一种基于分层加权的电力仿真培训评价方法及系统与流程

本发明涉及电力系统培训技术领域，尤其涉及一种基于分层加权的电力仿真培训评价方法及系统。

背景技术：

随着电网快速发展和电网管理模式的转变，电网调控人员和变电运维人员承担的电网安全、稳定、经济运行的责任也愈来愈大；同时随着电网大量新技术新设备的应用，对电网生产运行管理人员的知识、技术、技能等方面提出了全新的更高要求，需要大大提高调控专业人员的素质和技能水平、变电站运维的操作技能，以保证其掌握新型设备运行特性的能力和驾驭电网运行的能力。大力加强电力从业人员的技能培训，使之尽快适应新生产管理体系是大家重要而迫切的任务。

评价是电力仿真培训的重要环节，只有通过准确、客观的培训评估才能真正实现仿真培训的目标，使培训仿真系统更具实用价值。培训评估的客观、准确是评价一个培训仿真系统的关键指标。

目前电力系统仿真培训评价方法及其缺点：

(1)主观评价法。由学员书写具体的操作步骤或将学员的各种操作和操作后的结果记录下来，考评员根据学员的操作步骤或操作记录对学员进行人工评价。这是一种工作量大，缺乏细致性、客观性、标准性的评估手段，主要依赖教员的经验和知识,可能存在着漏判和误判的情况,尤其是对于高电压等级的大电网运行评估，由于其运行机理十分复杂，人为培训评估存在较大的局限性。同时，主观评价法需要很多考评人员，且花费大量考评纸张，造成资源浪费，成本较高。

(2)比对评价法。将学员的操作记录与教员之前的标准操作记录进行比对，从而对学员的操作过程进行评价的方法。其优点是简单易行，工作量适中，可对设备具体操作流程进行评价，缺点是评价过程太依赖教员之前制作的标准操作记录，标准操作记录不一样对评价的结果影响很大，同时教员通过操作形成的标准操作记录也很难枚举出所有可能出现的正确操作方法，对于一些复杂灵活的仿真任务(例如电网调控仿真)，评价的可信度大大降低，效果很差。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于分层加权的电力仿真培训评价方法 及系统，根据评分标准对学员试卷自动批量评价并生成学员考评报告和学员成绩汇总表，节省了大量人力、物力和时间成本，避免了资源浪费，提高了考试的公平公正性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于分层加权的电力仿真培训评价方法，包括，

接收被评试卷的内容信息；

建立一个大并列组，用来判定学员步骤的完备性，实现对漏项、多项的评判；

建立n个大顺序组，n为自然数，用来判定学员步骤的逻辑正确性，实现对步骤逻辑正确性的评判；

将被评答卷与所建立的大并列组和大顺序组一一比对，得出学员考评报告和被评试卷的成绩汇总表。

所述大并列组包括所有必要的步骤序列及各个步骤的扣分值，每个步骤还能包括子步骤。

一个步骤下的子步骤之间的关系包括并列关系、或关系，并列关系组各个子步骤的扣分值之和为对应步骤的扣分值；或关系组中各个子步骤的扣分值相等都等于对应步骤的扣分值。

各个步骤的扣分值为百分制最大扣分值；子步骤的扣分值为权值。

每个大顺序组设有相应的扣分值，包括若干步骤，每个步骤设有编号及扣分值，每个步骤能够包括若干子步骤，每个子步骤设有编号及扣分值。

将被评答卷与所建立的大顺序组一一比对时，将被评试卷的所有步骤按顺序进行编号，并与大顺序组中的步骤进行比对，若被评试卷的步骤与大顺序组中的步骤为同一内容，则将被评试卷的步骤对应的编号赋予大顺序组中的相应步骤；

若得到的大顺序组中的编号是由小到大排列则继续比对，否则按照大顺序组的扣分值进行扣除相应的分数；

继续比对时，若大顺序组中的某个步骤或子步骤没有在被评试卷中找到时，则按照该步骤或子步骤的扣分值进行扣分。

一种基于分层加权的电力仿真培训评价系统，包括，

信息录入单元，用于接收被评试卷的内容信息；

评分标准编辑单元，用于建立一个大并列组，用来判定学员步骤的完备性，实现对漏项、多项的评判；建立n个大顺序组，n为自然数，用来判定学员步骤的逻辑正确性，实现对步骤逻辑正确性的评判；

自动评分单元，用于将被评答卷与所建立的大并列组和大顺序组一一比对，得出学员考 评报告和被评试卷的成绩汇总表。

所述评分标准编辑单元包括大并列组建立模块和大顺序组建立模块；

所述大并列组建立模块用于编辑大并列组所包括的步骤和子步骤内容，以及各个步骤的扣分值和各个子步骤的扣分值；所述大顺序组建立模块用于建立各个大顺序组。

大并列组建立模块和大顺序组建立模块都包括：新建模块、编辑模块、保存模块及打开模块。

还包括节点逻辑关系编辑单元和扣分值计算单元，所述节点逻辑关系编辑单元用于编辑子步骤之间是或关系还是并列关系，所述扣分值计算单元根据节点逻辑关系编辑单元的结果自动计算子步骤的扣分值。

本发明的有益效果：

本发明的评分标准编辑单元为教员提供了一个方便友好的编辑界面，自动评分单元能够根据评分标准对学员试卷自动批量评价并生成学员考评报告和学员成绩汇总表，有效地解决了主观评价法工作量大、阅卷效率低以及人工评价可能存在的漏判、误判的问题，节省了大量人力、物力和时间成本，避免了资源浪费，提高了考试的公平公正性。

本发明基于分层加权思想提出的评价方法有效的解决了在评价复杂灵活的仿真任务时比对评价法的机械、枚举不全面的问题，从步骤完备性和逻辑正确性两个指标建立分层模型，逻辑正确性的分指标数量由教员控制，灵活把握考题得分重点，提高了评价的可信度。

附图说明

图1为评分标准数学模型树；

图2为大并列组关系结构图；

图3为大顺序组1关系结构图；

图4为大顺序组2关系结构图；

图5为学员考评报告；

图6为学员成绩汇总表；

图7为分层加权评价模型建立流程；

图8为自动评分程序流程。

具体实施方式

下面结合附图与示例对本发明作进一步说明。

一种基于分层加权的电力仿真培训评价方法，需要首先建立一个基于分层加权的电力仿真培训评价模型。

分层加权评价模型思路：建立1个大并列组和n个大顺序组，并根据具体任务在各大组内建立逻辑关系小组分层，并为每个节点设置权值。大并列组用来判定学员步骤的完备性，通过对大并列组的判定，实现对漏项、多项的扣分；n个大顺序组用来判定学员步骤的逻辑正确性，通过对大顺序组的判定，实现对步骤逻辑正确性的扣分，大顺序组的数量由教员控制，用来灵活把握学员的整体得分情况。如图1-图4所示。

(1)大并列组：所有必要的步骤序列(该大并列组内可以有“或”关系小组、“并列”关系小组、步骤)；

(2)大顺序组n(n≥0)：用来描述逻辑顺序关系的最小顺序组(该大顺序组中可以有“或”关系小组、“并列”关系小组、步骤，但不会出现“顺序”关系小组)；

关系小组权值情况说明：

◆“或”关系小组的分值与“或”关系组内部直接子节点的分值相同

◆“并列”关系小组的分值等于“并列”关系内部直接子节点的分值之和

在图2中第1列为百分制最大扣分值；第n列(n>1)节点的分值均为漏项扣分的权重，需要换算到百分制中再扣分。

图3-图4大顺序组中第1列为百分制最多扣分值，第n列(n>1)节点分值描述的是因该步骤漏掉造成该顺序组不成立需要扣掉的权值，需要换算到百分制中再扣分。

一种基于分层加权的电力仿真培训评价系统，包括信息录入单元、评分标准编辑单元及自动评分单元。

评分标准编辑单元为教员提供了一个方便友好的能够建立符合上述“基于分层加权的电力仿真培训评价模型”要求的工具，该工具支持以下功能：

支持任务的新建、编辑、保存、打开功能；

支持新建各类型节点，包括并列组、顺序组、或关系组以及导入步骤；

支持编辑各类型节点属性：名称、分值、逻辑关系类型；

支持各类型节点的复制、移动、删除操作；

根据节点逻辑关系类型，自动计算相关联的节点的分值；

利用评分标准编辑单元建立评价模型流程如图7所示。

自动评分单元评价指令票试卷的实现过程如图8所示，具体描述如下：

(1)初始化分层加权评价模型信息和学员试卷数据；

①加载学员试卷信息，为学员试卷的步骤按照学员答题的顺序编号；

②加载评分标准信息；

建立评分标准模型的内存节点索引树，以便快捷地找到每一个节点的父节点及其所有的子节点；

为评分标准中的所有步骤标号：遍历评分标准的所有步骤类型的节点，在学员步骤中查找，如果在学员步骤中查找到，则把该学员步骤在①中形成的编号赋给评分答案的步骤节点标号，并把该学员步骤的标识置为“已在评分标准中找到”。

(2)第一轮：步骤完备性评价

遍历评分标准中的大并列组中所有步骤类型的节点，没有标号的步骤属于学员漏掉的步骤，则扣除设定好的漏步骤的权重分；遍历学员的步骤序列，搜索到没有做“已在评分标准中找到”的标识的步骤属于多余的步骤，扣除设置的多项分数。

示例1：如图5所示，某学员试卷中漏写了步骤2.1、步骤4.2、步骤5，多写了步骤6(假设教员配置多项扣2分)。

则该大并列组应该扣除的总分计算方法如表1所示：

表1大并列组扣分计算示例表

(3)第二轮步骤逻辑顺序评价

依次评价顺序组1、顺序组2、顺序组3……，顺序组扣分的判断条件如下：

a.该顺序组所有步骤的学员试卷编号应该为由小到大排列(即该步骤组的顺序正确)，否则扣除该顺序组的分值，不再继续下面b条件的判断；

b.遍历该顺序组所有步骤类型的节点，如果该节点没有对应的学员试卷编号，则认为是因漏项导致该顺序组不成立，扣除该步骤节点的在该顺序组的漏项分；

示例2：如图3所示大顺序组1，某学员试卷中漏写了步骤3.2、步骤3.1与步骤4顺序颠倒。

则大顺序组1应该扣除的总分计算方法如下：

先根据判断条件a，可判断步骤3.1与步骤4的编号不是从小到大，则不再继续判断条 件b和条件c，直接扣除大顺序组1的百分制分值10分即可。

示例3：如图4所示大顺序组2，某学员试卷中漏写了步骤1.2、步骤3.1、步骤4。

则大顺序组2应该扣除的总分计算方法如下：

先根据判断条件a扣分：该大顺序组的步骤编号是按照从小到大排列，不扣分；

再根据判断条件b扣分：

表2.2大顺序组2扣分计算示例表

(4)计算总分

总得分＝100-第一轮步骤完备性评价扣分-第二轮步骤逻辑顺序评价

假设某任务由上述图2-图4所示的一个大并列组和两个大顺序组组成，某学员答题情况如示例1、示例2、示例3所述，则该学员最后总得分＝100-32-10-8＝60。

(5)生成学员考评报告和学员成绩汇总表

系统支持自动生成学员考评报告，方便教员查看每位学员的扣分情况以及学员自查。

系统支持自动生成excel格式的学员成绩汇总表如图6所示，该报表包含了本次考试的所有学员的姓名、学号、班级、工位、总分等信息，方便教员对成绩进行统计和发布。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。