CN111063226A - 一种电力仿真培训评分方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力仿真培训评分方法、系统及存储介质，所述方法包括：依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。本发明将受多种因素影响的具体步骤分值决策过程数学化，依据层次分析法量化各种具体操作步骤的相对权重，给出一套客观而准确的具体操作步骤的分数赋值方法，使得评价打分过程更具客观性和合理性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力仿真培训评分方法、系统及存储介质，属于电力仿真技术领域。
背景技术
随着电网建设规模的不断扩大，对电网运行人员的操作技能要求也越来越高。为实现对电网运行人员的培训或评定，各类仿真培训系统发挥着重要的作用。这些仿真培训系统能够仿真电网各种设备的行为特征，为受训人员提供逼真的仿真环境，并为教练员提供方便的教员及教案支持功能。这些培训系统都涉及一个培训评估的问题，即如何对学员的运行操作水平做出一个合理评价并实现学员操作的自动评分。评价打分是电力仿真培训的重要环节，只有通过准确而客观的培训评分才能使培训仿真系统更具实用价值。
已有的机器自动判卷方法通常采用将学员操作结果与标准答案进行一一比对评分。在具体评分时中主要实行扣分制，即对错误或短缺的操作步骤扣除相应的分数，目前的评价方法中对于不同的操作类型的分值都是人为给定一个具体分值，在判卷时对于错误步骤按照人为给定分值扣除。由于操作类型众多，不同操作所带来影响和后果存在较大差异，所以人为定性地赋予每种操作一个具体分值有失准确性，难以代表不同类型操作对网运行影响的实际情况，导致评分结果不合理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电力仿真培训评分方法、系统及存储介质，能够使得电力仿真培训评价打分过程更具客观性和合理性。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，一种电力仿真培训评分方法，所述方法包括如下步骤：
依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。
上述的确定各典型操作的相对权重的方法包括如下步骤：
将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层；
采用系统分层的方法分析各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系；
依据各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系，采用层次分析法自上而下的为各典型操作确定相对权重。
结合第一方面，进一步的，所述电力操作准则包括操作准确性、操作及时性及操作安全性。
结合第一方面，进一步的，所述典型操作包括：遥控遥调操作、开关刀闸粉盒、五防投退、遥信对位、音响复位、改变遥测、复位控件操作、门控件操作、验电检查、安全工具选择、正常巡视处理、异常巡视处理、挂牌围栏操作、汇报调度。
结合第一方面，进一步的，确定不同典型操作的相对分数的方法包括如下步骤：
针对培训打分权重，构造中间层对最高层的成对比较矩阵；
针对各电力操作准则，分别构造最底层对中间层的成对比较矩阵；
计算各成对比较矩阵的最大特征值，并分别计算各最大特征值对应的归一化特征向量；
根据各归一化特征向量，计算层次排序总权值，获取各典型操作的相对权重；
依据相对权重得出各典型操作的相对分数。
结合第一方面，进一步的，所述方法还包括：对成对比较矩阵进行一致性检验。
第二方面，本发明提供了一种电力仿真培训评分系统，所述系统包括：
第一确定子模块：用于依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
第二确定子模块：用于根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。
结合第二方面，进一步的，所述第一确定子模块包括：
关系分析模块：用于将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层，采用系统分层的方法分析各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系；
相对权重确定子模块：用于依据各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系，采用层次分析法自上而下的为各典型操作确定相对权重。
结合第二方面，进一步的，所述第二确定子模块包括：
第一构造子模块：用于针对培训打分权重，构造中间层对最高层的成对比较矩阵；
第二构造子模块：用于针对各电力操作准则，分别构造最底层对中间层的成对比较矩阵；
第一计算子模块：用于计算各成对比较矩阵的最大特征值，并分别计算各最大特征值对应的归一化特征向量；
第二计算子模块：用于根据各归一化特征向量，计算层次排序总权值，获取各典型操作的相对权重；
相对分数计算子模块：用于依据相对权重计算各典型操作的相对分数。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种电力仿真培训评分方法、系统及存储介质所达到的有益效果包括：
将受多种因素影响的具体步骤分值决策过程数学化，依据层次分析法量化各种具体操作步骤的相对权重，给出一套客观而准确的具体操作步骤的分数赋值方法，使得评价打分过程更具客观性和合理性。
附图说明
图1是根据本发明实施例确定的评分分层示意图。
具体实施方式
本发明在于提供一种基于层次分析法的电力仿真操作步骤评分方法，针对机器自动判卷扣分合理性展开，将受多种因素影响的具体步骤分值决策过程数学化，依据层次分析法量化各种具体操作步骤的相对权重，给出一套客观而准确的具体操作步骤的分数赋值方法，使得评价打分过程更具客观性和合理性。
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例提供的电力仿真培训评分方法，包括如下步骤：
依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。
如图1所示，将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层。电力操作准则包括操作准确性、操作及时性及操作安全性。典型操作分为典型操作1～5，典型操作1包括：遥控遥调操作、开关刀闸粉盒、五防投退；典型操作2包括：遥信对位、音响复位、改变遥测；典型操作3包括：复位控件操作、门控件操作及其他控件操作；典型操作4包括：验电检查、安全工具选择、装备工具、正常巡视处理、异常巡视处理、挂牌围栏操作；典型操作5包括：汇报调度、其他描述性操作。
采用层次分析法作为分析各操作权重的方法，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，量化模糊的定性问题，具体包括如下步骤：
构造成对比较矩阵A，其中aij表示的是针对培训评价打分权重而言第i个操作准则对第j个操作准则的比较结果。aij的大小按从1到9来表示其重要性的程度，其中1代表重要性相当，9代表极端重要。
判断矩阵元素aij的标度的具体方法如下图表所示：
| 标度 | 含义 |
| 1 | 表示两个因素相比，具有同样重要性 |
| 3 | 表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要 |
| 5 | 表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要 |
| 7 | 表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要 |
| 9 | 表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要 |
| 2,4,6,8 | 上述两相邻判断的中值 |
| 倒数 | 因素i与j比较的判断a<sub>ij</sub>，则因素j与i比较的判断a<sub>ji</sub>-1/a<sub>ij</sub> |
求出A的最大特征值λ＝3.0536，及其对应的归一化特征向量为
计算一致性指标
其中nA为A的维数。
计算一致性比率
其中，RI的值参考下表：
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| RI | 0 | 0 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 |
对A进行层次单排序及一致性检验，要求一致性比率CR＜0.1，否则调整aij，直至CR＜0.1。
本发明实施例中CR＝0.0462＜0.1，通过一致性检验。
一致性检验是层次分析法中必要步骤，本实施例中，当CR＞0.1时认为比较矩阵构建不得当，难以得出正确结论。
同理，可以按照构造A的方法分别构造底层对中层的成对比较矩阵B1,B2,B3
取值说明如下：
B1中的B1,ij表示对于评价准则1操作按正确性而言，第i类操作和第j类操作性比较的重要性，重要性也为1到9，和A的形成方法类似例如B1,12代表:就评价准则中的1操作正确性而言，操作1相对于操作2而言，重要性极高，故取9。其中，操作1中包括(遥控遥调操作，开关刀闸分合，五方投退)，操作2包括(遥信对位，音响复归，改变遥测) 又如B2,35代表：就评价准则中的2操作及时性而言，操作3和操作5的重要性相当，故取1，其中操作3包括(复位控件操作，门控件操作，其他控件操作)，操作5包括(汇报调度，其他描述性操作)
计算最大特征值λ1,λ2,λ3，并分别算出最大特征值对应的归一化特征向量 w1,w2,w3
λ1＝5.2756,λ2＝5.0633,λ3＝5.1248
计算
其中CIi为第Bi的一致性指标，λi为Bi的最大特征值，nBi为Bi的维数。
计算
其中ai为A的最大特征值对应的特征向量的归一化向量的第i个值。
本发明实施例中CR＝0.0931＜0.1，所以认为通过一致性检验。
各属性的最大特征值及其相应的特征向量
| 特征值 | 操作正确性 | 操作及时性 | 操作安全性 |
| λ<sub>max</sub> | 5.2756 | 5.0633 | 5.1248 |
整理得
计算层次排序总权值：
即得出各典型操作的相对权重为
根据相对权重可得出各个典型操作的相对分数可取
本发明实施例将受多种因素影响的具体步骤分值决策过程数学化，依据层次分析法量化各种具体操作步骤的相对权重，给出一套客观而准确的具体操作步骤的分数赋值方法，使得评价打分过程更具客观性和合理性。对于不同的应用环境时，可以根据实际情况自行调整中间层的评价准则及底层的典型操作，以实现更为广泛和针对性的运用。
本发明实施例还提供了一种电力仿真培训评分系统，所述系统包括：
第一确定子模块：用于依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
第二确定子模块：用于根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。
结合第二方面，进一步的，所述第一确定子模块包括：
关系分析模块：用于将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层，采用系统分层的方法分析各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系；
相对权重确定子模块：用于依据各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系，采用层次分析法自上而下的为各典型操作确定相对权重。
所述第二确定子模块包括：
第一构造子模块：用于针对培训打分权重，构造中间层对最高层的成对比较矩阵；
第二构造子模块：用于针对各电力操作准则，分别构造最底层对中间层的成对比较矩阵；
第一计算子模块：用于计算各成对比较矩阵的最大特征值，并分别计算各最大特征值对应的归一化特征向量；
第二计算子模块：用于根据各归一化特征向量，计算层次排序总权值，获取各典型操作的相对权重；
相对分数计算子模块：用于依据相对权重计算各典型操作的相对分数。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一项所述方法的步骤。
本发明依据层次分析法，可以各种典型操作的本质、影响因素及其内在关系等进行深入研究，利用较少的定量信息使决策过程数学化，从而为多目标、多准则的分值制定问题提供简便的决策方法，使得不同操作的分值能够代表其实际的效用，使评分过程更加的合理有效。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/ 或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种电力仿真培训评分方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数；
所述的确定各典型操作的相对权重的方法包括如下步骤：
将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层；
采用系统分层的方法分析各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系；
依据各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系，采用层次分析法自上而下的为各典型操作确定相对权重。
2.根据权利要求1所述的电力仿真培训评分方法，其特征在于，所述电力操作准则包括操作准确性、操作及时性及操作安全性。
3.根据权利要求2所述的电力仿真培训评分方法，其特征在于，所述典型操作包括：遥控遥调操作、开关刀闸粉盒、五防投退、遥信对位、音响复位、改变遥测、复位控件操作、门控件操作、验电检查、安全工具选择、正常巡视处理、异常巡视处理、挂牌围栏操作、汇报调度。
4.根据权利要求1所述的电力仿真培训评分方法，其特征在于，确定不同典型操作的相对分数的方法包括如下步骤：
针对培训打分权重，构造中间层对最高层的成对比较矩阵；
针对各电力操作准则，分别构造最底层对中间层的成对比较矩阵；
计算各成对比较矩阵的最大特征值，并分别计算各最大特征值对应的归一化特征向量；
根据各归一化特征向量，计算层次排序总权值，获取各典型操作的相对权重；
依据相对权重得出各典型操作的相对分数。
5.根据权利要求4所述的电力仿真培训评分方法，其特征在于，所述方法还包括：对成对比较矩阵进行一致性检验。
6.一种电力仿真培训评分系统，其特征在于，所述系统包括：
第一确定子模块：用于依据电力仿真培训中各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系确定各典型操作的相对权重；
第二确定子模块：用于根据各典型操作的相对权重确定不同典型操作的相对分数。
7.根据权利要求6所述的电力仿真培训评分系统，其特征在于，所述第一确定子模块包括：
关系分析模块：用于将培训打分权重作为最高层，电力操作准则作为中间层，典型操作作为最底层，采用系统分层的方法分析各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系；
相对权重确定子模块：用于依据各典型操作与电力操作准则相互间的影响作用关系，采用层次分析法自上而下的为各典型操作确定相对权重。
8.根据权利要求7所述的电力仿真培训评分系统，其特征在于，所述第二确定子模块包括：
第一构造子模块：用于针对培训打分权重，构造中间层对最高层的成对比较矩阵；
第二构造子模块：用于针对各电力操作准则，分别构造最底层对中间层的成对比较矩阵；
第一计算子模块：用于计算各成对比较矩阵的最大特征值，并分别计算各最大特征值对应的归一化特征向量；
第二计算子模块：用于根据各归一化特征向量，计算层次排序总权值，获取各典型操作的相对权重；
相对分数计算子模块：用于依据相对权重计算各典型操作的相对分数。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1~5任一项所述方法的步骤。
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