基于組合賦權TODIM法的區域電力應急救援能力的評價

國網寧夏電力有限公司 張韶華 張 波 王 杰 郝宗良

1 電力應急救援體系的現狀

近年來，電力技術的快速發展使得生產生活方式對電力的依賴程度越來越高。與此同時，對電力安全穩定的運行也提出了更高的要求，特別是在電力建設、安全運行和電力系統穩定性等方面。因電力事故涉及環節多、災害源多、損失巨大、影響面廣的特點，電力事故無法做到完全避免，因而對于電力應急響應與處置能力的要求越來越高。

同時，電網運行的內外部環境日趨復雜，發生大面積停電事故的風險始終存在，由電力事故造成的人員傷亡和經濟損失十分巨大，雖然國家越來越重視應急管理工作，但電力行業應急基礎管理相對薄弱、而在應急救援過程出現的各種問題更凸顯電力應急救援評價的重要性，專業性或綜合性應急救援隊伍建設的任務也愈發緊迫。

電力應急救援就是對突發事件的應急響應和處理，在事故發生后進行及時的報警疏散、急救與醫療、消防與工程搶險、信息收集與應急決策、外部求援等，目標是盡可能的保護受威脅的人員、盡可能減輕事故傷害。電力應急救援需統籌電力應急救援物資、技術設備和人員等資源，綜合區域電網、現場災情和道路交通等信息，選擇最佳應急救援方案和救援路線，才能最大限度的保障抗災救援的效率。

在技術應用方面，楊鴻昌[1]將物聯網技術引入到電力應急救援現場，利用無線傳感網絡、云計算與數據挖掘技術，建立了一個全新的基于物聯網的電力應急通信系統解決方案；王抒祥[2]認為建設電力應急指揮虛擬實驗室，對于優化應急救援策略、提高防災減災水平和應急救援能力具有重要意義；在人員保障方面，卞紹潤[3]則認為電力應急救援中最關鍵直接的救援力量是基層專業電力應急救援隊伍，所以在基層電力應急救援隊伍的人員整合與培訓、實戰演練等方面需要花費更多的精力；孫璇[4]認為天津8.12事故中的應急指揮、信息報送、后勤保障三項工作機制為全市搶險救災提供了堅強的電力基礎保障。

目前來看，雖然電力應急救援被認為是電力應急管理領域的重點，但很少有研究來評價不同區域間的電力應急救援能力，各個區域間沒有對比就無法得知區域間存在的優劣勢。本文意圖通過建立區域間電力應急救援能力評價指標體系，對各個區域電力應急救援水平現狀進行評價，從而針對性的提出加強區域電力應急救援能力的意見。

2 電力應急救援評價指標體系

實施科學電力應急救援、開展科學應急指揮，需綜合考慮突發事件應急處置中可能發生的各種情況，做好各種情況下的應急人員、應急物資、應急設備和應急信息獲取等資源的整合協調工作。電力應急救援在發生突發應急事故后作為電力應急管理的核心發揮著重要的作用，電力應急管理根據電力事故發生的時間段劃分為電力事故發生前的預防預測階段、電力事故發生時的應急救援階段、電力事故發生后的恢復重建與適應階段。應急救援階段是事故處理現場最直接、最復雜的階段，該階段不僅需投入大量人力、物力，且救援過程中的信息獲取、規范因素和指揮協調因素都是評價區域電力應急救援能力強弱的關鍵要素。

本文針對區域維度將電力應急救援能力分別從人員因素B1、物資技術因素B2、規范因素B3、信息因素B4和指揮協調因素B5個一級指標、16個二級指標對區域的電力應急救援能力進行評價：區域電力應急救援隊伍的專業素質C1、救援人員與管理人員的應急培訓C2、區域管理人員的專業素質C3、區域電力應急技術C4、區域電力應急救援設備C5、區域電力應急供電設備C6、電力應急救援后勤保障資源C7、電力應急預案體系C8、電力應急標準規章制度C9、區域電力應急救援演練C10、上下級間的電力應急救援響應機制C11、電力應急救援信息收集、共享的及時性C12、現場災情信息的收集情況C13、電力應急通訊安全信息的及時性C14、區域內各部門的應急協調聯動C15、區域電力應急指揮部決策效率C16。

3 方法說明

主客觀賦權法分別運用于不同層級的指標權重計算，在一級指標層中運用AHP 法能依據現實救援需求情況進行對比打分，能反映出專家們對一級指標中各指標的重視程度，從而在該指標層次得到更加貼合實際的權重結果；在二級指標中運用熵權法能根據各指標值的變異程度確定指標權重，避免了人為因素帶來的偏差，相對主觀賦權法精度較高且客觀性更強。

多準則決策的描述性框架如下：A={a1,a2,…,am}表示為m 個方案的集合，其中ai表示為第i 個方案，i ∈M 且M={1,2,…,m)；C={c1,c2,…,cn}表示為n 個評價指標的集合，其中cj表示為第j 個指標，j ∈N 且N={1,2,…,n}。基于AHP 法的應用范圍較廣，本文中關于AHP 法的步驟不作贅述，下文將從三角模糊語言、熵權法和TODIM 法三方面進行方法說明。

3.1 三角模糊語言

三角模糊語言術語比傳統的語言能更精確地表達人類思維，在本文中使用了七個模糊的語言術語來描述參考績效（括號中為對應的三角模糊數）：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）。使用三角模糊語言術語評估區域各指標的表現，再運用公式的三角模糊數分級平均積分公式來求得去模糊化指標數據。式中的L、c、u 分別表示判斷對象的下限、最可能值和上限，分別對應三角模糊數的三個數值，而為去模糊化的三角模糊數的值。

3.2 熵權法

熵權法是一種客觀賦權法，其基本思路是根據指標變異性的大小來確定客觀權重。熵越小可提供的信息量越多、所占的權重也就越大。不確定性和不可用度就越小。熵權法的評價矩陣是專家通過三角模糊數打分得到的，熵權法分為以下步驟：

數據標準化。首先消除各個指標的量綱影響，通過極值標準化公式1、2將去模糊化的指標數據矩陣X=[Xij]m＊n進行歸一化處理得到標準化后的數據矩陣Y=[Yij]m＊n。正向指標時如式1：

負向指標時如式2：

Yij為Xij標準化處理后的結果。

求第j 項指標在第i 個方案中占該指標的比重。實際上就是為了計算該指標的變異大小：，i=1,…,m,j=1,…n (3);求各指標的信息熵(4),其中Ej≥0，若pij=0、定義Ej=0；確定各指標的權重。通過信息熵計算公式計算各個指標的熵權為ω1,ω2，…,ωn,(j=1,2,…,n) (5)。

一級指標中運用層次分析法求解權值既維護了決策者的主觀意愿，考慮了指標間的相互影響，又能避免計算出的權重失真不符合實際；二級指標運用熵權法計算權值既能根據各項指標指標值的變異程度來確定權重，又能避免權重計算結果的主觀性過強，兩個層次指標權值相乘后可得到較為客觀、符合實際的客觀權重。

3.3 TODIM 法

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，它能從決策者對得失的判斷往往具有參照依賴性和對損失更為敏感的觀點出發，有效地捕捉不確定條件下的損失和收益。TODIM 法的計算步驟如下：

計算指標 cj相較于參照指標 cr的相對權重ωjr，使得(6)，其中ωj={ω1,ω2,,ωn}，ωr=maxj∈N{ωj}計算方案ai相較于方案ak在指標cj,j ∈(1,2,…,n)上的優勢度：

其中，參數θ 是關于損失的衰減因子，通常的θ取值范圍是θ＞0。當0＜θ＜1時，決策者是風險偏愛型，此時的風險偏大；當θ＞1時，決策者是風險規避型，θ 值越大表示風險規避程度越高。

計算方案ai較于方ak的總體優勢度δ(ai,ak)=(8)；計算方案 ai較于其他所有方案的全局優勢度并將其標準化，進行最終的排序，根據Φ(ai),i∈(1,2,…,m)對方案進行排序，Φ(ai)的值越大決策方案越優：

4 案例計算

現假設A 市按照電力應急救援的服務范圍劃分為5個區域，分別記作A1～A5，A 市政府需要對各個區域的電力應急救援能力的強弱進行評價，評價的指標包括上文中5個一級指標B1～B5、16個二級指標C1～C16。區域電力應急能力評價的步驟如下所示：

首先用層次分析法計算一級指標的權重，專家運用層次分析法的判斷尺度打分情況如表1。利用和積法計算出的特征向量對應的各指標權重為：ωB1=0.5214 ；ωB2=0.1004 ；ωB3=0.0475 ；ωB4=0.2177；ωB5=0.1129，一致性指標CI 與一致性指數CR 分別為CI=0.0301、CR=0.0268且CR＜0.1。

表1 運用層次分析法的判斷尺度打分情況

其次用熵權法分別計算各個一級指標下的指標權重，并綜合一級指標的權重求得最終的指標權重，運用公式將指標數據矩陣（指標數據矩陣為三角模糊數矩陣）去模糊化，之后運用公式（1）～（6）求得的二級指標ωc1～ωc16初始權重分別為：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。再將該權重與一級指標權重相乘再歸一化處理的到最終的二級指標ωc1～ωc16權重分別為：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。

最后將運用AHP 與熵權法求得的二級指標權重帶入公式（6）得到相對權重后，用公式（7）、（8）求得各區域的總體優勢度為：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，區域A4的電力應急救援能力最強，各指標的表現在所有區域中更加均衡；A5的電力應急救援能力最弱，各指標的表現也較差。從一級指標的權值看出人員因素更重要，從二級指標的權值看出信息收集與指揮決策效率更重要，而從綜合權值的角度看，救援人員專業水平在電力應急救援中占據主導地位，因此可看出需格外重視管理人員專業性的培訓工作。

5 結語

本文從提升電力應急救援能力的實際需求出發，建立區域應急救援能力評價指標體系，考慮兩個層次指標的不同特點結合主客觀賦權法的優勢，將更符合實際背景的指標權重運用TODIM 法對A 市五個區域的電力應急救援能力強弱進行了評價，對提高電力應急救援能力評估水平具有借鑒意義。