風險指引型性能指數的研究與應用

陳世軍 全雄偉

摘 ? 要：風險指引型性能指標體系能夠準確、客觀評價機組的性能狀態，為制定相應的管理行動提供依據。但是其由多個性能指標組成，無法對機組整體狀態進行評估，也不利于開展國際、國內同行對標分析等應用，故有必要在此基礎上研究出一個綜合性能指數（即風險指引型性能指數）。本文在風險指引型性能指標基礎上，根據閾值進行插值計算出各指標分值，再采用德爾菲法（Delphi方法）確定各性能指標的權重，最后對各指標加權分值進行求和得出機組的性能指數。通過該指數來跟蹤電廠的總體性能，找出各機組的薄弱環節，為推動核電廠核安全持續改進和不斷提高，優化管理水平提供支持。

關鍵詞：風險指引型 ?Delphi方法 ?性能指數

中圖分類號：TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0190-05

Abstract： The risk-informed performance indicator can accurately and objectively evaluate the performance status of the unit and provide a basis for corresponding management actions. Because it has multiple performance indicators， it is impossible to obtain an overall status indicator， and it is not possible to rank according to the operating status of the unit. Therefore， it is necessary to develop a comprehensive performance index （ie， risk-informed performance index）.Based on the performance indicators， this paper calculates the scores of each indicator according to the threshold value， and then uses the Delphi method to determine the weight of each performance index. Finally， the weighted scores of each index are summed to obtain the unit Performance index. The risk-informed performance index values of each unit are ranked from high to low， and the comprehensive ranking of the multi- units is determined.

Key Words： Risk-informed; Delphi method; Performance index

自2000年美國核管會（NRC）實施反應堆監督（ROP）程序來監管核電廠的安全狀況以來，美國100多個核電機組取得了優秀的核安全業績。該方法在2006年得到IAEA全球推薦，目前美、加、韓、西班牙等國家均采納完整或部分ROP。

我國NNSA組織相關技術單位參考NRC的ROP性能指標開發了國內的性能指標體系，但NRC根據使用情況對性能指標體系做了多次升版，刪除了不合理指標并加強了對緩解系統設備可靠性的監測，提高了性能指標對核電機組運行狀態的準確性評估;而我國NNSA開發的性能指標體系參考的NRC性能指標版本較老，未能實時對性能指標體系進行更新，且性能指標數據采集導則可指導性較差，出現應急準備相關性能指標數值超過100%的情況。

部分核電集團結合NRC的性能指標體系和NNSA的性能指標閾值進行適應性修正建立了群廠核電機組性能監測的指標體系，并結合NRC的ROP監管方法對群廠核電機組的運行狀態進行評估;目前正在建立核電機組運行狀態異常的管理措施，實現核電機組狀態的閉環管理，有效提升機組的核安全管理水平。

性能指標能夠準確、客觀評價機組的性能狀態，為制定相應的管理行動提供依據;但性能指標體系由多個性能指標組成，無法進行多機組、多堆型核安全狀態對標分析，有必要開發一個評估核電機組整體狀態的性能指數。而WANO和INPO通過指標插值和加權組合方式計算機組的綜合指標指數，得出各機組的綜合指標數值，用于跟蹤機組的總體性能及開展對標分析等應用。

風險指引型性能指數以ROP中的“核電廠安全狀況評價指標（PIs PERFORMANCE INDICATEs）”為基礎，結合德爾菲法權重因子確定方法和INPO/WANO綜合性能指數的計算方法開發出的適用于集團多基地多機組風險管理的指標。

1 ?方法介紹

風險指引型性能指數是一個綜合的風險管理指數，包括核安全、輻射安全以及電廠保衛等風險信息。根據PI指標計算方法計算出各指標的數值，再根據指標閾值線性插值計算出各指標的分值（0～100），然后采用德爾菲及歷史數據權重因子確定方法確定各指標的權重因子，最后根據權重加權求和方式計算出各機組的綜合分值;對于多機組的基地，采用求和平均的方式計算出基地性能指數分值;基于性能指數開展多基地、多機組對標分析，找出薄弱環節，為推動核電廠核安全持續改進和不斷提高，優化管理水平提高支持。一般情況下，風險指引型性能指數值越高表明這些指標監測下區域的性能越好;指數值也會定期根據指標的變化或所關注的區域進行調整。

總體流程如圖1所示，具體內容見后續介紹。

1.1 指標數據收集

指標數據收集是風險指引型性能指數分析工作的重要開始。首先根據性能指標采集導則收集各機組的運行時間、設備失效數據及不可用時間、非計劃停堆或功率改變次數、應急準備等相關數據，并整理成文檔保存。

1.2 性能指標計算

對收集到的指標數據，根據各指標計算方法和周期計算出各指標的實際數值。由于該綜合指標是以年度為統計周期，采用如下計算規則：

統計周期為1個季度的指標，選擇滾動4個季度的最大值作為該指標的年度值;

統計周期超過4個季度的，按照指標原有的計算方法計算指標年度值。

下面以MSPI指標為例，對其計算原理進行簡單介紹。

MSPI主要由核電廠系統的不可用度指標（UAI）和不可靠度指標（URI）兩部分組成：MSPI=UAI+URI

不可用度是在先前滾動連續的12個季度內，臨界運行時系列/系統由于計劃或非計劃性維修或試驗而不能執行其被監測功能的時間與這12個季度內臨界運行的時間之比。

不可靠度是在先前滾動連續的12個季度內，系列/系統不能執行其被監測功能的概率。

基準值是對應于業界現有核電廠的不可用度和不可靠度的基準值。

1.3 權重因子確定

各指標的權重=德爾菲法確定權重×0.6+歷史數據加權結果×0.4，各權重確定方法簡述如下：

1.3.1 德爾菲法確定權重方法

德爾菲法也稱專家調查法，是一種采用通訊方式分別將所需解決的問題單獨發送到各個專家手中，征詢意見，然后回收匯總全部專家的意見，并整理出綜合意見。隨后將該綜合意見和預測問題再分別反饋給專家，再次征詢意見，各專家依據綜合意見修改自己原有的意見，然后再匯總。這樣多次反復，逐步取得比較一致的預測結果的決策方法。

這種方法的優點主要是簡便易行，具有一定科學性和實用性，可以避免會議討論時產生的害怕權威隨聲附和，或固執己見，或因顧慮情面不愿與他人意見沖突等弊病;同時也可以使大家發表的意見較快收集，參加者也易接受結論，具有一定程度綜合意見的客觀性;其具體流程如圖2所示。

采用德爾菲法背靠背選擇5名執照人員和5名股份公司核安全管理人員按照1→5（不重要→重要）對性能指標進行重要性判定，再根據判定結果進行求和平局并歸一化處理。

1.3.2 歷史數據權重計算

統計近3年以來各指標首次出現白色及以上次數（其中，黃色按照“3個白色”統計，其他類推），最后根據統計結果加權并歸一化處理。

1.3.3 指標權重因子確定

根據上述兩種方法確定的各指標權重因子，再乘以各種方法的權重得出各指標最終的權重因子。

1.4 指標分值計算

通過1.2節得出各指標的數值后，結合各指標的閾值按照0～100插值計算出各性能指標的分值。采取了如下方式計算性能指標分值：

對于數值越大表征機組運行狀態越差的性能指標，采取如下規則：

（1）PI>最大閾值，指標分值=0。

（2）0

（3）PI≤0，指標分值=100。

對于數值越大表征機組運行狀態越好的性能指標，采取如下規則：

（1）PI>最大閾值，指標分值=100。

（2）0

（3）PI≤0，指標分值=0。

1.5 性能指數確定

根據確定的指標分值及各指標權重因子進行加權求和得出各機組的性能指數。在多個機組的核電基地中，通過均化處理各機組的性能指數得到各基地的性能指數。

例如，一個核電基地有2個核電機組，機組的性能指數分別為68.5和79.3，則基地的性能指數值為（68.5+79.3）/2=73.9。

1.6 對標分析

根據對標分析目標，可以選擇以機組、核電廠、基地、核電集團等多維度進行對標分析，查找機組的薄弱環節，為推動核電廠核安全持續改進和不斷提升，優化管理水平提供支持。

2 ?應用實例

本節采用第1節中給出的風險指引型性能指數分析方法，對2018年某核電集團在運機組的運行狀態進行分析。

2.1 指標數據收集及結果計算

將定期收集的各機組性能指標數據進行梳理與匯總，并計算出2018年各機組性能指標數值。由于指標數量較多，以反應堆安全指標為例，展示其結果見表1。

2.2 權重因子確定

采用1.3節介紹的方法分別得出確定德爾菲法確定權重和歷史數據權重，最后再加權得出各性能指標的最終權重值，具體結果見表2。

2.3 指標分值計算

采用1.4節介紹的方法得出各機組性能指標的分值，由于指標數量較多，以反應堆安全指標為例，展示其結果見表3。

2.4 性能指數確定及對標分析

根據1.3和1.4節介紹的方法，計算出各機組及基地的性能指數值并進行排序，其結果見表4。

按照各機組性能指數分值從大到小排名，如圖3所示。

由表4和圖3可以得出如下結論：

2018年某核電集團核電機組性能指數狀態良好，平均值達到90.21;

有6臺機組性能指數值低于平均值，尤其是A3機組離平均值較遠，其主要原因為核電廠機組A3發生1起非計劃功率改變、LHP運行失效及多起安全殼和輻射安全指標偏高的綠色事件。

3 ?結語

通過采用風險指引型性能指數對多基地多機組的風險進行量化，通過多機組多基地對標分析，可以有效查找薄弱環節，為推動核電廠核安全持續改進和不斷提升，優化管理水平提供支持。

為了更好地衡量各基地機組的風險，建議后續增加異常事件重要度結果輸入，使其更全面量化各機組的風險;同時不建議將該指標作為考核的要求。

參考文獻

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