林 怡,楊靜萍,薄純娟,宋 鵬
(大連民族大學 機電工程學院,遼寧 大連 116600;大連民族大學 智能感知與先進控制國家民委重點實驗室,遼寧 大連 116600)
輸電線路由于分布地域較為廣泛、在線監(jiān)測難度大,所以,發(fā)生故障的概率較高。為了確保輸電工作有效進行,開展輸電線路運行狀態(tài)評估對于指導電力檢修以及提高電力系統(tǒng)的運行可靠性具有重要的理論和工程應用價值。而輸電線路運行狀態(tài)評估指標體系的選取與建立是進行輸電線路運行狀態(tài)評估的前提。指標體系應該反映評價目標的主要特征和層次結構,評價指標的數(shù)量需要合理設定,盡量符合實際問題的需要。評價指標的篩選是為了確定最重要的狀態(tài)評估指標,在進行篩選時,不僅要考慮評價的具體對象和目的,還需要通過一定的篩選方法對指標中的關鍵信息進行分析,將冗余的指標信息進行剔除,達到簡化指標體系的目的。評價指標的篩選方法有基于區(qū)分度的條件廣義方差極小法、基于相關性的極大不相關法、基于專家意見的德爾菲法、選取典型指標法、最小均方差法等。根據(jù)輸電線路的特點和相關文獻、資料的研究,本文采用國內(nèi)外常用的評價指標篩選方法——德爾菲法(Delphi),通過篩選確定輸電線路狀態(tài)評估的指標體系。
Delphi法是一種客觀地綜合多數(shù)專家經(jīng)驗與主觀判斷的信息整理方法,它是一種通過向專家發(fā)放調(diào)查表、征求專家意見的調(diào)研方法,現(xiàn)已被廣泛而有效地運用于決策、系統(tǒng)評價等多個領域。在運用Delphi法時,首先根據(jù)實際問題設計一個調(diào)查表,在其中列出所有的評價指標,然后向該領域的專家征詢評價指標合理性的意見,對專家反饋的意見進行集中處理,將這個過程反復進行多次,如果專家的意見趨于一致,調(diào)研結束,最終就會形成一個統(tǒng)一的結論,并將最后一次的咨詢結果認定為具體的評價指標體系。Delphi法依賴于專家小組的感性認識和經(jīng)驗,所用的技術是通過一個專家小組達成最可靠的共識,該方法被廣泛用于決策和風險識別。
根據(jù)各電網(wǎng)公司公布的《110~500 kV架空輸電線路評價標準(試行)》《輸變電設備狀態(tài)評價標準》《輸電線路狀態(tài)評價實施細則(試行)》等相關文件,并成立討論小組對收集的資料進行整理、歸納,初步提煉出49個輸電線路狀態(tài)評估的備選指標。由于輸電線路狀態(tài)評估指標條目繁雜,需采用國內(nèi)外較為常用的評價指標篩選方法——Delphi法,對輸電線路狀態(tài)評估指標進行進一步的篩選和優(yōu)化工作,以提高指標的代表性和精確性。
由于Delphi法依賴于專家的主觀認識,專家的遴選需要具有代表性和權威性,所以,專家的選擇對于評價指標的最終選取具有至關重要的意義。專家的入選條件是輸電線路相關研究人員和基層實踐人員。通過查閱相關文獻可知,專家的人數(shù)在15~30人之間較為合適。本文中選取20名專家對問卷調(diào)查進行打分。
根據(jù)49個輸電線路狀態(tài)評價指標設計了問卷調(diào)查表。專家在收到調(diào)查表之后對調(diào)查表中的每一個二級指標的相對重要度進行評價:很重要(10分)、重要(8分)、比較重要(6分)、一般重要(4分)、不太重要(2分)、不重要(0分)。在判定指標相對重要性的同時,專家還需要給出這個評價的判斷依據(jù)以及熟悉程度。
判斷依據(jù)分為:實踐經(jīng)驗(1)、理論分析(0.75)、國內(nèi)外了解(0.5)、直觀感覺(0.25)。
熟悉程度分為:很熟悉(1)、熟悉(0.8)、一般熟悉(0.6)、不太熟悉(0.2)、不熟悉(0)。
問卷調(diào)查表的前言部分需向專家說明調(diào)研的內(nèi)容和目的,并對Delphi法進行簡單的介紹。
為了驗證此次調(diào)研所得數(shù)據(jù)的科學性和可信度,采用專家積極系數(shù)、權威程度、和諧系數(shù)三個指標進行衡量。
2.4.1 專家積極性系數(shù)
專家積極性系數(shù)即專家調(diào)查表的回收率。本文中的第一輪預調(diào)查、第二輪調(diào)查發(fā)放問卷調(diào)查表都為20份,收回調(diào)查表分別為19份、20份,兩輪調(diào)查的調(diào)查表回收率分別為95%、100%,說明專家對該調(diào)查研究的關心程度比較高。
2.4.2 權威程度Cr
專家的權威程度(Cr)由專家水平及其判斷依據(jù)(Ca)和專家對問題的熟悉程度(Cs)兩個因素共同決定,即Cr=(Ca+Cs)/2。第一輪、第二輪權威程度如表1所示。
表1 專家權威程度
由表1可知兩輪調(diào)查的專家權威程度分別為0.874、0.897.查閱相關文獻,專家總體權威程度的平均值Cr≥0.7為可以接受的信度,說明此次調(diào)查的專家權威程度較高,專家的評價結果具有可信。
2.4.3 和諧系數(shù)
肯德爾和諧系數(shù)(Kendall’W)是用來考察多位專家一致性程度的指標,它是應用Delphi法篩選指標體系的重要衡量尺度之一。肯德爾和諧系數(shù)W的基本公式為:
式(1)中:K為評定者的數(shù)量;N為被評定對象的數(shù)目;Ri為第i個被評價對象的K個等級(數(shù)量)之和。
本文運用統(tǒng)計分析軟件SPSS(Statistical Product and Service Solutions)處理調(diào)查表數(shù)據(jù)。W值的范圍為0~1,W的值越大,表示評分者的意見更協(xié)調(diào)、一致。W=1表示所有評分者的意見完全一致;W=0表示評分者意見一致性最差。利用軟件SPSS對調(diào)查數(shù)據(jù)進行處理,由表2可知,兩輪調(diào)查中指標的肯德爾系數(shù)平均值分別為0.823和0.825,說明此次調(diào)查專家評分的一致性很高。
表2 兩輪調(diào)查專家的一致性系數(shù)
表3 輸電線路狀態(tài)評估指標體系
將第一輪預調(diào)查的19位專家分別對49個備選指標的評分累加并匯總,優(yōu)先保留總分高的指標,根據(jù)專家的意見對49個指標進行了刪除、合并、調(diào)整語言描述等操作,最終得到35個輸電線路狀態(tài)評估指標體系,如表3所示。這里設定一級評價指標集A={A1,A2,A3,A4,A5,A6}={基礎,桿塔,導地線,絕緣子串,金具,接地裝置},二級評價指標集B={B1,B2,B3,…,B35}={基礎損壞及外露情況,拉線基礎埋深,…,接地體埋深}。
本文采用Delhpi法,選取了49個輸電線路運行狀態(tài)評估指標;設計并發(fā)放了問卷調(diào)查表,采用專家積極系數(shù)、權威程度、和諧系數(shù)三個指標衡量了調(diào)查數(shù)據(jù)的科學性和可信度;運用統(tǒng)計學軟件SPSS對調(diào)查表數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)專家的意見對49個指標進行了刪除、合并、調(diào)整語言描述等操作,最終建立了由6個一級指標和35個二級指標組成的輸電線路狀態(tài)評估指標體系,為輸電線路狀態(tài)評估奠定了基礎。本研究不僅為輸電線路檢修工人提供了狀態(tài)評估的參考指標,也為解決復雜的輸電線路狀態(tài)評估等多因素決策指標篩選問題提供一定的借鑒。
利用Delhpi法篩選輸電線路狀態(tài)評估指標是開展輸電線路狀態(tài)評估研究的有益嘗試和探索。雖然此次進行的問卷調(diào)查中,專家的一致性系數(shù)都滿足要求,但是篩選出的指標仍有可能受到專家自身局限性的影響,這在研究過程中應該充分予以重視。