CN114091813A - 一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法及系统，包括：基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算所述电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；利用正向化及归一化方法对失效率和可靠度进行处理，将处理后的失效率、可靠度及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的故障量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；利用Topsis评价方法对所述矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，根据得分确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。本发明可更加准确的对电能表可靠性进行评价。

Description

一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法及系统
技术领域
本发明涉及电能表可靠性分析领域，具体涉及一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法及系统。
背景技术
现有电能表可靠性评价分析方法规则简单、见效快，能快速对各年的电能表可靠性情况进行评价，但是仅依靠一段时间的安装电能表数量和一段时间的故障数量来计算电能表故障率，指标结果容易受到极端值的影响，导致分析的准确性不足，对于电能表可靠性的评价，仅依靠一段时间安装电能表数量和安装后一段时间的故障数量来计算电能表故障率，指标结果容易受到极端值的影响，导致分析的准确性不足；受电能表技术更新、业务变化等因素影响，不同供应商提供给不同区域可能出现某段时间安装的电能表在另一个时间段出现较高故障率的情况，仅使用故障率不能从整体上反映各供应商提供给各区域的电能表可靠度情况；没有区分不同年份安装的电能表在安装后的不同运行年份的故障情况等。
发明内容
针对现有技术中存在的电能表可靠度评价方法中的评价指标容易受到极值的干扰，造成对电能表可靠度的评价结果准确性低的问题，本发明提供一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法，包括：
基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
优选的，所述基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度，包括：
按下式计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率：
Figure BDA0003305502050000021
式中，
Figure BDA0003305502050000022
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure BDA0003305502050000023
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure BDA0003305502050000024
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率：
Figure BDA0003305502050000025
式中，
Figure BDA0003305502050000026
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度：
Figure BDA0003305502050000027
式中，
Figure BDA0003305502050000028
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
优选的，所述利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性，包括：
利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
优选的，所述综合评价分析计算式如下式所示：
Figure BDA0003305502050000031
式中，
Figure BDA0003305502050000032
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分，
Figure BDA0003305502050000033
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000034
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离；
其中，所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离
Figure BDA0003305502050000035
按下式计算：
Figure BDA0003305502050000036
式中，
Figure BDA0003305502050000037
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure BDA0003305502050000038
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离
Figure BDA0003305502050000039
按下式计算：
Figure BDA00033055020500000310
式中，
Figure BDA00033055020500000311
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
优选的，所述各评价指标权重的确定，包括：
利用所述评价指标值矩阵在各评价指标下的每个评价指标值与对应的各评价指标下所有评价指标值的比值代入到所述熵权法中的熵值计算式中，计算得到各评价指标的熵值；
利用信息熵冗余度计算式根据所述各评价指标的熵值计算得到各评价指标的信息熵冗余度；
将所述各评价指标的信息熵冗余度与所有信息熵冗余度的比值作为所述各评价指标的指标权重。
优选的，所述各评价指标的权重，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000041
式中，wj为第j个评价指标的权重，dj为第j个评价指标的信息熵冗余度；
其中，所述第j个评价指标的信息熵冗余度dj，按下式计算：
dj＝1-ej
式中，ej为第j个评价指标的熵值。
基于同一发明构思，本发明还提供一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价系统，包括：
计算模块，基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
处理模块，用于利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
评价模块，用于利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
优选的，所述计算模块，包括：
失效率计算子模块，用于按下式计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率：
Figure BDA0003305502050000051
式中，
Figure BDA0003305502050000052
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure BDA0003305502050000053
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure BDA0003305502050000054
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率：
Figure BDA0003305502050000055
式中，
Figure BDA0003305502050000056
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
可靠度计算子模块，用于按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度：
Figure BDA0003305502050000057
式中，
Figure BDA0003305502050000058
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
优选的，所述评价模块，包括：
距离计算子模块，用于利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
得分计算子模块，用于将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
可靠性确定子模块，用于利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
优选的，所述综合评价分析计算式如下式所示：
Figure BDA0003305502050000061
式中，
Figure BDA0003305502050000062
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分，
Figure BDA0003305502050000063
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000064
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离；
其中，所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离
Figure BDA0003305502050000065
按下式计算：
Figure BDA0003305502050000066
式中，
Figure BDA0003305502050000067
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure BDA0003305502050000068
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离
Figure BDA0003305502050000069
按下式计算：
Figure BDA00033055020500000610
式中，
Figure BDA00033055020500000611
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法及系统，包括：基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。本发明基于topsis评价方法，利用设定时段安装的电能表的故障量及运行到设定时段的失效率和可靠度作为评价指标评价电能表的可靠性，提升了对电能表的可靠性评价的准确度。
附图说明
图1为本发明一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法流程图；
图2为本发明一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价系统示意图。
具体实施方式
实施例1
针对现有技术中存在的电能表可靠度评价方法中的评价指标容易受到极值的干扰，造成对电能表可靠度的评价结果准确性低的问题，本发明提供一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法，如图1所示，包括：
步骤1，基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
步骤2，利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
步骤3，利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
在本实施例中，预先获取各区域、单相供应商、三相供应商对应的电能表的安装时刻、在运数据、历史故障数据所在的运行时段，并对数据进行预处理。
对每一个单相电能表供应商，剔除其供应的各区域的每年安装的电能表的安装数量少于10000只电能表的数据，对每一个三相电能表供应商，剔除其供应的各区域的每年安装的电能表的安装数量少于1000只电能表的数据，保证计算得到的失效率、可靠度不受极端数据的影响。
在所述步骤1中，针对每个供应商提供给各区域在各安装时刻安装的电能表，先计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率，再将所述各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率的平均值作为各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率，最后根据各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度。
所述各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000081
式中，
Figure BDA0003305502050000082
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure BDA0003305502050000083
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure BDA0003305502050000084
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的失效率，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000085
式中，
Figure BDA0003305502050000086
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠度，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000091
式中，
Figure BDA0003305502050000092
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
在所述步骤2中，由于各预设运行时段的可靠度评价指标为极大型指标，故障量及各预设运行时段的失效率为极小型指标，因此数据的不同方向会让综合评价分析变得混乱，为了简化分析，将每个评价指标下对应的评价指标值进行正向化处理，统一让数据越大越好；
按照下式对每个评价指标下对应的评价值进行正向化处理：
Figure BDA0003305502050000093
式中，
Figure BDA0003305502050000094
为正向化处理后的第j个评价指标下的第i个评价指标值，xi，j为第j个评价指标下的第i个评价指标值，f为每个评价指标下评价指标值的数量，h为评价指标的个数；
按照下式对所述正向化处理后的每个评价指标下的每个评价指标值进行归一化处理：
Figure BDA0003305502050000095
式中，Zi，j为归一化和正向化处理后的第j个评价指标下的第i个评价指标值；
在数据进行正向化处理后，结合各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠度数据构建正向化矩阵Z，如下式所示：
Figure BDA0003305502050000096
在所述步骤3之前，由于每一个指标对综合评价的作用存在差异，在指标的权重上应该有选择性的将权重偏向于作用更大的指标，为了更加客观准确，本发明利用熵权法从各供应商提供给各区域的电能表的故障量及在每个设定运行时段的失效率、可靠度进行权重计算，根据含信息有序程度的差异性预先确定指标权重，具体流程如下：
按下式计算第j个指标下第i个评价指标值占该指标的比重：
Figure BDA0003305502050000101
式中，Ai，j第j个评价指标下第i个评价指标值占该评价指标的比重；
按下式计算第j个评价指标的熵值：
Figure BDA0003305502050000102
式中，ej第j个评价指标的熵值；
按下式计算第j个评价指标的信息熵冗余度：
dj＝1-ej
式中，dj第j个评价指标的信息熵冗余度；
按下式计算第j个评价指标的权重：
Figure BDA0003305502050000103
式中，wj为第j个评价指标的权重。
在所述步骤3中，利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
首先基于所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值和最小值确定最优方案和最劣方案；
所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值构成的最优方案为：
Figure BDA0003305502050000104
式中，Z+为评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值构成的最优方案，
Figure BDA0003305502050000105
为评价指标矩阵中第h个评价指标下所有评价指标值中的最大值；
所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最小值构成的最劣方案为：
Figure BDA0003305502050000111
式中，Z-为评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最小值构成的最优方案，
Figure BDA0003305502050000112
为评价指标矩阵中第h个评价指标下所有评价指标值中的最小值。
基于计算得到的每个评价指标的权重、所述最优方案和最劣方案中包含的最优评价指标值和最劣评价指标值，分别计算各供应商提供给各区域的电能表在所有预设运行时段的故障量、在每个预设运行时段的可靠度和失效率评价指标下的每个评价指标值与最优评价指标值和最劣评价指标值之间的距离；
按下式计算所有评价指标下的每个评价指标值与对应的最优评价指标值之间的距离：
Figure BDA0003305502050000113
式中，
Figure BDA0003305502050000114
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000115
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure BDA0003305502050000116
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
按下式计算所有评价指标下的每个评价指标值与对应的最劣评价指标值之间的距离：
Figure BDA0003305502050000117
式中，
Figure BDA0003305502050000118
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000119
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
基于计算完成的与最优、优劣方案的距离，按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的综合得分：
Figure BDA0003305502050000121
式中，
Figure BDA0003305502050000122
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分；
其中，
Figure BDA0003305502050000123
越大表明评价对象越优。
在本实施例中，因涉及到评价的方案数量较多，评价结束后，每个综合评价得分数值较小，不利于查看，因此对全部得分通过乘以10000，进行数值转换，并最终进行排序比较；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分按下式进行转换：
Figure BDA0003305502050000124
式中，
Figure BDA0003305502050000125
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的转换后的得分；
利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
本发明提出的一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法可以针对过去任何时段安装电能表数量在每个运行年份或设定时段的故障数量来计算电能表故障率，可以解决评价指标结果容易受到极端值的影响及分析的准确性不足的问题；同事对电能表可靠性进行整体的评价分析，可以体现安装的电能表在安装后的不同运行年份的故障情况，实现从整体上反映各区域及各供应商的电能表的可靠度在不同运行时段的情况。
实施例2
基于同一发明构思，本发明还提供一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价系统，如图2所示，包括：
计算模块，基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
处理模块，用于利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
评价模块，用于利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
在本实施例中，预先获取各区域、单相供应商、三相供应商对应的电能表的安装时刻、在运数据、历史故障数据所在的运行时段，并对数据进行预处理。
对每一个单相电能表供应商，剔除其供应的各区域的每年安装的电能表的安装数量少于10000只电能表的数据，对每一个三相电能表供应商，剔除其供应的各区域的每年安装的电能表的安装数量少于1000只电能表的数据，保证计算得到的失效率、可靠度不受极端数据的影响。
所述计算模块，包括：失效率计算子模块和可靠度计算子模块；
所述失效率计算子模块，用于针对每个供应商提供给各区域在各安装时刻安装的电能表，先计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率，再将所述各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率的平均值作为各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率；
所述各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000131
式中，
Figure BDA0003305502050000141
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure BDA0003305502050000142
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure BDA0003305502050000143
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的失效率，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000144
式中，
Figure BDA0003305502050000145
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
所述可靠度计算子模块，用于根据各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度。
所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠度，按下式计算：
Figure BDA0003305502050000146
式中，
Figure BDA0003305502050000147
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
在本实施例中，由于各运行时段的可靠度评价指标为极大型指标，故障量及各运行时段的失效率为极小型指标，因此数据的不同方向会让综合评价分析变得混乱，所述利用所述处理模块对所述数据进行处理分析；
所述处理模块，用于利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
按照下式对每个评价指标下对应的评价值进行正向化处理：
Figure BDA0003305502050000148
式中，
Figure BDA0003305502050000151
为正向化处理后的第j个评价指标下的第i个评价指标值，xi，j为第j个评价指标下的第i个评价指标值，f为每个评价指标下评价指标值的数量，h为评价指标的个数；
按照下式对所述正向化处理后的每个评价指标下的每个评价指标值进行归一化处理：
Figure BDA0003305502050000152
式中，Zi，j为归一化和正向化处理后的第j个评价指标下的第i个评价指标值；
在数据进行正向化处理后，结合各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠度数据构建正向化矩阵Z，如下式所示：
Figure BDA0003305502050000153
在本实施例中，由于每一个指标对综合评价的作用存在差异，在指标的权重上应该有选择性的将权重偏向于作用更大的指标，为了更加客观准确，本发明利用熵权法从各供应商提供给各区域的电能表的故障量及在每个设定运行时段的失效率、可靠度进行权重计算，根据含信息有序程度的差异性预先确定指标权重，具体流程如下：
按下式计算第j个指标下第i个评价指标值占该指标的比重：
Figure BDA0003305502050000154
式中，Ai，j第j个评价指标下第i个评价指标值占该评价指标的比重；
按下式计算第j个评价指标的熵值：
Figure BDA0003305502050000155
式中，ej第j个评价指标的熵值；
按下式计算第j个评价指标的信息熵冗余度：
dj＝1-ej
式中，dj第j个评价指标的信息熵冗余度；
按下式计算第j个评价指标的权重：
Figure BDA0003305502050000161
式中，wj为第j个评价指标的权重。
所述评价模块，包括：距离计算子模块、得分计算子模块及可靠性确定子模块；
所述距离计算子模块，用于利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
首先基于所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值和最小值确定最优方案和最劣方案；
所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值构成的最优方案为：
Figure BDA0003305502050000162
式中，Z+为评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最大值构成的最优方案，
Figure BDA0003305502050000163
为评价指标矩阵中第h个评价指标下所有评价指标值中的最大值；
所述评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最小值构成的最劣方案为：
Figure BDA0003305502050000164
式中，Z-为评价指标值矩阵中每个评价指标下包含的所有评价指标值中的最小值构成的最优方案，
Figure BDA0003305502050000165
为评价指标矩阵中第h个评价指标下所有评价指标值中的最小值。
基于计算得到的每个评价指标的权重、所述最优方案和最劣方案中包含的最优评价指标值和最劣评价指标值，分别计算各供应商提供给各区域的电能表在所有预设运行时段的故障量、在每个预设运行时段的可靠度和失效率评价指标下的每个评价指标值与最优评价指标值和最劣评价指标值之间的距离；
按下式计算所有评价指标下的每个评价指标值与对应的最优评价指标值之间的距离：
Figure BDA0003305502050000171
式中，
Figure BDA0003305502050000172
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000173
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure BDA0003305502050000174
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
按下式计算所有评价指标下的每个评价指标值与对应的最劣评价指标值之间的距离：
Figure BDA0003305502050000175
式中，
Figure BDA0003305502050000176
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure BDA0003305502050000177
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
所述得分计算子模块，用于将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
基于计算完成的与最优、优劣方案的距离，按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的综合得分：
Figure BDA0003305502050000181
式中，
Figure BDA0003305502050000182
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分；
其中，
Figure BDA0003305502050000183
越大表明评价对象越优。
在本实施例中，因涉及到评价的方案数量较多，评价结束后，每个综合评价得分数值较小，不利于查看，因此对全部得分通过乘以10000，进行数值转换，并最终进行排序比较；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分按下式进行转换：
Figure BDA0003305502050000184
式中，
Figure BDA0003305502050000185
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的转换后的得分；
所述可靠性确定子模块，用于利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价方法，其特征在于，包括：
基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度，包括：
按下式计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率：
Figure FDA0003305502040000011
式中，
Figure FDA0003305502040000012
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure FDA0003305502040000013
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure FDA0003305502040000014
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率：
Figure FDA0003305502040000015
式中，
Figure FDA0003305502040000016
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度：
Figure FDA0003305502040000021
式中，
Figure FDA0003305502040000022
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
3.根据要求1述方法，其特征在于，所述利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性，包括：
利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述综合评价分析计算式如下式所示：
Figure FDA0003305502040000023
式中，
Figure FDA0003305502040000024
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分，
Figure FDA0003305502040000025
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure FDA0003305502040000026
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离；
其中，所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离
Figure FDA0003305502040000027
按下式计算：
Figure FDA0003305502040000031
式中，
Figure FDA0003305502040000032
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure FDA0003305502040000033
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离
Figure FDA0003305502040000034
按下式计算：
Figure FDA0003305502040000035
式中，
Figure FDA0003305502040000036
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述各评价指标权重的确定，包括：
利用所述评价指标值矩阵在各评价指标下的每个评价指标值与对应的各评价指标下所有评价指标值的比值代入到所述熵权法中的熵值计算式中，计算得到各评价指标的熵值；
利用信息熵冗余度计算式根据所述各评价指标的熵值计算得到各评价指标的信息熵冗余度；
将所述各评价指标的信息熵冗余度与所有信息熵冗余度的比值作为所述各评价指标的指标权重。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述各评价指标的权重，按下式计算：
Figure FDA0003305502040000037
式中，wj为第j个评价指标的权重，dj为第j个评价指标的信息熵冗余度；
其中，所述第j个评价指标的信息熵冗余度dj，按下式计算：
dj＝1-ej
式中，ej为第j个评价指标的熵值。
7.一种基于综合评价分析的电能表可靠性评价系统，其特征在于，包括：
计算模块，基于各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表的安装数量及在各预设运行时段的故障数量计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率和可靠度；
处理模块，用于利用正向化方法和归一化方法对所述失效率和可靠度进行处理，将处理后的所述失效率、可靠度以及各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在所有预设运行时段的故障数量作为评价指标值构建评价指标值矩阵；
评价模块，用于利用Topsis评价方法对所述评价指标值矩阵按照基于熵权法预先确定的各评价指标的权重确定各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分，并根据所述得分确定所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述计算模块，包括：
失效率计算子模块，用于按下式计算各供应商提供给各区域的在各安装时刻安装的电能表在各预设运行时段的失效率：
Figure FDA0003305502040000041
式中，
Figure FDA0003305502040000042
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的失效率，
Figure FDA0003305502040000043
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表在第y个运行时段的故障数量，
Figure FDA0003305502040000044
为供应商F提供给区域E的在x时刻安装的电能表的总数量，m为供应商F提供给区域E的电能表的安装时刻的数量，n为供应商F提供给区域E的电能表的运行时段的数量；
按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的失效率：
Figure FDA0003305502040000045
式中，
Figure FDA0003305502040000046
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个预设运行时段的失效率；
可靠度计算子模块，用于按下式计算各供应商提供给各区域的电能表在多个预设运行时段的可靠度：
Figure FDA0003305502040000051
式中，
Figure FDA0003305502040000052
为供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的可靠度。
9.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述评价模块，包括：
距离计算子模块，用于利用topsis评价方法在所述评价指标值矩阵中的评价指标值筛选出在每个评价指标下的最优评价指标值和最劣评价指标值，并分别计算各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离；
得分计算子模块，用于将所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段对应的每个评价指标值与所述对应的最优评价指标和最劣评价指标值之间的距离和所述预先确定的每个评价指标权重输入到综合评价分析计算式中，得到所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分；
可靠性确定子模块，用于利用所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的得分代表所述各供应商提供给各区域的电能表在各预设运行时段的可靠性。
10.根据权利要求9所述系统，其特征在于，所述综合评价分析计算式如下式所示：
Figure FDA0003305502040000053
式中，
Figure FDA0003305502040000054
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段对应的得分，
Figure FDA0003305502040000055
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离，
Figure FDA0003305502040000056
为所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离；
其中，所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最优评价指标值之间的距离
Figure FDA0003305502040000057
按下式计算：
Figure FDA0003305502040000061
式中，
Figure FDA0003305502040000062
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最优评价指标值，
Figure FDA0003305502040000063
为第j个评价指标下的供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的评价指标值，wj为第j个评价指标权重，h为评价指标的个数；
所述供应商F提供给区域E的电能表在第y个运行时段的每个评价指标值的与对应的最劣评价指标值之间的距离
Figure FDA0003305502040000064
按下式计算：
Figure FDA0003305502040000065
式中，
Figure FDA0003305502040000066
为评价指标值矩阵在第j个评价指标下的最劣评价指标值。
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