基于微服务的电网基建队伍能力评价体系研究

2022-11-12赵元元范永学韩东兴杨宇梁俊锋

电子技术与软件工程 2022年17期

赵元元范永学韩东兴杨宇梁俊锋

（北京国电通网络技术有限公司建设与安监事业部北京市 100107）

国家电网基建专业信息化建设于2009年3月正式启动，逐年完成电网工程建设业务标准化系统及各专项工程建设的初步融合应用，并已完成与电力企业的生产、管理和经营融合，并向智能化、数字化等形态进一步演进[1]。其中基建队伍是基建工程实施乃至完成的重要前提保障，是提升电网建设能力和水平的关键。

根据现有基建队伍特点和基建专业信息化建设情况[2]，将基建建设人才划分为职能管理队伍、项目管理队伍、技术支撑队伍、施工骨干队伍，从四个层面分专业分重点优化配置，进一步增强“四支”队伍可持续开展能力和核心竞争力，提升整体基建建设管理能力和效率。但在建设过程中，各省公司级队伍水平不一，缺乏对应的监督评价制度指导，主要存在以下问题：

（1）队伍能力评价数据指标方向多样，导致评价指标分散不一，专业性差。“四支”队伍根据不同专业层面建设专业能力，相同级别数据指标，考察方向及侧重点不一，队伍能力评价整体机制不完善，缺少根据侧重点建设均衡统一、全面客观的评价标准，现有评价工作系统联动性差、专业性不足。

（2）评价数据指标需求变化频繁，导致各指标数据计算量大，规则复杂。依据基建队伍建设要求，制定评价指标，完成能力评价。由于定期开展评价侧重点不同，从而导致评价要求不断变化，引起指标计算根本性变化，手动计算的工作方式效率低，且极易出错。

（3）缺乏标准下发和评价平台，导致各级单位执行进度迟缓，执行率低。技术人员采用社交软件或公共邮件方式下发标准，待各级单位完成数据填报，回收相关数据文件，再进行手工计算评价。现有工作过程，缺乏正面监督及数据回收通道，涉及人员及相关文件众多，效率低下，且依赖于第三方工具，安全性差。

为此，分析现有“四支”队伍建设特点，形成能力评价数据指标，规范能力评价工作流程，利用基建全过程综合数字化管理平台，研究并验证具有可视化、自动化、高效便捷的电网基建队伍能力评价体系具有重要意义。

1 队伍能力评价数据指标约束及评价流程

我国于20世纪80年代初人才评价方法开始推广应用，其中行为观察量表法、360度考核法[3]等评价技术应运而生，在制定定量评价标准过程中，采用多种层次分析和模糊数学方法相结合进行综合评价[4]，根据职能管理队伍、项目管理队伍、技术支撑队伍、施工骨干队伍不同建设目标构建数据指标。队伍能力评价数据指标的可靠性和专业性对整体评价体系有着重要影响。

1.1 队伍能力评价数据指标完整性约束

实施指标数据完整性的约束，可以避免形成不符合评价标准的数据，防止因错误输入、遗漏等导致的无效信息和错误数据。“四支”队伍的评价指标数据由省级各级省公司填报，这些指标数据类型众多、组织结构复杂，存在着属性完整性约束；不同队伍的指标数据要求不同，计算方式各异，存在着参照完整性约束[5]。两类不同完整性约束是提高队伍能力评价可靠性和专业性并保证质量的重要手段。

1.1.1 属性完整性约束

评价指标数据类型的多样性决定了其规范的复杂性，属性完整性是指评价数据指标中的属性数据的完整性。例如维度、含义、规则、类型、权重等，属性完整性保证了数据输入在数据表中对应列的有效性。

评价指标数据间存在着关联性、非空性、格式固定性、唯一性等特殊技术要求，从而使数据规范十分复杂。针对数据的维度、含义、规则、类型、权重等八方面做了明确规范，形成了对应的属性约束集合[6]。其中指标名称与指标维度存在父级关系;数据类型包括有百分比、分数、数值3种类型；权重包括小数1位、加分项、扣分项三种方式；数据来源包括总部录入、省公司上报等；评分规则包括转换得分、排名递减得分、加分项上下限、扣分项上下限，加（扣）分项上下限跟权重选择存在关联关系。

如表1所示，针对评价指标维度No1～No4的名称、计算规则、数据类型、权重、评分规则等进行了严格规范，这些规范要求类型多样，相互制约，使得各数据属性符合完整性约束。该约束保证了评价过程数据的完整性，提高了评价体系的可靠性。

表1：属性完整性约束示例

1.1.2 参照完整性约束

在评价指标数据属性中，指标计算涉及的规则复杂，数据量大，且各指标计算计分项之间存在一定的关联关系。指标数据的参照完整性目的是保证不同指标数据计分项的一致性，确保各指标之间关联关系符合逻辑规范。

按照“四支”队伍的建设要求，依托准也能力评价指标体系，从高端人才率、持证率、项目管理人员到岗到位率、专业管理成效、人员配置率等16个维度共45项指标对各省基建队伍专业能力进行评价。其中大部分指标评价得分是收集各省上报数据后经过不同指标数据计分项运算得来，少部分评价评分是直接读取各省上报的基本数据。

由图1可知，用于组成评价指标的评分项来源不同、类型广泛，每个评价指标的计算关系由一个或多个评分项数据组成，统计数据时数据量较大，数据间的计算关系也较为复杂。以特种作业人员持证覆盖率评价指标为例，该指标数据统计需要从班组人员总数计分项、变特种作业资格的班组人员计分项中获取。通过参照完整性约束，保证了评价指标之间数据关系一致性，提高了评价体系的准确性。

图1：参照完整性约束示意图

1.2 能力评价的工作流程

按照建设要求，基建队伍能力评价工作主要包括建立量化评价标准、启动评价工作、自动收集，自动计算、生成评价结果等几部分，具体工作流程如图2所示。建立量化评价标准是结合自动导入及手工添加更新评价指标项的方式进行的，通过确定计分项关系，使用收集而来的数据和资料进行参数计算，然后将计算结果和不需要计算的上报源数据按照设置的权重进行校正，随后将评价结果下发至各省级单位，至此完成队伍能力评价工作。

图2：能力评价工作流程

2 队伍能力评价数据指标映射模型的建立

在能力评价过程中，建立数据指标映射模型可以有效的解决指标变换引起的重复性操作问题，评价过程中的自动计算过程依赖于评价指标标准的量化计算规则。因此，在建立映射模型时，需要从评价指标标准中提取相关信息，搭建映射关系。

指标映射模型采用面向对象设计思想[7]，实现从评价指标直接转换成映射类，如图3所示，该模型由评价指标、映射规则、映射类三部分组成。其中评价指标通过一定的映射规则转换成对应的Calculation_ Rules等映射类。指标类型的多样性决定了映射规则的复杂性，针对不同的评价指标，单独设计映射类的属性和方法。通过运算类型转换、排序类型规范、结构类型转化等映射规则，保持评价指标和映射类之间的高度一致性，从而完成能力评价的自动计算。

图3：指标映射模型

3 队伍能力评价体系的研究与应用

技术架构遵循国网统一技术路线，符合《国家电网公司软硬件目标架构设计规范》技术平台架构要求。基建全过程数字化管理平台整体采用微服务、微应用架构[8]，技术架构采用多层体系结构，并根据数据特点建立指标映射模型，通过映射模型完成数据间的交流传递，实现按照评价指标标准，总部、省侧两级联合评价。该体系的避免的指标规则复杂、计算量大等问题，提高了数据操作的灵活性和通用性。

3.1 队伍能力评价体系的技术架构

队伍能力评价体系采用基于微服务架构，将能力评价业务领域划分为模块化的自治服务，通过MQ消息队列实现服务间消息共享。通过队伍能力评价数据指标完整性约束建立评价指标标准，并下发给各省单位。各省上交“四支”队伍专业的评价数据，通过贯通通道同步至总部平台，结合评价数据指标映射模型对评价数据进行计算，形成各省各专业的评价数据，通过对NPOI组件调用，实现对Excel文件的读写操作，从而生成对应报表。

队伍能力评价体系根据多层体系结构，整体框架结构按照基础支撑层、平台支撑层、数据访问层、应用服务层和服务展现层进行层级结构划分，如图4。服务展现层提供统一服务展现应用入口，可视化展现评价相关信息；应用服务层实现了指标标准维护及评价管理的内在逻辑，为服务展现层提供接口服务；数据访问层接收各省贯通同步的评价数据以及处理的业务数据，为应用服务层提供统一数据服务接口，平台支撑层为数据平台、云平台等公共平台，为架构提供底层平台支撑。基础支撑层实现统一权限、调度系统等外部系统集成。

图4：系统架构图

3.2 队伍能力评价体系的功能设计

在报表模板结构的基础上，在项目添加POI组件[9]，根据其提供的接口编写相关操作的功能函数。根据对文件流（FileStream）等类的操作，将从基础评价指标表获取的数据以HashTable的形式存入内存。通过对HashTable进行操作和处理，将数据写入设计好的评价指标表中，如图5所示。

图5：基于NPOI的数据读取流程

系统使用异步事件驱动通信[10]，一个微服务模型发生更新时，会发布一个集成事件，然后另外一个微服务关注这个事件，当生产者微服务发生一个消息的时候，另外的消费者微服务需要订阅这个事件，这样就可以以异步的方式来接收这个事件。然后当事件触发的时候，订阅端就可以更新自己的模型，从而集成发送端的事件。事件总线设计为一个抽象类或接口，集成API订阅、取消订阅事件和发布事件。事件总线有一个或多个实现基于任何进程间消息传递代理，像一个消息队列或服务总线支持异步通信和发布/订阅模型。整体异步消息队列设计如图6所示。

图6：消息队列设计

3.3 队伍能力评价体系的应用

基建队伍专业能力评价主要实现两大功能：评价标准管理、专业能力评价。评价标准管理是建立基建“四支队伍”队伍专业能力量化评价标准，并在总结亮点和经验的基础上，按需对标准进行更新完善等。专业能力评价是主要功能，包括评价结果查看、启动评价、指标数据录入、复核结果，评价结果下发等6项功能，专业能力评价主要是根据管理需要，按需启动专业能力评价工作，各省公司需要以总部“四支队伍”队伍专业能力量化评价标准为依据，整理本次评价周期内队伍建设成果和相关佐证材料并上传，省公司通过数据贯通渠道推送至总部平台，总部依据省公司上报以及其他渠道收集的数据，利用基建全过程综合数字化管理平台开展评价，将评价结果进行展现和反馈。

3.3.1 评价标准管理

用户登录基建全过程综合数字化管理平台，选择队伍管理-基建队伍专业能力评价-评价标准管理，进入评价标准列表页，用户可点击指标名称穿透查看或点击导出下载查看，状态为未下发的标准，权限用户可对其进行编辑、删除和下发操作，对已下发的任何一套标准，用户都可进行复制，生成一套新的评价标准。点击“2023基建四支队伍专业能力评价标准（测试）”评价标准名称，进入到标准详情页面，用户可通过页签切换查看职能管理、项目管理等不同专业评价标准内容，如图7所示。点击编辑按钮，进入指标编辑页面，用户可对指标结构进行新增、修改和删除操作，并对指标名称、计算规则等字段内容进行修改，修改结果同步至评价标准详情页，如图8所示。

图7：评价标准详情页

图8：评价标准编辑页

3.3.2 专业能力评价

点击专业能力评价，默认进入评价结果页签，展示评价结果页面。用户可点击总体情况和队伍类型页签切换查看各省总体情况和各省各队伍具体情况，如图9所示，用户点击图表切换按钮，可切换查看评价结果柱形图，如图10所示。

图9：评价结果展示页

点击启动评价，维护本次评价工作的名称、本次使用的评价标准体系、本次评价省公司上报指标数据的截止时间和本次评价工作覆盖的评价周期。如有需要总部录入的指标，点击指标数据，点击导入数据，打开指标数据页导入数据弹窗，下载对应指标的数据导入模板并依据模板填写数据并导入指标数据统计Excel文件。根据设置的省公司上报指标数据的截止时间起的一周内，每天零点触发一次计算，生产评价结果，若对评价结果有异议，可进入复核结果页面，用户可勾选省份下载佐证材料查看该省、用户当前选中队伍的佐证材料附件，如果存在重复报送或其他需要对分数进行调整的情况，可对评价结果进行调整。