基于班組承載力分析的電力工程計劃輔助決策模型構建與應用研究

摘" 要：近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，電網規模日趨擴大，造成供電企業工作量猛增、人員相對不足，一線班組容易超負荷工作，不安全現象時有發生。在企業和電網數字化轉型的大背景下，該文從電力工程計劃管理入手，通過構建量化分析模型，對電網生產任務與現有作業資源進行匹配分析，評估班組人員承載壓力，推動班組作業資源的最優配置和充分利用，科學平衡一線班組工作壓力，助力電網安全高質量建設，推動企業數字化轉型和數字化班組創建。

關鍵詞：班組；承載力分析；決策模型；電力工程；計劃輔助

中圖分類號：TM73" " " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）12-0118-04

Abstract： In recent years， with the rapid economic and social development of our country， the scale of power grid is expanding day by day， resulting in a sharp increase in the workload of power supply enterprises， a relative shortage of personnel， front-line teams are easy to overload， and insecurity occurs from time to time. In the context of the digital transformation of the enterprise and the power grid， this paper starts with the power engineering plan management， constructs the quantitative analysis model， carries on the matching analysis to the power grid production task and the existing operation resources， and evaluates the load bearing pressure of the team personnel. Promote the optimal allocation and full utilization of team work resources， scientifically balance the work pressure of front-line teams， and promote the construction of power grid safety and high quality， so as to promote the digital transformation of enterprises and the creation of digital teams.

Keywords： team; bearing capacity analysis; decision model; power engineering; planning assistance

班組是生產業務的最小單元，是電網建設業務的直接參與者和具體實施者。隨著經濟社會的快速發展，配電網的建設也在同步加速，電網建設任務逐漸增加，一線班組工作強度也愈發增大，給現場施工帶來安全隱患。在電網規模仍在快速發展、班組人員數量無法同步增長的前提下，為響應國家電網“建設數字電網、數字建設電網”的數字化轉型目標，本文從電力工程計劃入手，引入班組承載力分析理念，通過構建量化分析模型，提高計劃決策數字化水平，優化班組作業模式，在平衡一線班組人員作業壓力的前提下，推動班組作業計劃的最優化配置，保障電網高質量建設。

1" 班組承載力的定義及衡量

1.1" 班組承載力的具體定義

承載力最早應用于工程地質領域，本意指的是地基對于上層建筑物負重的能力，用于衡量地基的強度。隨后，馬爾薩斯提出的人口理論，為承載力理論的提出和推廣奠定了堅實的基礎，現已演變為一種對未來發展的程度進行衡量的常用概念之一。如今，承載力的概念已在結構力學、生態學、物理學、社會學、人口統計學及企業管理等多個領域理論發展。雖然在不同領域下，對于不同的研究對象，承載力的具體內涵和所涉及的具體內容是不盡相同的，但從整體來看，承載力描述的都是一個極限值概念。

對于班組承載力來說，首先可以明確的一點是，其是衡量一個班組承載工作負荷的能力，也即是“抗壓能力”。并且，對承載力進行判斷必須要有一個基本的標準，即是基于現有生產要素供給的條件下，一般指人員數量、技術水平等，以當前生產力水平作為計算依據。此外，承載力的計算一般要選定在一個特定的時間段之內，可以是一年、一個月，也可以是一周、一天。

因此，可以給出班組承載力的具體定義是：指在特定的時間周期內，基于當前的生產力水平，單個班組所能承擔的最大生產任務量。

1.2" 班組承載力的衡量方法

通過文獻研究可知，承載力（或承載壓力）的大小主要通過承載系數進行衡量。而根據班組承載力的定義，承載力的大小判斷與生產要素、時間周期密切相關，由此可以根據生產要素和時間周期分別計算承載系數。可以把前者稱為生產能力承載系數、后者稱為工作時間承載系數，兩者的具體計算方法如下。

1）生產能力承載系數

通過生產能力承載系數，可以判斷一個班組所承擔的任務數量，是否超過其在同一時間內可承擔的最大任務數。

2）工作時間承載系數

通過工作時間承載系數，可以判斷一個班組完成所承擔的任務數量，所承載的壓力大小。

2" 基于班組承載力分析的電力工程計劃輔助決策模型構建

2.1" 模型構建背景

本文以電力工程計劃為研究切入點，對供電企業項目管理中心施工班組進行承載力分析。模型構建相關背景如下。

1）評價對象：班組項目經理。

2）評價周期：周計劃、月計劃。

3）專業類型：線纜專業、變電專業。

4）項目開展方式：項目經理負責項目總體實施開展，其中在項目前期協調準備、項目后期材料歸檔花費相對時間較多，項目中期按需前往項目現場；項目經理可同時負責開展多個項目。

5）人員替代關系：線纜、變電專業之間的項目經理不可通用；但在同一專業內，當人員緊缺時，有空閑的項目經理可以臨時頂替。

2.2" 班組承載力模型構建

根據前述背景介紹可知，項目經理可同時負責多個項目，其所能承擔項目數量的多少主要受時間約束，因此，本文主要通過工作時間承載系數來構建班組承載力模型。同時，當承載系數越大，說明在有限時間內所承擔的工作負荷越大，面臨的安全風險相應也會更大。為科學量化安全風險等級，在模型中引入風險區間的概念，即根據承載系數的大小判定班組承載壓力所對應的風險等級，包括“綠色安全區”“黃色預警區”“紅色危險區”3個風險區間。

班組承載力模型

，

式中：？茲為承載系數；x為項目所需投入時間（需求時間）；y為項目經理可投入時間（供給時間）；n、m分別為項目數量和項目經理數量的上界；i、j分別為不同任務和人員；？琢為黃色預警區與紅色危險區的臨界閾值。

2.3" 模型參數確定

2.3.1" 需求時間

需求時間主要計算單個項目順利完成需要項目經理實際投入的時間，不包括完成項目的等待時間。現有電力工程建設項目包括基建、營銷和技改等多種項目類型，項目需求時間差異較大；縱使項目類型相同，但受項目范圍、電壓等級和施工條件等多種因素影響，所需項目經理投入的時間也不盡相同。因此，本文綜合采用專家法和歷史數據法來確定項目所需投入時間。

在專家法實施中，組織資深專家討論確定項目經理在每類項目中所需投入的工作時間。在歷史數據法實施中，統計2019—2021年3年中不同項目經理所承擔的項目數量，進而測算項目經理在單個項目上所投入的工作時間。同時，為更加科學地判定項目需求時間，對項目經理進行等級劃分，根據分級結果賦予人員不同的權重，進而得到更加準確、更貼合實際的項目需求時間

T需求時間=（T專家法/歷史數據法）ק權重。

其中，權重通過技能等級、資質證書、學歷水平和工作年限4個維度確定。首先，對每個維度從3個方面進行評分，見表1。

隨后，根據每個維度的評分，對項目經理進行綜合得分評價，按照所處的分數段賦予相應權重，見表2。

2.3.2" 供給時間

供給時間主要計算項目經理的有效投入時間。根據國家法定工作時間規定，每周的供給時間按照5 d、每天8 h來計算

T供給時間=5×8=40 h。

2.3.3" 風險閾值？琢

風險閾值？琢的確定主要參考國家法律法規對勞動者工作時間的規定要求。根據《中華人民共和國勞動法》第四十一條規定：用人單位由于生產經營需要，經與工會和勞動者協商后可以延長工作時間，一般每日不得超過一小時；因特殊原因需要延長工作時間的，在保障勞動者身體健康的條件下延長工作時間每日不得超過三小時，但是每月不得超過三十六小時。根據這一規定，可確定風險閾值？琢為：

2.4" 模型評價結果

根據參數確定結果，可得班組承載力完整模型為：

。

根據班組承載力模型，對既定工程計劃安排下的班組承載力進行評價。具體評價邏輯是：首先，通過模型分析，評價線纜、變電各專業內部項目經理的承載力；其次，根據各專業內部項目經理的承載力，來判斷專業的承載力；最后，根據線纜、變電不同專業的承載力，來判斷班組的承載力。通過分析可知，班組承載力有以下3種結果。

1）當線纜、變電的專業承載力都處于綠區，班組承載力處于綠區。相應模型評價結果為

2）當線纜、變電的專業承載力有一個處于黃區、同時另外一個不處于紅區，班組承載力處于黃區。相應模型評價結果為

3）當線纜、變電的專業承載力只要有一個處于紅區時，班組承載力處于紅區。相應模型評價結果為

根據以上分析，可知班組承載力有以下9種邏輯判斷結果，見表3。

3" 基于班組承載力分析的電力工程計劃輔助決策模型應用

3.1" 模型效果驗證

為測試班組承載力分析模型的準確性，借助Excel構建承載力模型分析工具，對2022年6—9月之間的工程施工周計劃進行模型測算和評估。測算結果見表4。

由表4可以看出，班組承載力風險區間處于紅區、黃區的時間段主要集中在6月和7月，說明在這2個月當中，工程項目比較集中、施工任務較為繁重，一線班組人員的承載壓力較大。而根據歷史數據分析，項目施工主要集中在3—5月，這主要是受到年初上海城市封控、全域靜態管理的影響，導致往年本應在3—5月集中實施的項目往后順延了2個月，同時疊加本應在6月和7月實施的項目計劃，造成在部分時間里人員存在超負荷工作現象。此外，在每年迎峰度夏期間，為保障高溫季節居民可靠用電，項目施工任務較少，所以8月和9月人員工作壓力較小，這與表4中對應月份的班組承載力為綠區剛好吻合。因此，模型能夠較為準確地反映施工計劃中班組實際的承載壓力。

3.2" 模型應用流程

班組承載力分析模型應用分為計劃制定和計劃實施2個階段，每個階段都必須實施承載力分析。如圖1所示。

在計劃制定階段，若根據排定的項目計劃測得班組承載力處于綠區，則直接實施項目計劃；若不處于綠區，則需對計劃進行調整。在計劃實施階段，若出現臨時、緊急的任務，則需對先前排定的項目計劃進行調整，調整完成后需再次進行承載力分析。通過模型應用，能夠為工程計劃的科學制定提供決策參考和數據支撐。

4" 結論與展望

本文基于電網企業一線班組施工承載力較大、資源配置不均的現狀，以電力工程計劃為切入點，研究構建了一種基于班組承載力分析的電力工程計劃輔助決策模型，實現了在既定計劃安排下班組人員承載壓力的自動計算和風險預警，提升了計劃制定的科學合理性，推動班組作業資源的最優配置和充分利用，避免由于項目計劃超負荷安排造成的工程建設風險，在確保電網高質量建設的同時，保障人員作業安全和身心健康。

并且，由于電網系統項目施工具有業務相似性，本文提出的班組承載力分析模型，后續可進行大范圍推廣和應用，不僅能夠提升工程計劃的科學性，強化班組安全管理，同時能夠進一步提升計劃決策數字化水平，助力電網企業數字化升級和數字化班組建設。

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