風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)的研究與應(yīng)用

陳世軍 全雄偉

摘 ? 要：風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指標(biāo)體系能夠準(zhǔn)確、客觀評(píng)價(jià)機(jī)組的性能狀態(tài)，為制定相應(yīng)的管理行動(dòng)提供依據(jù)。但是其由多個(gè)性能指標(biāo)組成，無(wú)法對(duì)機(jī)組整體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，也不利于開展國(guó)際、國(guó)內(nèi)同行對(duì)標(biāo)分析等應(yīng)用，故有必要在此基礎(chǔ)上研究出一個(gè)綜合性能指數(shù)（即風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)）。本文在風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指標(biāo)基礎(chǔ)上，根據(jù)閾值進(jìn)行插值計(jì)算出各指標(biāo)分值，再采用德?tīng)柗品ǎ―elphi方法）確定各性能指標(biāo)的權(quán)重，最后對(duì)各指標(biāo)加權(quán)分值進(jìn)行求和得出機(jī)組的性能指數(shù)。通過(guò)該指數(shù)來(lái)跟蹤電廠的總體性能，找出各機(jī)組的薄弱環(huán)節(jié)，為推動(dòng)核電廠核安全持續(xù)改進(jìn)和不斷提高，優(yōu)化管理水平提供支持。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)指引型 ?Delphi方法 ?性能指數(shù)

中圖分類號(hào)：TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0190-05

Abstract： The risk-informed performance indicator can accurately and objectively evaluate the performance status of the unit and provide a basis for corresponding management actions. Because it has multiple performance indicators， it is impossible to obtain an overall status indicator， and it is not possible to rank according to the operating status of the unit. Therefore， it is necessary to develop a comprehensive performance index （ie， risk-informed performance index）.Based on the performance indicators， this paper calculates the scores of each indicator according to the threshold value， and then uses the Delphi method to determine the weight of each performance index. Finally， the weighted scores of each index are summed to obtain the unit Performance index. The risk-informed performance index values of each unit are ranked from high to low， and the comprehensive ranking of the multi- units is determined.

Key Words： Risk-informed; Delphi method; Performance index

自2000年美國(guó)核管會(huì)（NRC）實(shí)施反應(yīng)堆監(jiān)督（ROP）程序來(lái)監(jiān)管核電廠的安全狀況以來(lái)，美國(guó)100多個(gè)核電機(jī)組取得了優(yōu)秀的核安全業(yè)績(jī)。該方法在2006年得到IAEA全球推薦，目前美、加、韓、西班牙等國(guó)家均采納完整或部分ROP。

我國(guó)NNSA組織相關(guān)技術(shù)單位參考NRC的ROP性能指標(biāo)開發(fā)了國(guó)內(nèi)的性能指標(biāo)體系，但NRC根據(jù)使用情況對(duì)性能指標(biāo)體系做了多次升版，刪除了不合理指標(biāo)并加強(qiáng)了對(duì)緩解系統(tǒng)設(shè)備可靠性的監(jiān)測(cè)，提高了性能指標(biāo)對(duì)核電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確性評(píng)估;而我國(guó)NNSA開發(fā)的性能指標(biāo)體系參考的NRC性能指標(biāo)版本較老，未能實(shí)時(shí)對(duì)性能指標(biāo)體系進(jìn)行更新，且性能指標(biāo)數(shù)據(jù)采集導(dǎo)則可指導(dǎo)性較差，出現(xiàn)應(yīng)急準(zhǔn)備相關(guān)性能指標(biāo)數(shù)值超過(guò)100%的情況。

部分核電集團(tuán)結(jié)合NRC的性能指標(biāo)體系和NNSA的性能指標(biāo)閾值進(jìn)行適應(yīng)性修正建立了群廠核電機(jī)組性能監(jiān)測(cè)的指標(biāo)體系，并結(jié)合NRC的ROP監(jiān)管方法對(duì)群廠核電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估;目前正在建立核電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)異常的管理措施，實(shí)現(xiàn)核電機(jī)組狀態(tài)的閉環(huán)管理，有效提升機(jī)組的核安全管理水平。

性能指標(biāo)能夠準(zhǔn)確、客觀評(píng)價(jià)機(jī)組的性能狀態(tài)，為制定相應(yīng)的管理行動(dòng)提供依據(jù);但性能指標(biāo)體系由多個(gè)性能指標(biāo)組成，無(wú)法進(jìn)行多機(jī)組、多堆型核安全狀態(tài)對(duì)標(biāo)分析，有必要開發(fā)一個(gè)評(píng)估核電機(jī)組整體狀態(tài)的性能指數(shù)。而WANO和INPO通過(guò)指標(biāo)插值和加權(quán)組合方式計(jì)算機(jī)組的綜合指標(biāo)指數(shù)，得出各機(jī)組的綜合指標(biāo)數(shù)值，用于跟蹤機(jī)組的總體性能及開展對(duì)標(biāo)分析等應(yīng)用。

風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)以ROP中的“核電廠安全狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)（PIs PERFORMANCE INDICATEs）”為基礎(chǔ)，結(jié)合德?tīng)柗品?quán)重因子確定方法和INPO/WANO綜合性能指數(shù)的計(jì)算方法開發(fā)出的適用于集團(tuán)多基地多機(jī)組風(fēng)險(xiǎn)管理的指標(biāo)。

1 ?方法介紹

風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)是一個(gè)綜合的風(fēng)險(xiǎn)管理指數(shù)，包括核安全、輻射安全以及電廠保衛(wèi)等風(fēng)險(xiǎn)信息。根據(jù)PI指標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算出各指標(biāo)的數(shù)值，再根據(jù)指標(biāo)閾值線性插值計(jì)算出各指標(biāo)的分值（0～100），然后采用德?tīng)柗萍皻v史數(shù)據(jù)權(quán)重因子確定方法確定各指標(biāo)的權(quán)重因子，最后根據(jù)權(quán)重加權(quán)求和方式計(jì)算出各機(jī)組的綜合分值;對(duì)于多機(jī)組的基地，采用求和平均的方式計(jì)算出基地性能指數(shù)分值;基于性能指數(shù)開展多基地、多機(jī)組對(duì)標(biāo)分析，找出薄弱環(huán)節(jié)，為推動(dòng)核電廠核安全持續(xù)改進(jìn)和不斷提高，優(yōu)化管理水平提高支持。一般情況下，風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)值越高表明這些指標(biāo)監(jiān)測(cè)下區(qū)域的性能越好;指數(shù)值也會(huì)定期根據(jù)指標(biāo)的變化或所關(guān)注的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。

總體流程如圖1所示，具體內(nèi)容見(jiàn)后續(xù)介紹。

1.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)收集

指標(biāo)數(shù)據(jù)收集是風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)分析工作的重要開始。首先根據(jù)性能指標(biāo)采集導(dǎo)則收集各機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備失效數(shù)據(jù)及不可用時(shí)間、非計(jì)劃停堆或功率改變次數(shù)、應(yīng)急準(zhǔn)備等相關(guān)數(shù)據(jù)，并整理成文檔保存。

1.2 性能指標(biāo)計(jì)算

對(duì)收集到的指標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)各指標(biāo)計(jì)算方法和周期計(jì)算出各指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值。由于該綜合指標(biāo)是以年度為統(tǒng)計(jì)周期，采用如下計(jì)算規(guī)則：

統(tǒng)計(jì)周期為1個(gè)季度的指標(biāo)，選擇滾動(dòng)4個(gè)季度的最大值作為該指標(biāo)的年度值;

統(tǒng)計(jì)周期超過(guò)4個(gè)季度的，按照指標(biāo)原有的計(jì)算方法計(jì)算指標(biāo)年度值。

下面以MSPI指標(biāo)為例，對(duì)其計(jì)算原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

MSPI主要由核電廠系統(tǒng)的不可用度指標(biāo)（UAI）和不可靠度指標(biāo)（URI）兩部分組成：MSPI=UAI+URI

不可用度是在先前滾動(dòng)連續(xù)的12個(gè)季度內(nèi)，臨界運(yùn)行時(shí)系列/系統(tǒng)由于計(jì)劃或非計(jì)劃性維修或試驗(yàn)而不能執(zhí)行其被監(jiān)測(cè)功能的時(shí)間與這12個(gè)季度內(nèi)臨界運(yùn)行的時(shí)間之比。

不可靠度是在先前滾動(dòng)連續(xù)的12個(gè)季度內(nèi)，系列/系統(tǒng)不能執(zhí)行其被監(jiān)測(cè)功能的概率。

基準(zhǔn)值是對(duì)應(yīng)于業(yè)界現(xiàn)有核電廠的不可用度和不可靠度的基準(zhǔn)值。

1.3 權(quán)重因子確定

各指標(biāo)的權(quán)重=德?tīng)柗品ù_定權(quán)重×0.6+歷史數(shù)據(jù)加權(quán)結(jié)果×0.4，各權(quán)重確定方法簡(jiǎn)述如下：

1.3.1 德?tīng)柗品ù_定權(quán)重方法

德?tīng)柗品ㄒ卜Q專家調(diào)查法，是一種采用通訊方式分別將所需解決的問(wèn)題單獨(dú)發(fā)送到各個(gè)專家手中，征詢意見(jiàn)，然后回收匯總?cè)繉＜业囊庖?jiàn)，并整理出綜合意見(jiàn)。隨后將該綜合意見(jiàn)和預(yù)測(cè)問(wèn)題再分別反饋給專家，再次征詢意見(jiàn)，各專家依據(jù)綜合意見(jiàn)修改自己原有的意見(jiàn)，然后再匯總。這樣多次反復(fù)，逐步取得比較一致的預(yù)測(cè)結(jié)果的決策方法。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)主要是簡(jiǎn)便易行，具有一定科學(xué)性和實(shí)用性，可以避免會(huì)議討論時(shí)產(chǎn)生的害怕權(quán)威隨聲附和，或固執(zhí)己見(jiàn)，或因顧慮情面不愿與他人意見(jiàn)沖突等弊病;同時(shí)也可以使大家發(fā)表的意見(jiàn)較快收集，參加者也易接受結(jié)論，具有一定程度綜合意見(jiàn)的客觀性;其具體流程如圖2所示。

采用德?tīng)柗品ū晨勘尺x擇5名執(zhí)照人員和5名股份公司核安全管理人員按照1→5（不重要→重要）對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行重要性判定，再根據(jù)判定結(jié)果進(jìn)行求和平局并歸一化處理。

1.3.2 歷史數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算

統(tǒng)計(jì)近3年以來(lái)各指標(biāo)首次出現(xiàn)白色及以上次數(shù)（其中，黃色按照“3個(gè)白色”統(tǒng)計(jì)，其他類推），最后根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果加權(quán)并歸一化處理。

1.3.3 指標(biāo)權(quán)重因子確定

根據(jù)上述兩種方法確定的各指標(biāo)權(quán)重因子，再乘以各種方法的權(quán)重得出各指標(biāo)最終的權(quán)重因子。

1.4 指標(biāo)分值計(jì)算

通過(guò)1.2節(jié)得出各指標(biāo)的數(shù)值后，結(jié)合各指標(biāo)的閾值按照0～100插值計(jì)算出各性能指標(biāo)的分值。采取了如下方式計(jì)算性能指標(biāo)分值：

對(duì)于數(shù)值越大表征機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)越差的性能指標(biāo)，采取如下規(guī)則：

（1）PI>最大閾值，指標(biāo)分值=0。

（2）0

（3）PI≤0，指標(biāo)分值=100。

對(duì)于數(shù)值越大表征機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)越好的性能指標(biāo)，采取如下規(guī)則：

（1）PI>最大閾值，指標(biāo)分值=100。

（2）0

（3）PI≤0，指標(biāo)分值=0。

1.5 性能指數(shù)確定

根據(jù)確定的指標(biāo)分值及各指標(biāo)權(quán)重因子進(jìn)行加權(quán)求和得出各機(jī)組的性能指數(shù)。在多個(gè)機(jī)組的核電基地中，通過(guò)均化處理各機(jī)組的性能指數(shù)得到各基地的性能指數(shù)。

例如，一個(gè)核電基地有2個(gè)核電機(jī)組，機(jī)組的性能指數(shù)分別為68.5和79.3，則基地的性能指數(shù)值為（68.5+79.3）/2=73.9。

1.6 對(duì)標(biāo)分析

根據(jù)對(duì)標(biāo)分析目標(biāo)，可以選擇以機(jī)組、核電廠、基地、核電集團(tuán)等多維度進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析，查找機(jī)組的薄弱環(huán)節(jié)，為推動(dòng)核電廠核安全持續(xù)改進(jìn)和不斷提升，優(yōu)化管理水平提供支持。

2 ?應(yīng)用實(shí)例

本節(jié)采用第1節(jié)中給出的風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)分析方法，對(duì)2018年某核電集團(tuán)在運(yùn)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。

2.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)收集及結(jié)果計(jì)算

將定期收集的各機(jī)組性能指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理與匯總，并計(jì)算出2018年各機(jī)組性能指標(biāo)數(shù)值。由于指標(biāo)數(shù)量較多，以反應(yīng)堆安全指標(biāo)為例，展示其結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 權(quán)重因子確定

采用1.3節(jié)介紹的方法分別得出確定德?tīng)柗品ù_定權(quán)重和歷史數(shù)據(jù)權(quán)重，最后再加權(quán)得出各性能指標(biāo)的最終權(quán)重值，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 指標(biāo)分值計(jì)算

采用1.4節(jié)介紹的方法得出各機(jī)組性能指標(biāo)的分值，由于指標(biāo)數(shù)量較多，以反應(yīng)堆安全指標(biāo)為例，展示其結(jié)果見(jiàn)表3。

2.4 性能指數(shù)確定及對(duì)標(biāo)分析

根據(jù)1.3和1.4節(jié)介紹的方法，計(jì)算出各機(jī)組及基地的性能指數(shù)值并進(jìn)行排序，其結(jié)果見(jiàn)表4。

按照各機(jī)組性能指數(shù)分值從大到小排名，如圖3所示。

由表4和圖3可以得出如下結(jié)論：

2018年某核電集團(tuán)核電機(jī)組性能指數(shù)狀態(tài)良好，平均值達(dá)到90.21;

有6臺(tái)機(jī)組性能指數(shù)值低于平均值，尤其是A3機(jī)組離平均值較遠(yuǎn)，其主要原因?yàn)楹穗姀S機(jī)組A3發(fā)生1起非計(jì)劃功率改變、LHP運(yùn)行失效及多起安全殼和輻射安全指標(biāo)偏高的綠色事件。

3 ?結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用風(fēng)險(xiǎn)指引型性能指數(shù)對(duì)多基地多機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，通過(guò)多機(jī)組多基地對(duì)標(biāo)分析，可以有效查找薄弱環(huán)節(jié)，為推動(dòng)核電廠核安全持續(xù)改進(jìn)和不斷提升，優(yōu)化管理水平提供支持。

為了更好地衡量各基地機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)，建議后續(xù)增加異常事件重要度結(jié)果輸入，使其更全面量化各機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)不建議將該指標(biāo)作為考核的要求。

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