāo)是盡可能的保護(hù)受威脅的人員、盡可能減輕事故傷害。電力應(yīng)急救援需統(tǒng)籌電力應(yīng)急救援物資、技術(shù)設(shè)備和人員等資源,綜合區(qū)域電網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情和道路交通等信息,選擇最佳應(yīng)急救援方案和救援路線,才能最大限度的保障抗災(zāi)救援的效率。
在技術(shù)應(yīng)用方面,楊鴻昌[1]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到電力應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng),利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),建立了一個(gè)全新的基于物聯(lián)網(wǎng)的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)解決方案;王抒祥[2]認(rèn)為建設(shè)電力應(yīng)急指揮虛擬實(shí)驗(yàn)室,對(duì)于優(yōu)化應(yīng)急救援策略、提高防災(zāi)減災(zāi)水平和應(yīng)急救援能力具有重要意義;在人員保障方面,卞紹潤(rùn)[3]則認(rèn)為電力應(yīng)急救援中最關(guān)鍵直接的救援力量是基層專業(yè)電力應(yīng)急救援隊(duì)伍,所以在基層電力應(yīng)急救援隊(duì)伍的人員整合與培訓(xùn)、實(shí)戰(zhàn)演練等方面需要花費(fèi)更多的精力;孫璇[4]認(rèn)為天津8.12事故中的應(yīng)急指揮、信息報(bào)送、后勤保障三項(xiàng)工作機(jī)制為全市搶險(xiǎn)救災(zāi)提供了堅(jiān)強(qiáng)的電力基礎(chǔ)保障。
目前來(lái)看,雖然電力應(yīng)急救援被認(rèn)為是電力應(yīng)急管理領(lǐng)域的重點(diǎn),但很少有研究來(lái)評(píng)價(jià)不同區(qū)域間的電力應(yīng)急救援能力,各個(gè)區(qū)域間沒(méi)有對(duì)比就無(wú)法得知區(qū)域間存在的優(yōu)劣勢(shì)。本文意圖通過(guò)建立區(qū)域間電力應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)各個(gè)區(qū)域電力應(yīng)急救援水平現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),從而針對(duì)性的提出加強(qiáng)區(qū)域電力應(yīng)急救援能力的意見(jiàn)。
實(shí)施科學(xué)電力應(yīng)急救援、開(kāi)展科學(xué)應(yīng)急指揮,需綜合考慮突發(fā)事件應(yīng)急處置中可能發(fā)生的各種情況,做好各種情況下的應(yīng)急人員、應(yīng)急物資、應(yīng)急設(shè)備和應(yīng)急信息獲取等資源的整合協(xié)調(diào)工作。電力應(yīng)急救援在發(fā)生突發(fā)應(yīng)急事故后作為電力應(yīng)急管理的核心發(fā)揮著重要的作用,電力應(yīng)急管理根據(jù)電力事故發(fā)生的時(shí)間段劃分為電力事故發(fā)生前的預(yù)防預(yù)測(cè)階段、電力事故發(fā)生時(shí)的應(yīng)急救援階段、電力事故發(fā)生后的恢復(fù)重建與適應(yīng)階段。應(yīng)急救援階段是事故處理現(xiàn)場(chǎng)最直接、最復(fù)雜的階段,該階段不僅需投入大量人力、物力,且救援過(guò)程中的信息獲取、規(guī)范因素和指揮協(xié)調(diào)因素都是評(píng)價(jià)區(qū)域電力應(yīng)急救援能力強(qiáng)弱的關(guān)鍵要素。
本文針對(duì)區(qū)域維度將電力應(yīng)急救援能力分別從人員因素B1、物資技術(shù)因素B2、規(guī)范因素B3、信息因素B4和指揮協(xié)調(diào)因素B5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、16個(gè)二級(jí)指標(biāo)對(duì)區(qū)域的電力應(yīng)急救援能力進(jìn)行評(píng)價(jià):區(qū)域電力應(yīng)急救援隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)C1、救援人員與管理人員的應(yīng)急培訓(xùn)C2、區(qū)域管理人員的專業(yè)素質(zhì)C3、區(qū)域電力應(yīng)急技術(shù)C4、區(qū)域電力應(yīng)急救援設(shè)備C5、區(qū)域電力應(yīng)急供電設(shè)備C6、電力應(yīng)急救援后勤保障資源C7、電力應(yīng)急預(yù)案體系C8、電力應(yīng)急標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章制度C9、區(qū)域電力應(yīng)急救援演練C10、上下級(jí)間的電力應(yīng)急救援響應(yīng)機(jī)制C11、電力應(yīng)急救援信息收集、共享的及時(shí)性C12、現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情信息的收集情況C13、電力應(yīng)急通訊安全信息的及時(shí)性C14、區(qū)域內(nèi)各部門(mén)的應(yīng)急協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)C15、區(qū)域電力應(yīng)急指揮部決策效率C16。
主客觀賦權(quán)法分別運(yùn)用于不同層級(jí)的指標(biāo)權(quán)重計(jì)算,在一級(jí)指標(biāo)層中運(yùn)用AHP 法能依據(jù)現(xiàn)實(shí)救援需求情況進(jìn)行對(duì)比打分,能反映出專家們對(duì)一級(jí)指標(biāo)中各指標(biāo)的重視程度,從而在該指標(biāo)層次得到更加貼合實(shí)際的權(quán)重結(jié)果;在二級(jí)指標(biāo)中運(yùn)用熵權(quán)法能根據(jù)各指標(biāo)值的變異程度確定指標(biāo)權(quán)重,避免了人為因素帶來(lái)的偏差,相對(duì)主觀賦權(quán)法精度較高且客觀性更強(qiáng)。
多準(zhǔn)則決策的描述性框架如下:A={a1,a2,…,am}表示為m 個(gè)方案的集合,其中ai表示為第i 個(gè)方案,i ∈M 且M={1,2,…,m);C={c1,c2,…,cn}表示為n 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合,其中cj表示為第j 個(gè)指標(biāo),j ∈N 且N={1,2,…,n}?;贏HP 法的應(yīng)用范圍較廣,本文中關(guān)于AHP 法的步驟不作贅述,下文將從三角模糊語(yǔ)言、熵權(quán)法和TODIM 法三方面進(jìn)行方法說(shuō)明。
三角模糊語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)比傳統(tǒng)的語(yǔ)言能更精確地表達(dá)人類思維,在本文中使用了七個(gè)模糊的語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)來(lái)描述參考績(jī)效(括號(hào)中為對(duì)應(yīng)的三角模糊數(shù)):非常差(0,0,1)、差(0,1,3)、中等差(1,3,5)、一般(3,5,7)、中等好(5,7,9)、好(7,9,10)和非常好(9,10,10)。使用三角模糊語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)評(píng)估區(qū)域各指標(biāo)的表現(xiàn),再運(yùn)用公式的三角模糊數(shù)分級(jí)平均積分公式來(lái)求得去模糊化指標(biāo)數(shù)據(jù)。式中的L、c、u 分別表示判斷對(duì)象的下限、最可能值和上限,分別對(duì)應(yīng)三角模糊數(shù)的三個(gè)數(shù)值,而為去模糊化的三角模糊數(shù)的值。
熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法,其基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來(lái)確定客觀權(quán)重。熵越小可提供的信息量越多、所占的權(quán)重也就越大。不確定性和不可用度就越小。熵權(quán)法的評(píng)價(jià)矩陣是專家通過(guò)三角模糊數(shù)打分得到的,熵權(quán)法分為以下步驟:
數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。首先消除各個(gè)指標(biāo)的量綱影響,通過(guò)極值標(biāo)準(zhǔn)化公式1、2將去模糊化的指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣X=[Xij]m*n進(jìn)行歸一化處理得到標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣Y=[Yij]m*n。正向指標(biāo)時(shí)如式1:
負(fù)向指標(biāo)時(shí)如式2:
Yij為Xij標(biāo)準(zhǔn)化處理后的結(jié)果。
求第j 項(xiàng)指標(biāo)在第i 個(gè)方案中占該指標(biāo)的比重。實(shí)際上就是為了計(jì)算該指標(biāo)的變異大小:,i=1,…,m,j=1,…n (3);求各指標(biāo)的信息熵(4),其中Ej≥0,若pij=0、定義Ej=0;確定各指標(biāo)的權(quán)重。通過(guò)信息熵計(jì)算公式計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)為ω1,ω2,…,ωn,(j=1,2,…,n) (5)。
一級(jí)指標(biāo)中運(yùn)用層次分析法求解權(quán)值既維護(hù)了決策者的主觀意愿,考慮了指標(biāo)間的相互影響,又能避免計(jì)算出的權(quán)重失真不符合實(shí)際;二級(jí)指標(biāo)運(yùn)用熵權(quán)法計(jì)算權(quán)值既能根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)指標(biāo)值的變異程度來(lái)確定權(quán)重,又能避免權(quán)重計(jì)算結(jié)果的主觀性過(guò)強(qiáng),兩個(gè)層次指標(biāo)權(quán)值相乘后可得到較為客觀、符合實(shí)際的客觀權(quán)重。
TODIM 決策方法是基于前景理論的一種考慮決策者心理行為的典型多屬性決策方法,它能從決策者對(duì)得失的判斷往往具有參照依賴性和對(duì)損失更為敏感的觀點(diǎn)出發(fā),有效地捕捉不確定條件下的損失和收益。TODIM 法的計(jì)算步驟如下:
計(jì)算指標(biāo) cj相較于參照指標(biāo) cr的相對(duì)權(quán)重ωjr,使得(6),其中ωj={ω1,ω2,,ωn},ωr=maxj∈N{ωj}計(jì)算方案ai相較于方案ak在指標(biāo)cj,j ∈(1,2,…,n)上的優(yōu)勢(shì)度:
其中,參數(shù)θ 是關(guān)于損失的衰減因子,通常的θ取值范圍是θ>0。當(dāng)0<θ<1時(shí),決策者是風(fēng)險(xiǎn)偏愛(ài)型,此時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)偏大;當(dāng)θ>1時(shí),決策者是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避型,θ 值越大表示風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避程度越高。
計(jì)算方案ai較于方ak的總體優(yōu)勢(shì)度δ(ai,ak)=(8);計(jì)算方案 ai較于其他所有方案的全局優(yōu)勢(shì)度并將其標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)行最終的排序,根據(jù)Φ(ai),i∈(1,2,…,m)對(duì)方案進(jìn)行排序,Φ(ai)的值越大決策方案越優(yōu):
現(xiàn)假設(shè)A 市按照電力應(yīng)急救援的服務(wù)范圍劃分為5個(gè)區(qū)域,分別記作A1~A5,A 市政府需要對(duì)各個(gè)區(qū)域的電力應(yīng)急救援能力的強(qiáng)弱進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)的指標(biāo)包括上文中5個(gè)一級(jí)指標(biāo)B1~B5、16個(gè)二級(jí)指標(biāo)C1~C16。區(qū)域電力應(yīng)急能力評(píng)價(jià)的步驟如下所示:
首先用層次分析法計(jì)算一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,專家運(yùn)用層次分析法的判斷尺度打分情況如表1。利用和積法計(jì)算出的特征向量對(duì)應(yīng)的各指標(biāo)權(quán)重為:ωB1=0.5214 ;ωB2=0.1004 ;ωB3=0.0475 ;ωB4=0.2177;ωB5=0.1129,一致性指標(biāo)CI 與一致性指數(shù)CR 分別為CI=0.0301、CR=0.0268且CR<0.1。
表1 運(yùn)用層次分析法的判斷尺度打分情況
其次用熵權(quán)法分別計(jì)算各個(gè)一級(jí)指標(biāo)下的指標(biāo)權(quán)重,并綜合一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重求得最終的指標(biāo)權(quán)重,運(yùn)用公式將指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣(指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣為三角模糊數(shù)矩陣)去模糊化,之后運(yùn)用公式(1)~(6)求得的二級(jí)指標(biāo)ωc1~ωc16初始權(quán)重分別為:0.0445、0.0362、0.0744、0.0734、0.0469、0.0385、0.0447、0.0357、0.0851、0.0318、0.0667、0.1196、0.0696、0.1196。再將該權(quán)重與一級(jí)指標(biāo)權(quán)重相乘再歸一化處理的到最終的二級(jí)指標(biāo)ωc1~ωc16權(quán)重分別為:0.1237、0.1006、0.2067、0.0393、0.0251、0.0234、0.0206、0.0113、0.0090、0.0215、0.0080、0.0774、0.1388、0.0808、0.0419、0.0720。
最后將運(yùn)用AHP 與熵權(quán)法求得的二級(jí)指標(biāo)權(quán)重帶入公式(6)得到相對(duì)權(quán)重后,用公式(7)、(8)求得各區(qū)域的總體優(yōu)勢(shì)度為:δ(A1,Ak)=-45.3642、δ(A2,Ak)=-39.5809、δ(A3,Ak)=-33.4510、δ(A4,Ak)=-20.0901、δ(A5,Ak)=-55.3487,經(jīng)公式(9)歸一化處理后得到的最終排名為A4>A3>A2>A1>A5。
由此看出,區(qū)域A4的電力應(yīng)急救援能力最強(qiáng),各指標(biāo)的表現(xiàn)在所有區(qū)域中更加均衡;A5的電力應(yīng)急救援能力最弱,各指標(biāo)的表現(xiàn)也較差。從一級(jí)指標(biāo)的權(quán)值看出人員因素更重要,從二級(jí)指標(biāo)的權(quán)值看出信息收集與指揮決策效率更重要,而從綜合權(quán)值的角度看,救援人員專業(yè)水平在電力應(yīng)急救援中占據(jù)主導(dǎo)地位,因此可看出需格外重視管理人員專業(yè)性的培訓(xùn)工作。
本文從提升電力應(yīng)急救援能力的實(shí)際需求出發(fā),建立區(qū)域應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,考慮兩個(gè)層次指標(biāo)的不同特點(diǎn)結(jié)合主客觀賦權(quán)法的優(yōu)勢(shì),將更符合實(shí)際背景的指標(biāo)權(quán)重運(yùn)用TODIM 法對(duì)A 市五個(gè)區(qū)域的電力應(yīng)急救援能力強(qiáng)弱進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)提高電力應(yīng)急救援能力評(píng)估水平具有借鑒意義。