CN114119276A - 一种典型场景能效服务业务模型的构建方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种典型场景能效服务业务模型的构建方法和系统，方法包括：步骤1：分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；步骤2：基于步骤1的能效服务的业务功能模块与业务架构，以统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。本发明能够全面、清晰、直观地分析业务过程，推动企业用户能效水平的提升，促进企业高效经济可持续发展。
Description
技术领域
本发明属于能效服务技术领域，涉及一种典型场景能效服务业务模型的构建方法和系统。
背景技术
随着工业、建筑等重点能耗领域低碳转型工作的不断推进，各重点能耗单位的能耗强度和碳排强度也受到了相应的限制。工业、建筑等重点领域内能效改进工作兴起将是未来新形势。
目前国内虽然已编制了大量能耗设备的用能标准，但能效改进服务仍处于发展阶段，相关业务缺乏可行的标准化流程，同时，能效服务业务模型缺乏深入研究。即便现有的搭载能效服务业务功能平台，其业务模式也相对单一，不具备通用性，缺少完善的功能架构。
能效服务业务是通过项目的形势来实现的，而项目本身通常含有多个业务，用户和服务商更关心业务实现的流程，即需要通过何种操作步骤与信息交互过程来实现能效服务业务。而对于技术研发人员而言，业务是系统设计和相应软件开发的基础。因此有必要构建出典型场景能效服务业务模型，以规范业务描述，使业务分析过程更加全面、清晰、直观。
目前，国内对于典型场景的能效服务业务及其业务模型仍缺乏深入研究，相关技术方案仅仅对业务的架构和数学模型进行了研究，不利于业务后期的系统开发及工程实施等进程的推进。传统的业务分析方法多采用文档或者图形，很不规范，只能用于项目组的内部交流，很难被其他研发人员理解，不易于交流、共享，因而无法将分析成果快速地重用于系统开发和实施环节，降低了工作效率。常规的能效服务业务模型构建方法有逻辑树分析法和PEST分析法。
逻辑树分析法是将已知问题当成“树干”，考虑这个问题和哪些相关或者子任务有关，随后，在“树干”上添加“树枝”，并表明“树枝”所代表的问题，在大的“树枝”上进一步添加小的“树枝”，以次类推。
对于能效服务业务模型，目的是要响应解决客户的能效需求，有效提升用户能用水平。以逻辑树分析法来处理能效业务模型问题，可从业务参与者、业务执行时间、业务内容这几个“树干”展开。已知业务参与者可以是用户、能源供应商、能效服务商、监管者等角色；业务执行时间未知，以具体业务项目制定、实施情况来定；业务内容则需要进一步深入，从具体业务服务、业务功能、业务形式等出发。
可见逻辑树在构建业务模型，容易构建出结构不合理，相对畸形冗余的业务模型，对于业务项目的交流、理解带来了很大的问题。
PEST分析法是从宏观环境的分析，考虑一切影响企业的宏观因素。对宏观环境因素作分析，不同行业和企业根据自身特点和经营需要，分析的具体内容会有差异。PEST分析法以分析外部环境为特点，以此构建的业务模型也更偏重于外部分析，即从能效服务政策角度、经济角度、行业角度、技术角度展开对业务模型的分析。概括来说，这种模型构建方法并不适合用于能效服务业务模型这种更偏向于技术性的模型，以至于模型内容不够深入，不足以指导业务项目的推进。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本申请提供一种典型场景能效服务业务模型的构建方法和系统，将统一建模语言(unified modeling language,UML)应用于工业园区、建筑楼宇典型场景下能效服务，通过规范化的图形化标记语言，能够对典型场景能效服务所涉及到的业务角色、业务实体及业务活动信息进行结构化的抽象和描述，并以图形化的模型表达业务的系统需求、构成方式及信息交互过程，给人以全面而直观的展示，构建其具有适应性的业务模型，有利于全面、清晰、直观地分析业务过程，推进企业用户能效项目高效进行。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，包括以下步骤：
步骤1：分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；
步骤2：基于步骤1的能效服务的业务功能模块与业务架构，以统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。
本发明进一步包括以下优选方案：
优选地，所述典型场景包括工业园区和建筑楼宇。
所述工业园区包括电解铝工业、钢铁工业、水泥工业园区；
所述建筑楼宇包括办公楼、商场、剧院楼宇。
优选地，步骤1中，将典型场景的能效服务业务划分为4类业务功能模块：项目管理模块、业务管理模块、能源管理模块、安全管理模块；
所述业务功能模块结合能效服务的具体业务模型，构成典型场景参与能效服务的业务流程。
优选地，所述项目管理模块管理的能效业务包括：前期调研、项目创建、项目实施、项目验收和项目运维；
所述业务管理模块管理的能效业务包括：可行性研究、方案设计、技经分析和业务执行；
所述能源管理模块管理的能效业务包括：检测系统运行状况、发布系统能源信息和管理用户能源信息；
所述安全管理模块管理的能效业务包括：客户信息安全、生产数据安全、业务实施安全和运维服务安全。
优选地，步骤1中，基于能效服务业务的参与者建立业务架构；
所述能效服务业务的参与者包括能源供应商、监管者、能效服务商和用户；
所述能源供应商，是能源供应者，按照能源类型划分为原煤、原油、天然气、电能、热能供应商；
所述监管者，对能效服务业务的过程和执行效果进行监管；
所述能效服务商，为能效服务的提供者，全程参与能效服务。
优选地，在业务架构中，能源供应商在综合分析典型场景的供能系统的运行状态及需求后，制定响应的能源服务方案，并与用户签订相应的合同；
能源供应商执行能源服务方案，向用户供应各类能源，同时收集安装在用户侧的计量仪表所记录的用能数据，以获取客户用能情况和用能类型，从而安排能源供给计划；
能效服务商获取能源供应商收集的数据并据此分析用户在具体场景下能效水平，结合用户负荷特性，提供个性化的能效服务方案；
能源供应商和能效服务商共同维护客户的具体信息以及发布相应的能源信息，与市场进行互动；
用户和能效服务商之间在进行能效服务前，评估用户能效水平，找出客户的用能缺陷，针对存在的缺陷提出潜在的用能改造的能效服务方案，并实施方案；
用户侧落地方案后反馈实际能效情况，能效服务商据此进一步评估分析客户的用能水平。
优选地，步骤2中，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，具体为：
基于UML，通过规范化的图形化标记语言，对典型场景能效服务所涉及到的业务角色、业务实体及业务活动信息进行结构化的抽象和描述，构建典型场景下能效服务的业务模型，以图形化的模型表达业务的系统需求、构成方式及信息交互过程。
优选地，所述UML通过建模元素和图形表示进行业务模型建模；
所述建模元素包括业务角色、业务实体、业务活动，以表格的形式进行描述；
所述图形表示包括用例图、时序图，以可视图的形式进行描述；
其中：业务角色是指在系统内承担特定业务活动，并和别的业务角色进行交互的人或系统；
业务实体是指业务角色在进行业务活动时使用或产生的食物；
业务活动是指由特定业务角色进行的，为完成某项具体业务而开展的活动。
用例图由参与者、用例及它们之间的关系构成，从外部视角来描述系统的功能；
时序图用于表现各业务对象之间为了完成某项具体业务而进行一系列信息交互，强调时间顺序，属于动态视图。
优选地，步骤2中，业务模型建模过程具体包括：
(1)：提取建模元素，即确定业务角色、业务实体、业务活动，用规范化的文字、图表进行描述；
(2)：根据建模元素，确定业务主角和业务场景，建立业务用例图，以描述用户对业务系统的需求；
(3)：基于步骤(1)和(2)，建立业务时序图作为典型场景下能效服务的业务模型，以描述在业务实现的过程中业务对象按时间顺序进行的一系列信息交互。
优选地，步骤(1)中，能效服务业务的业务角色包括能效服务商和典型场景的用户；
能效服务业务的业务实体包括能效服务方案、能源管控系统和评估系统；
能效服务业务的业务活动包括制定能效服务方案、执行能效服务方案和评估分析。
优选地，步骤2中，基于PEST分析法、逻辑树分析法或者FRM模型构建典型场景下能效服务的业务模型，辅助能效服务分析。
优选地，所述结合指标权重分析法分析能效水平，包括：
基于典型场景下能效服务的业务模型，选取影响用户能效水平的指标，采用分层结构构建能效指标体系；
依照历史数据选取指标典型值作为目标值或限值，从而计算用户在不同状态下各指标的评分，随后采用专家打分结合模糊评价的方式得出各指标的权重，经计算得到最终的评分表示当前用户的能效水平，具体包括：
步骤1)：基于指标目标值或限值，判断指标对典型场景能效水平的影响并计算指标评分：
步骤2)：专家打分结合模糊评价的方式计算指标权重，对指标评分加权求和得到最终的评分。
优选地，步骤2)具体包括：
2.1)判断同层中的指标对上一层的重要度，采用专家问卷的形式建立模糊判断矩阵模糊判断矩阵；
2.2)用判断公式检验矩阵的一致性，对不一致的矩阵进行调整使其满足一致性条件；
2.3)按照模糊理论公式，结合最小二乘法计算各矩阵元素的权重系数；
2.4)各指标评分加权求和得到最终的评分。
本发明还公开了一种典型场景能效服务业务模型的构建系统，包括：
功能划分并业务架构建立模块，用于分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；
业务模型构建模块，用于基于能效服务的业务功能模块与业务架构，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。
本申请所达到的有益效果：
为适应工业园区、建筑楼宇典型场景下能效服务业务的形势，规范业务场景描述，本发明结合当前能效服务业务的发展现状，分析各典型场景下能效服务突出的问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，划分能效服务的业务功能模块并建立业务架构，在此基础上以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务业务的模型，能够全面、清晰、直观地分析业务过程，结合指标权重分析法可分析能效水平，推动企业用户能效水平的提升，促进企业高效经济可持续发展。
附图说明
图1是本发明一种典型场景能效服务业务模型的构建方法流程图；
图2是电解铝工业的能效简化图；
图3是本发明实施例中业务功能模块；
图4是项目的生命周期环节示例；
图5是本发明实施例中典型场景能效服务业务时序图；
图6是本发明实施例中典型场景能效服务业务架构；
图7是本发明实施例中典型场景能效服务业务用例图；
图8是电解铝能效指标体系结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。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申请的保护范围。
如图1所示，本发明的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，包括以下步骤：
步骤1：分析工业园区、建筑楼宇等各典型场景下能效服务突出的问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建议业务架构；
能效服务问题主要从两方面得到，能效服务商能够为用户提供能效水平评估，从而找出用户的用能缺陷，其次，在与用户的沟通洽谈中，了解用户的改造需求，从用户的改造意愿入手，解决能效问题。
梳理典型场景下的涉及的能源形式主要凭借简化能流图的形式得到。例如电解铝工业的能效简化图如图2所示。
能效业务功能模块划分以及业务架构均通过业务逻辑推理得到。
1.1业务功能模块
工业园区、建筑楼宇典型场景的能效服务业务可划分为4类业务功能模块：
项目管理模块、业务管理模块、能源管理模块、安全管理模块，如图3所示。
这些业务功能模块结合能效服务的具体业务模型，构成工业园区(电解铝工业、钢铁工业、水泥工业等)与建筑楼宇(办公楼、商场、剧院等)参与能效服务的业务流程。
建筑楼宇、工业园区、交通运输作为三大重点能耗领域，是能效提升领域重点关注领域。
因此选取工业园区以及建筑楼宇作为能效服务业务的用户对象，以具体的场景如工业园区中的电解铝工业、钢铁工业、水泥工业等高耗能工业作为典型场景以及建筑楼宇中的公共类建筑如办公楼、商场、剧院等高耗能建筑楼宇作为典型场景。
识别各类典型场景问题应为能效服务商为各类重点耗能场景构建相应的能效服务的问题，对于不同场景耗能特性(电煤油气能耗不同占比)、负荷特性(冲击性负荷或持续性负荷)等的差异性，在与客户的沟通洽谈中，根据客户的用能需求从而制定相应的能效改造方案。本发明主要提供能效服务业务模型，不涉及具体能效服务商提供的能效服务。
进一步的，业务功能模块划分依照业务项目生命周期发展情况具象各环节的内容得到。如图4所示，项目的生命周期包括项目启动、项目计划、项目执行、项目结束。典型场景用户、能效服务商、能源供应商、监管者分别在项目的生命周期中承担不同的角色，涉及不同的业务功能模块。构建业务功能模块能够更清晰反映项目在推进的过程中各方承担的职能，而随着后续项目实施或研究的深入，业务功能模块可在此基础之上进一步添加，即功能模块是动态的。
其中，项目管理各方均参加，推动项目的进行，在项目管理功能模块中包含项目前期调研、项目创建、项目实施、项目验收、项目运维，以上可理解为项目生命周期的扩展，即项目创建对应项目启动，前期调研对应于项目计划，而项目实施和项目验收划分为项目执行，项目运维对应于项目结束。
业务管理主要为项目计划和项目实施的细化，以项目计划为例，能效服务商与客户沟通洽谈的过程中，需要对能效服务的可行性进行研究，在得到可实施的结论后，制定相应的方案。随后加入技术经济分析，分析各方案的经济性与技术性的比对，选取最优方案。
能源管理和安全管理贯穿整个项目生命周期。能源管理监控用户用能情况，管理并向能效服务商提供用能数据。安全管理则保护客户信息安全以及用能信息安全的同时，保证项目安全实施，避免影响用户正常运行，造成更大的经济损失。
业务各功能模块是由项目的生命周期具象得来，在各功能模块内经业务逻辑分析和层次性划分得到各业务内容。
如项目管理模块中包含的前期调研、项目创建、项目实施、项目验收和项目运维均依照项目业务推进的时间顺序构建得来。同理，在业务管理模块，依照业务推进的时间顺序划分为可行性研究、方案设计、技经分析和业务执行。
能源管理模块包含系统运行监测、能源信息发布、用户能源信息管理，也是采用逻辑分析的方式得来。能效服务商为用户提供各能效服务，必然需要利用用户侧的用能数据，在获取数据后需要对数据进行管理和发布，以便能效服务商的使用。
在安全管理模块中，逻辑划分为信息数据安全和业务生产安全，信息数据安全包括客户信息、生产数据的安全保护，避免信息泄露。业务生产安全包括在业务实施过程中的安全以及后期业务运维时的安全，主要涉及人身安全。
未来，随着各行各业积极响应国家“节能减排”的倡导，节能的需求不断增加，从经济性的角度考虑，提高能源利用效率带来的经济效应是直接且持续。
业务功能模块包括用户、能源供应商、能效服务商、监管者参与能效服务业务时各方可能需要涉及的业务类型。
以项目管理模块为例，项目的生命周期可能包含前期调研、项目创建、项目实施、项目验收和项目运维，而对于具体典型场景下的能效服务，也可能除去部分业务(除去项目创建、项目运维等)或添加部分业务(添加项目更新、项目退出等)。因此，所列举的业务类型仅作为示例。
图5所构建的能效服务业务时序图是以时间顺序进行信息交互的在典型场景下的能效服务业务的进程情况，可以理解为在以上功能模块下按照时间先后顺序推进的业务模型，用以举例说明以UML进行建模的直观性。
完整合理有序的能效服务业务模型有利于推进各能效提升服务在各典型场景下实施。
1.2业务架构
能效服务业务的主要参与者包括能源供应商、监管者、能效服务商和用户。
能源供应商和能效服务商在多数情况下为同一主体，但考虑到在能效服务业务中承担不同职能，因此暂时将其分开讨论。
能源供应商是能源供应者，按照能源类型可划分为原煤、原油、天然气、电能、热能等。
监管者一般是政府，对能效服务业务的过程和执行效果进行监管。
能效服务商作为能效服务的提供者，全程参与能效服务，前期调研、项目创建、项目实施、项目验收、项目运维等环节均作为主要负责方，敦促项目的顺利进行。
工业园区、建筑楼宇典型场景能效服务的业务架构如图6所示。
业务架构包含基于业务逻辑推理的业务的参与者以及各参与者之间存在的业务活动。
能源供应商在综合分析工业园区和建筑楼宇用户的供能系统的运行状态及需求后，制定响应的能源供应方案，并与用户签订相应的合同。能源供应商依照方案向用户供应各类能源，如：原煤、原油、天然气、电能、热能等，同时收集安装在用户侧的计量仪表所记录的用能数据，以便能源供应商了解客户用能情况、用能类型，从而合理安排能源供给计划。
能源供应商将所收集的数据提供给能效服务商，以便于能效供应商深入分析用户在具体场景下能效水平，结合用户负荷特性，提供个性化的能效服务业务，提升用户产品竞争力，促进企业高效经济可持续发展。同时能源供应商和能效服务商共同维护客户的具体信息以及发布相应的能源信息，与市场进行积极的互动，推动市场良性发展。
在业务架构中，用户侧的检测装置量测各耗能情况(电煤油气等)，经通信设备(有线或无线)将数据传输至能源供应商处，由能源供应商管理维护。当能效服务商需要相关数据进行能效改造方案设计时，则能源供应商与能效服务商进行协调如何将数据传输给对方(线上或线下)。
用户和能效服务商之间在进行能效服务前需要进行服务的深入洽谈，评估用户能效水平，找出客户的用能缺陷，针对存在问题提出潜在的用能改造的方案，并实施方案。客户侧落地了方案后，反馈实际能效情况，能效服务商将进一步评估分析客户的用能水平。
所述能效水平通过如下方式得到：
构建能效指标体系，选取影响用户能效水平的指标，采用分层结构构建三至四层的层次结构。如以电解铝工业为例，可构建如下的指标层次结构，如图8所示。
各指标经详细定义，依照历史数据选取典型值作为目标值或限值，从而计算用户在不同状态下(高产或低产等)各指标的评分，随后采用专家打分结合模糊评价的方式得出各指标的权重，经计算得到最终的评分表示当前用户的能效水平。
用户的负荷特性包括：
(1)负荷属于集中性负荷，即大负荷数量少，或是分布式负荷，小负荷数量多；
(2)负荷的类型。是冲击性负荷，如冷热轧机，分时段负荷，如球磨机，或持续性负荷，如电解槽等；
(3)负荷的耗量，如电解槽仅耗用电能，高炉耗用煤或气，传输设备耗用油等。
能效水平的评估通过指标分析得到，通过用户与国内国际先进生产水平的比较得出当前客户存在的缺陷，结合负荷特性进行能效提升改造，以电解铝工业为例：在生产环节，电解槽阳极系数过高且平均阳极效应持续时间过长，可认为设备的能效水平过低，原因可能为设备存在故障或老化，需要及时维修更换设备；在管理环节，若用户年投入能效提升的资金占比远低于先进水平的企业，需引导用户加强在用能水平方面的投资，加强用能信息的监控以及数据分析；在市场环节，用户参与市场互动，在提升系统整体能效水平方面有着十分重大的意义。
在以上业务架构内，由政府充当的监管者将监管各环节能源供应商和能源服务商方案实施情况。
步骤2：基于步骤1划分的能效服务的业务功能模块与业务架构，以统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型。
典型场景能效服务的实现，关键在于能效服务项目的设计，而项目本身涉及多种业务实体，只有先对业务有了准确的把握，了解用户的系统需求，才能够设计出合理有效的项目。传统的业务分析方法多采用文档或者图形，很不规范，只能用于项目组的内部交流，很难被其他研发人员理解，不易于交流、共享，因而无法将分析成果快速地重用于系统开发和实施环节，降低了工作效率。
本发明给出的基于UML的业务建模方法是解决以上问题的很好尝试。该方法通过规范化的图形化标记语言，能够对典型场景能效服务所涉及到的业务角色、业务实体及业务活动信息进行结构化的抽象和描述，并以图形化的模型表达业务的系统需求、构成方式及信息交互过程，给人以全面而直观的展示。
2.1建模方法
UML业务建模方法主要由建模元素和图形表示两部分构成。
建模元素包括业务角色、业务实体、业务活动，以表格的形式进行描述；
图形表示包括用例图、时序图，以可视图的形式进行描述；
其中：业务角色是指在系统内承担特定业务活动，并和别的业务角色进行交互的人或系统；
业务实体是指业务角色在进行业务活动时使用或产生的食物；
业务活动是指由特定业务角色进行的，为完成某项具体业务而开展的活动。
用例图由参与者、用例及它们之间的关系构成，从外部视角来描述系统的功能，能够更精准地获取用户对系统的需求，而不必关心系统的内部是如何实现各种功能的。
时序图用于表现各业务对象之间为了完成某项具体业务而进行一系列信息交互，强调时间顺序，属于动态视图，能够帮助业务分析者明确当前业务是如何进行的。
2.2建模步骤
典型场景能效服务的整个业务过程是很复杂的，需从全局出发，构建出高阶业务模型，再层层分解细化，进一步构建出低阶业务模型。
根据本发明提出的基于UML的业务建模方法，一个完整的业务建模过程应该包含以下步骤：
(1)提取建模元素，即确定业务角色、业务实体、业务活动，用规范化的文字、图表进行描述。
建模中“提取建模元素”指的是确定业务角色、业务实体、业务活动。相应地，采用何种技术手段提取所述建模元素问题，转化为如何确定业务角色、业务实体和业务活动的问题。
业务角色指参与能效服务业务的各方，即在系统内承担特定业务活动并和别的业务角色进行交互的人或系统。可从业务架构图中提取出典型场景用户和能效服务商作为业务角色。
业务实体是指业务角色在进行业务活动时使用或产生的事物，从业务架构图中，提取出能效服务方案、能源管控系统以及评估系统作为业务实体。其中，能效服务方案指典型场景用户和能效服务商进行沟通洽谈，制定、执行能效服务时的产物；能源管控系统指能效服务商设计能效服务方案时对于所需的数据进行收集获取、预先处理、对标分析等活动形成的业务实体；评估系统则是在方案实施先后对用户用能情况进行打分，进而分析判断用户的能效水平而形成的业务实体。
业务活动是指由特定业务角色进行的，为完成某项具体业务而开展的活动。依托业务实体，典型场景用户和能效服务商进行的业务活动包括制定能效服务方案、执行能效服务方案和评估分析用户能效水平。
简要概括为：提取建模元素则是依据业务框架经业务逻辑分析得到业务角色、业务实体、业务活动。
能源管控系统主要将用户侧耗用的能源(电能、原煤、原油、天然气、热能等)的数据进行收集并筛选处理，以便于后续的能效分析。
收集的数据可来自重点能耗设备、重点生产工序或整个生产系统。
所涉及的设备包括用能处的测量仪表，如测量电压电流功率的仪表反映电能的耗量，测量管道压力流量的仪表反映天然气、蒸汽的耗量，输送物料的速度与单位时间物料耗用情况的计量表反映煤、油等耗量。
以电解铝工业为例，其能耗主要集中于电解环节的电解槽，其次，其槽压和直流电的数值将是能源管控系统重点量测的对象。
以上在生产环节所感应测量得到数据经通信设备传输至中控室，从而进行后续生产控制或数据分析等环节。
评估系统则是能源服务商为用户提供能效水平评估服务所采用的系统。
评估用户能效水平可采用预先构建的典型场景的能效指标体系，列写各类影响用户能效水平的指标如生产因素指标、管理因素指标、市场因素指标等，赋予各指标权值并计算各指标的数值得到最终的评分的方法来实现。
评估系统主要在收集的数据的基础之上进行分析评估，主要在计算机端实现。以上述例子来说，收集的数据不光来源于生产，还包括管理、市场等因素，因此可能需要实地调研得到。
(2)根据建模元素，确定业务主角和业务场景，做出业务用例图，以描述用户对业务系统的需求。
建模元素即为(1)经业务逻辑分析得到的业务角色、业务实体、业务活动。业务角色包括典型场景用户和能效服务商，即作为业务主角参与能效服务业务。业务场景由业务角色、业务活动构成，即在能效服务业务的架构下，典型场景用户参与方案制定、方案执行，能效服务商参与方案制定、能源管控以及能效评估，最终以用例图的形式呈现。
(3)根据前序工作的成果积累，建立业务时序图作为典型场景下能效服务的业务模型，以描述在业务实现的过程中业务对象按时间顺序进行的一系列信息交互。
2.3建模示例
本发明给出了典型场景能效服务的高阶业务模型，以展示完整的业务分析过程。
(1)首先提取业务角色、业务实体、业务活动。能效服务业务涉及到的业务角色主要包括能效服务商和典型场景的用户。
其中，用户的职责是与服务商有效沟通需求及对应的能效服务，并执行所制定的能效业务。能效服务商的职责是通过和用户沟通了解用户的能效需求，从而制定能效服务方案，在实施能效服务业务后，评估用户企业的用能水平。如表1所示。
表1能效服务业务角色及职责
能效服务业务的业务实体包括能效服务方案、能源管控系统和评估系统，如表2所示。
表2能效服务业务的业务实体
能效服务业务的业务活动包括制定能效服务方案、执行能效服务方案和评估分析，见表3。
表3能效服务业务的业务活动
(2)其次，构建业务用例图。能效服务业务的主角为典型场景用户和能效服务商，包括4个基础用例：制定方案、执行方案、能源管控、评估。如图7所示。
(3)将基于能效服务商与用户进行能效服务业务过程中各对象之间按时间顺序进行的信息交互，可以作出典型场景能效服务业务时序图，如图5所示。
进一步的，典型场景能效服务业务时序图结合指标权重分析法可分析能效水平，包括：
基于典型场景能效服务业务时序图，选取影响用户能效水平的指标，采用分层结构构建能效指标体系；
依照历史数据选取指标典型值作为目标值或限值，从而计算用户在不同状态下各指标的评分，随后采用专家打分结合模糊评价的方式得出各指标的权重，经计算得到最终的评分表示当前用户的能效水平，包括：
步骤1)：判断指标对典型场景能效水平的影响，计算指标评分：
指标的归一化是将实际数据与标准值作比计算得到，标准值的获取主要来源于国家和行业标准或由历史数据分析总结获得。设sij为指标xij的测算值，hij为指标xij的目标值或限值。如果指标层指标为正指标，即sij或hij数值越大，典型场景的能效水平越高。
单项正指标评分公式为：
xijk＝(sij/hij)×100％
反之，若sij或hij数值越大，电解铝厂的能效水平越低，则对应的指标xij为逆指标，评分公式为：
xijk＝(hij/sij)×100％
步骤2)：专家打分结合模糊评价的方式计算指标权重，结合指标评分加权求和得到最终的评分：
2.1)判断同层中的指标对上一层的重要度，采用专家问卷的形式建立模糊判断矩阵模糊判断矩阵；
构建模糊矩阵时，需要将同层的指标进行两两比对，该步骤主要采用专家问卷的形式来实现。设某一层指标为β＝{β1，β2，…，βn}，则其中，各指标间通过两两比对重要程度，得到模糊判断矩阵为：
模糊判断矩阵中的模糊标度采用如表4所示。
表4
| 标度 | 含义 |
| 0.1 | 两个元素相比，后者比前者极端重要 |
| 0.2 | 两个元素相比，后者比前者强烈重要 |
| 0.3 | 两个元素相比，后者比前者明显重要 |
| 0.4 | 两个元素相比，后者比前者稍微重要 |
| 0.5 | 两个元素相比，后者比前者同等重要 |
| 0.6 | 两个元素相比，前者比后者稍微重要 |
| 0.7 | 两个元素相比，前者比后者明显重要 |
| 0.8 | 两个元素相比，前者比后者强烈重要 |
| 0.9 | 两个元素相比，前者比后者极端重要 |
2.2)用判断公式检验矩阵的一致性，对不一致的矩阵进行调整使其满足一致性条件；
模糊判断矩阵R确定后，依照以下判据来进行一致性检验。
若模糊判断矩阵R＝(rij)n×n满足
有：
rii＝0.5
rij＝1-rji
rij＝rik-rjk+0.5
若满足以上检验则称模糊判断矩阵R＝(rij)n×n为模糊一致判断矩阵。若不满足以上条件，则需要对rij进行部分调整，以便进行后一步的权重计算。
满足若rij＞0.5，
有rik＞rjk；若rij＝0.5，
有rik＝rjk；若rij＜0.5，
有rik＜rjk，则称矩阵R具有顺序一致性。若满足顺序一致性条件时，也可以直接进行权重计算。同样，当矩阵R中的部分元素存在一定偏差，可适当调整，满足主观判断下的一致性。
2.3)按照模糊理论公式，结合最小二乘法计算各矩阵元素的权重系数；
建立模糊一致判断矩阵后，可由矩阵中的元素计算各指标的权值，其关系如下：
rij为矩阵中第i行j列元素，ωj，ωj分别为第i、j行元素权重，i＝1,2,…,n,j＝1,2,…,n；
运用最小二乘法计算出各元素的权重值表达式为：
其中：
2.4)各指标评分加权求和得到最终的评分。
本发明的一种典型场景能效服务业务模型的构建系统，包括：
功能划分并业务架构建立模块，用于分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；
业务模型构建模块，用于基于能效服务的业务功能模块与业务架构，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。
本发明以统一建模语言UML构建典型场景能效服务业务模型，与逻辑树分析法进行比较，本发明能够清晰地依照业务功能模块、业务架构、用例图、时序图的图例和文字并行的方法，使得整体业务流程清晰、明确、无歧义；与PEST分析法进行比较，本发明构建的能效服务业务模型从项目自身的角度出发，依照项目的生命周期分析整体业务进程，从业务的参与方的信息交互反映整体的业务功能，相较于外部环境，更注重于业务本身，能更好地指导能效服务的实施。进一步的，本发明还可基于PEST分析法、逻辑树分析法、AARRR漏斗模型或者FRM模型构建典型场景下能效服务的业务模型，辅助能效服务分析。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
步骤1：分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；
步骤2：基于步骤1的能效服务的业务功能模块与业务架构，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。
2.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
所述典型场景包括工业园区和建筑楼宇；
所述工业园区包括电解铝工业、钢铁工业、水泥工业园区；
所述建筑楼宇包括办公楼、商场、剧院楼宇。
3.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤1中，将典型场景的能效服务业务划分为4类业务功能模块：项目管理模块、业务管理模块、能源管理模块、安全管理模块；
所述业务功能模块结合能效服务的具体业务模型，构成典型场景参与能效服务的业务流程。
4.根据权利要求3所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
所述项目管理模块管理的能效业务包括：前期调研、项目创建、项目实施、项目验收和项目运维；
所述业务管理模块管理的能效业务包括：可行性研究、方案设计、技经分析和业务执行；
所述能源管理模块管理的能效业务包括：检测系统运行状况、发布系统能源信息和管理用户能源信息；
所述安全管理模块管理的能效业务包括：客户信息安全、生产数据安全、业务实施安全和运维服务安全。
5.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤1中，基于能效服务业务的参与者建立业务架构；
所述能效服务业务的参与者包括能源供应商、监管者、能效服务商和用户；
所述能源供应商，是能源供应者，按照能源类型划分为原煤、原油、天然气、电能、热能供应商；
所述监管者，对能效服务业务的过程和执行效果进行监管；
所述能效服务商，为能效服务的提供者，全程参与能效服务。
6.根据权利要求5所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
在业务架构中，能源供应商在综合分析典型场景的供能系统的运行状态及需求后，制定响应的能源服务方案，并与用户签订相应的合同；
能源供应商执行能源服务方案，向用户供应各类能源，同时收集安装在用户侧的计量仪表所记录的用能数据，以获取客户用能情况和用能类型，从而安排能源供给计划；
能效服务商获取能源供应商收集的数据并据此分析用户在具体场景下能效水平，结合用户负荷特性，提供个性化的能效服务方案；
能源供应商和能效服务商共同维护客户的具体信息以及发布相应的能源信息，与市场进行互动；
用户和能效服务商之间在进行能效服务前，评估用户能效水平，找出客户的用能缺陷，针对存在的缺陷提出潜在的用能改造的能效服务方案，并实施方案；
用户侧落地方案后反馈实际能效情况，能效服务商据此进一步评估分析客户的用能水平。
7.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤2中，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，具体为：
基于UML，通过规范化的图形化标记语言，对典型场景能效服务所涉及到的业务角色、业务实体及业务活动信息进行结构化的抽象和描述，构建典型场景下能效服务的业务模型，以图形化的模型表达业务的系统需求、构成方式及信息交互过程。
8.根据权利要求7所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
所述UML通过建模元素和图形表示进行业务模型建模；
所述建模元素包括业务角色、业务实体、业务活动，以表格的形式进行描述；
所述图形表示包括用例图、时序图，以可视图的形式进行描述；
其中：业务角色是指在系统内承担特定业务活动，并和别的业务角色进行交互的人或系统；
业务实体是指业务角色在进行业务活动时使用或产生的食物；
业务活动是指由特定业务角色进行的，为完成某项具体业务而开展的活动。
用例图由参与者、用例及它们之间的关系构成，从外部视角来描述系统的功能；
时序图用于表现各业务对象之间为了完成某项具体业务而进行一系列信息交互，强调时间顺序，属于动态视图。
9.根据权利要求8所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤2中，业务模型建模过程具体包括：
(1)：提取建模元素，即确定业务角色、业务实体、业务活动，用规范化的文字、图表进行描述；
(2)：根据建模元素，确定业务主角和业务场景，建立业务用例图，以描述用户对业务系统的需求；
(3)：基于步骤(1)和(2)，建立业务时序图作为典型场景下能效服务的业务模型，以描述在业务实现的过程中业务对象按时间顺序进行的一系列信息交互。
10.根据权利要求9所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤(1)中，能效服务业务的业务角色包括能效服务商和典型场景的用户；
能效服务业务的业务实体包括能效服务方案、能源管控系统和评估系统；
能源管控系统用于业务架构中用户侧用能数据的收集，分析用户具体场景下能效水平，并维护客户能源相关数据；
评估系统用于业务架构中，能效服务商进行能效服务前对用户用能水平的评估，以便于找出企业用能缺陷，以及在用户侧落地能效服务后，对于用能水平改进情况的进一步评估；
能效服务业务的业务活动包括制定能效服务方案、执行能效服务方案和评估分析。
11.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤2中，基于PEST分析法、逻辑树分析法或者FRM模型构建典型场景下能效服务的业务模型，辅助能效服务分析。
12.根据权利要求1所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤2所述结合指标权重分析法分析能效水平，包括：
基于典型场景下能效服务的业务模型，选取影响用户能效水平的指标，采用分层结构构建能效指标体系；
依照历史数据选取指标典型值作为目标值或限值，从而计算用户在不同状态下各指标的评分，随后采用专家打分结合模糊评价的方式得出各指标的权重，经计算得到最终的评分表示当前用户的能效水平，具体包括：
步骤1)：基于指标目标值或限值，判断指标对典型场景能效水平的影响并计算指标评分：
步骤2)：专家打分结合模糊评价的方式计算指标权重，对指标评分加权求和得到最终的评分。
13.根据权利要求12所述的一种典型场景能效服务业务模型的构建方法，其特征在于：
步骤2)具体包括：
2.1)判断同层中的指标对上一层的重要度，采用专家问卷的形式建立模糊判断矩阵模糊判断矩阵；
2.2)用判断公式检验矩阵的一致性，对不一致的矩阵进行调整使其满足一致性条件；
2.3)按照模糊理论公式，结合最小二乘法计算各矩阵元素的权重系数；
2.4)各指标评分加权求和得到最终的评分。
14.运行权利要求1-13任意一项所述的典型场景能效服务业务模型的构建方法的典型场景能效服务业务模型的构建系统，其特征在于：
所述系统包括：
功能划分并业务架构建立模块，用于分析各典型场景下能效服务问题，梳理各典型场景下能效服务所涉及的能源形式，对能效服务业务进行功能划分并建立业务架构；
业务模型构建模块，用于基于能效服务的业务功能模块与业务架构，以UML统一建模语言构建典型场景下能效服务的业务模型，进而结合指标权重分析法分析能效水平。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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