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基于事故樹的竊電損失要因分析

文檔作者：辛潔晴夏正侃高亦凌史濤張楊翟鶯鴿文檔來源： 1．上海交通大學電氣工程系 2．上海市電力公司市北供電公司，		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月17日
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第26卷第3期
2014年3月
電力系統(tǒng)及其自動化學報
Proceedings of the CSU-EPSA
Vol_26 No．3
Mal"． 2014
基于事故樹的竊電損失要因分析
辛潔晴 ，夏正侃 ，高亦凌 ，史濤 ，張楊 ，翟鶯鴿
(1．上海交通大學電氣工程系，上海200240；2．上海市電力公司市北供電公司，上海200072)
摘要：竊電損失要因分析對構(gòu)建有效的反竊電措施具有指導意義。將事故樹分析方法應用于供電公司竊電損
失要因分析，并在采用4M1E法分析竊電損失風險因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了描繪竊電損失發(fā)生機理的事故樹，
再據(jù)事故樹計算各風險因素的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。結(jié)果表明，造成竊電損失風險的關(guān)鍵因素在于轄區(qū)內(nèi)用戶信
用度、稽查人員的素質(zhì)和經(jīng)驗、竊電可疑用戶搜索方法、稽查輔助工具、反竊電工作流程規(guī)范性5個方面。
最后對供電公司竊電損失風險應對措施提出了建議。
關(guān)鍵詞：反竊電；要因分析；事故樹；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
中圖分類號：F4O7．6l 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8930(2014)03—0047—05
Root Cause Analysis for Electricity Stealing Losses Based on the
Accident Tree M ethod
XIN Jie-qing ，XIA Zheng-kan ，GAO Yi-ling ，SHI Tao ，ZHANG Yangz，ZHAI Ying-ge
(1．Department of Electrical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，
Shanghai 200240，China；2．Shibei Electricity Supply Company，Shanghai
Municipal Electrica Power Company，Shanghai 200072，China)
Abstract：Root cause analysis (RCA)of electricity stealing losses is the basis for designing efective anti-electricitystealing
measures．The accident tree method is used in this paper for this purpose．After analyzing the elementary risk
factors inducing electricity-stealing losses by the 4M1E method，an accident tree is established to show how electricity-
stealing—losses happen，based on which the structure importance coefficients of the elementary risk factors are calculated．
Results show that root causes of electricity—stealing losses include five aspects．which al'e the customers cred—
its，the moralities and experiences of the inspectors，the efectiveness of the me~od for searching the fraudulent CUS—
tomers，the effectiveness of the inspection tools and the antj—electdcity—s￡ea1ing specified workflow．Anti-electricitystealing
measures are proposed based on the ab ove five aspects at the end of the paper．
Key words：anti—electricity-stealing；root cause analysis；fault tree；structure importance coeficient
如何提出有效的反竊電方法、降低竊電電費
損失的風險一直是電力營銷部門關(guān)注的問題。長
期以來，反竊電主要關(guān)注于竊電發(fā)生之后的用電
稽查，而實際上影響竊電損失風險的因素并不局
限于稽查環(huán)節(jié)，而是貫穿電力營銷整個過程。例如
用戶報裝接電時計量裝置的選型和供電方式的選
擇、用電數(shù)據(jù)和電表異常事件是否被跟蹤分析、竊
電被查證后是否能及時、充分地追補電費等。因
此，有必要從營銷各環(huán)節(jié)梳理竊電損失風險源，實
施要因分析，構(gòu)建最為有效的竊電損失防范措施。
收稿日期：2013—05—16；修回日期：2013—07—16
文獻[1】從業(yè)擴報裝、電費安全、現(xiàn)場服務、自
動化系統(tǒng)4個業(yè)務模塊分析電力營銷過程中的電
費風險，進而采用模糊綜合評價法評估供電企業(yè)
電費風險等級，其中對各風險因素的相對重要性
未予量化評估，風險因素的權(quán)重分配按經(jīng)驗賦值，
從而使得評估結(jié)果有一定的隨意性；文獻[2】則采
用主成分分析PCA (principal components analysis)
法，通過原變量(即風險因素)中少數(shù)幾個的線性
組合來解釋原變量的絕大多數(shù)信息，由此找出對電
費信用風險起支配作用的因素，該方法的實施要求
· 48· 電力系統(tǒng)及其自動化學報 第26卷
大量樣本且只能處理風險因素連續(xù)取值的情況。
本文將事故樹分析FTA (fault tree analysis)法
應用于竊電損失風險要因分析。該方法通過畫出
各種風險因素導致事故的邏輯框圖(即事故樹)確
定事故原因可能的組合方式和發(fā)生概率，進而依
據(jù)事故樹評估各種風險因素的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
SIC(structure importance coefficient)，由此判定重要
因素，為采取有效的應對措施、降低事故風險提供
依據(jù)。目前，電力方面FTA主要應用于電力設(shè)備故
障和系統(tǒng)可靠性分析 。與PCA方法相比，F(xiàn)TA可
實現(xiàn)風險因素相對重要性的量化評估而又無需樣
本分析且能考慮風險因素為離散取值的情況。
1 竊電損失風險源分析
從人(man)、機(machine)、料(materia1)、法
(method)、環(huán)(environment)5個方面實施竊電損失
風險源分析，該方法簡稱為4MIE法。人指人力資
源，包括人員的能力、意識、操作；機指設(shè)備和工具
的配置、技術(shù)、維護等方面；料指原材料；法指工藝
方法、技術(shù)手段、規(guī)程標準；環(huán)指生產(chǎn)環(huán)境。在竊電
風險管理中，4M1E可引申如下。
(1)人——包括電力客戶和用電稽查人員。電
力客戶的誠信度(可用信用等級來描述)是影響一
個地區(qū)竊電事件發(fā)生頻率的因素；用電稽查人員
的配置數(shù)量、道德素質(zhì)、工作態(tài)度、經(jīng)驗水平則是
電力客戶信用
度低，有竊電
動機
人
未用及轟電 稽時查人證蹬未員并能 有效—舉—證 ＼ —1；-q-— 、 ‘：． 一
處理 ／
稽查人員配置
不足導致稽查
不及時、不充分
未使用
止逆防
撬智能
電子表
用電計量
裝置缺陷一
用電稽查
工具欠完
備
影響竊電能否被及時發(fā)現(xiàn)并按實處理的因素。
(2)機——包括用電計量設(shè)備和稽查設(shè)備。用
電計量設(shè)備中，是否使用集中式密封表箱、帶防撬
端鈕蓋和止逆等功能的電子表均影響竊電發(fā)生的
可能性；用電稽查設(shè)備的完備性(如是否攜帶攝影
設(shè)備)和技術(shù)性能(如量測精度、是否具有錯誤接
線自動判斷功能等)則是影響竊電能否被有效舉
證的因素。
(3)料——反竊電雖不涉及原材料，但可將
“料”理解為竊電信息來源。供電企業(yè)是否具有有
效的竊電舉報機制或其他竊電可疑用戶搜索方
法，顯然也是影響竊電能否被及時發(fā)現(xiàn)的因素。
(4)法—— 包括用電查處辦法和處理規(guī)程，如
竊電懲罰措施、竊電戶專檔材料的流通規(guī)程以及
對上述流程的監(jiān)督辦法等。
(5)環(huán)——用戶所處的環(huán)境。如對用戶的供電
方式中，采用架空線還是電纜、接戶線的長短等均
影響用戶竊電的便利性。
按上述5個方面梳理可能造成供電公司竊電
損失的風險因素，畫出特性要因圖(又稱魚骨圖)，
如圖1所示。圖中“竊電損失”表示最終導致的風
險事件，采用大骨、中骨、小骨層層剖析導致風險
事件的可能原因。其中：大骨對應人、機、料、法、環(huán)
5大風險源；中骨在大骨基礎(chǔ)上展開，描述各大風
險源中可能造成竊電損失的主要原因，如“人”這
機 l I 料
表箱不封閉
或計量柜不
用防撬電子
鎖＼
譬 妻器曩
小足 影設(shè)備
精度
不夠
舉報機未充分利＼
制欠合用監(jiān)測數(shù)＼
理 據(jù)實施竊＼
用戶信息譬 — L——蘭 L—— ．
檢查方法 違約電費
不當造成 計算方法
誤判 不當
稽查方法—jIL了—j
不當 ／’
操作不規(guī)范
(如開單不規(guī)
范造成歧義)
稽查流程
不當■ir———7__
信息傳遞有誤各環(huán)節(jié)工作
(~ngt-場檢查未按時限完
結(jié)果未正確錄 成 ／
入系統(tǒng)) 廠—
架空線計量箱進
供電且接線電纜未
供 戶線過長 穿管敷設(shè)
電方式存在缺 -
陷或漏洞 ／
缺乏過程缺乏成效
稽查監(jiān)督鬈——蘭 — ——— L—一
機制
環(huán)
竊電損失
圖1 供電公司竊電損失風險源的魚骨圖
Fig．1 Fishbone diagram of electricity-stealing losses risk sources for electricity supply company
第3期 辛潔晴等：基于事故樹的竊電損失要因分析 ·49·
一風險源中可能包含電力客戶有竊電動機、用電
稽查人員未及時查處并處理竊電兩方面因素；小
骨則在中骨基礎(chǔ)上進一步展開，分解造成中骨因
素的可能原因，例如造成用電稽查人員未及時查
證并處理竊電的更進一步原因可能包括稽查人員
經(jīng)驗不足而導致未能有效舉證、稽查人員缺乏職
業(yè)道德或工作積極性而導致少計、不計竊電量等
瀆職行為。
2 竊電損失事故樹
魚骨圖只分析了導致竊電損失的基本因素，
沒有理清各因素之間的作用機理，為此進一步開
展事故樹分析。事故樹采用樹狀結(jié)構(gòu)，頂層為風險
因素最終導致的結(jié)果，稱為頂上事件；隨后層層分
析產(chǎn)生上層事件(矩形表示)的原因，并用與(·)、
或(+)等邏輯符號表述各種下層因素導致上層事
件的邏輯關(guān)系；最下方的圓形表示造成上級事件
的最基本因素，稱為底事件，相當于魚骨圖里中、
小骨元素。
供電公司竊電損失事件的事故樹如圖2所
示。竊電損失事件發(fā)生的機理如下。
(1)當用戶實施竊電行為(事件s)且供電公
司未能及時查處(事件 )時，導致供電公司蒙受
竊電損失(事件y)。
(2)竊電事件Js包括居民、低壓非居民、高壓
3類用戶的竊電事件，分別以5 、 和s 表征。供電
公司的竊電損失是3類竊電導致的電費損失之和。
(3)各類用戶導致的竊電損失又是其各種竊
電方式導致的竊電損失之和。竊電方式可分為4
類『q：① 改動電能表的表內(nèi)或表端接線(5 表征)，
如進出線短接(即插U字)、一線一地、表內(nèi)接線或
更換元件、繞越表計直連等，是竊電戶利用計量裝
置的缺陷，如表箱不封閉、計量柜未使用防撬電子
鎖、計量柜中未設(shè)獨立封閉計量倉等(事件b)而竊
電；②私接外線(Js“表征)，指直接從接戶線或公用
干線拉電，屬無表用電，主要發(fā)生于供電方式存在
漏洞的情況(事件加)，如架空線供電且接戶線較長
或雖為電纜供電但計量箱電源進線未穿管敷設(shè)；
③機械式破壞表計(．sⅢ表征)，如表計打洞、強磁
鐵、電表倒轉(zhuǎn)、倒撥數(shù)字、平臥表計等，僅當使用傳
統(tǒng)感應式電表(事件m)時可能發(fā)生此類竊電；④改
動流變或壓變端口接線，此類竊電僅在計量經(jīng)流
變／壓變?nèi)‰姷牡蛪悍蔷用窈透邏河脩糁写嬖?，?
同樣主要發(fā)生在計量裝置存在漏洞情況下。
(4)根據(jù)上述分析，可進一步畫出每種用戶的
各類方式竊電事件的主導原因。例如，居民I類竊電
事件Js 是居民用戶信用度低、有偷電的動機(事件
c )與計量裝置存在漏洞(事件6 )共同作用的結(jié)果。
(5)竊電事件發(fā)生后，供電公司未能查處竊
電、及時追補電費損失的可能原因有：①未能及時
發(fā)現(xiàn)竊電(事件 )，其中又包含未實施外場檢查
(事件 )和實施了外場檢查、但仍未發(fā)現(xiàn)竊電
(事件尬)Ⅱ)兩種情況。％f可能是由于缺乏有效的
竊電可疑用戶信息來源(事件i)，也可能是由于稽
查人員配置不足、未能對竊電可疑用戶充分排查
(事件P )； 則可能是由于所派稽查人員缺乏職
圖2 供電公司發(fā)生竊電損失的事故樹
Fig．2 Accident tree of electricity-stealing losses in electricity supply compony
· 50· 電力系統(tǒng)及其自動化學報 第26卷
業(yè)水準和職業(yè)素養(yǎng)(事件P：)、或者稽查工具不足
以有效舉證(事件t)。②雖發(fā)現(xiàn)了竊電，但稽查后
仍未能及時阻止和施以足夠的處罰(事件 )。導
致該事件的原因是稽查數(shù)據(jù)的錄入和后續(xù)處理流
程不規(guī)范或相應的監(jiān)督機制不完善(事件口)以及
稽查人員職業(yè)水準和職業(yè)素養(yǎng)有所欠缺，致補繳
電費少計、漏計。
3 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)分析
從第2節(jié)分析可知，導致供電公司竊電損失
風險的基本事件集X= f C ，b r,w ，rn ，Cl，bl，Wl，m1，
ch，b ，W ，m ，P ，p2,i，q，t)，基本事件(即基本風險因
素)數(shù)n：17?；谑鹿蕵?，可對這些基本因素評估
結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，找出導致竊電損失風險的重要
因素。
3．1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的定義和計算方法
SIC反映基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的
影響程度。對于基本事件 ，SIC定義為其余基本因
素發(fā)生／不發(fā)生的2一t種組合中，必須由基本因素i
的發(fā)生才能導致頂上事件發(fā)生的組合所占的比
例。由于SIC并不考慮基本事件發(fā)生的概率，僅從
事故樹的結(jié)構(gòu)上進行分析，故而稱作結(jié)構(gòu)重要性
系數(shù)。
評估竊電損失各項基本風險因素的SIC時，竊
電損失事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)式反映各項基本因素導
致竊電損失的邏輯關(guān)系，即
Y=S·M=(S +．sl+Sh)·(MD+MT)=
+Js +Js )+(．s +slⅡ+．slⅢ+ )+
(shI+s ShⅢ+．s )】．( + + )：
『(cr'b +Cr"W +c ·，孔 )+(2cl·bl+Cl~Wl+cl·m1)+
(2ch'bh+Ch。Wh+Ch。mh)]。(i+pl+2p2+t+q)(1)
其中第i項基本因素的SIC計算公式為
= — [qb(Y， ( )=1)一 (1，， ( )=0)】(2)
二
式中： (Y，x(i)=1)為第i項基本事件發(fā)生時竊電
損失事件y發(fā)生的組合情況個數(shù)；西(Y，x(i)=O)為
滿足(Y，x(i)=1)的各種組合情況中，第i項基本
事件改為不發(fā)生時y仍然發(fā)生的組合情況個數(shù)。
3．2 竊電損失風險因素的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)評估結(jié)果
本文采用Matlab編程，使用combntns()函數(shù)
構(gòu)建基本因素發(fā)生／不發(fā)生的各種組合情況，然后
根據(jù)式(1)和式(2)對17項基本風險因素計算SIC，
所得結(jié)果見表1。從表1可知，SIC由高到低依次
為：cr、Cl、Ch>i,pl,p2、 t>br,bl、bh、WnWl、Wh、mr、mt、
m 。結(jié)果表明：
(1)轄區(qū)內(nèi)用戶信用度(c)情況是影響供電公
司竊電損失風險的最主要因素；
(2)次要的因素包括：① 供電企業(yè)內(nèi)部用電稽
查隊伍建設(shè)情況，包括稽查人員配置是否充足和
稽查人員的職業(yè)素質(zhì)、道德素養(yǎng)(p。和P )；② 是否
擁有有效的竊電可疑用戶信息源(i)，如合理的舉
報機制和基于數(shù)據(jù)挖掘的竊電可疑用戶搜索方
法；③ 是否使用能有效舉證的稽查工具( )；④ 是
否實施規(guī)范化的反竊電工作流程和相應的監(jiān)管制
度(g)。
(3)用戶側(cè)電表(m)、計量箱／柜(6)、供電方式
(W)方面的缺陷和漏洞對于供電公司竊電損失風
險的重要性相對較弱。這本質(zhì)是由于這些缺陷和
漏洞是導致竊電損失的必要而非充分條件；且用
戶竊電方式千差萬別，與某一類竊電方式對應的
計量裝置、供電方式上的風險因素的SIC就較小。
表1 竊電損失風險因素的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
Tab．1 Sits of the various risk factors inducing
electricity-stealing losses
4 結(jié)論
本文將事故樹法引入供電公司竊電損失要因
分析。在用魚骨圖分析竊電損失風險源的基礎(chǔ)上，
建立了供電公司發(fā)生竊電損失風險事件的事故
樹，明確了風險源之間的作用機理；進而據(jù)事故樹
量化評估了各項風險因素的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。分
析表明，降低竊電損失風險的關(guān)鍵舉措并不局限
于事后的用電稽查，而應該從5方面人手。
2 3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 3 4 4 4 8 8 8 8 8 8 8 8 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 8 8∞ 8∞ 8∞ l l：兮 l n n n n O 0 O O O O O O ％ 撕 “ 饑‰ m
第3期 辛潔晴等：基于事故樹的竊電損失要因分析 ·51·
(1)降低轄區(qū)內(nèi)用戶的竊電動機。為此，除了
加強宣傳力度外，對證明為低收入的人群可提供
分期付款服務、電費補助或折扣，對高收入竊電戶
加大懲罰力度；還可實施按竊電量、竊電次數(shù)的梯
級懲罰制度。
(2)加強稽查隊伍建設(shè)?？赏ㄟ^定期開展崗位
培訓、業(yè)績考核、行風監(jiān)督等措施提升用電稽查人
員的職業(yè)水準和道德素質(zhì)。
(3)建立有效的竊電可疑用戶搜索機制。除了
完善有獎舉報制度、實施依據(jù)臺區(qū)線損精細化結(jié)
果的竊電重災臺區(qū)判斷之外，還可利用用電數(shù)據(jù)
挖掘技術(shù)定位竊電可疑用戶，提升稽查效率。
(4)采用能有效舉證的稽查輔助工具。除了要
配置攝影錄像設(shè)備、提高檢查工具(目前主要是鉗
形電流表)的精度外，還應考慮研發(fā)和使用帶有竊
電方式自動辨識、稽查數(shù)據(jù)無線上傳功能的稽查
裝置，可實現(xiàn)用戶合同、電表數(shù)據(jù)的在線查閱和稽
查結(jié)果的及時上傳，減少稽查信息流通環(huán)節(jié)、提升
信息流通效率。
(5)建立營銷稽查規(guī)范化流程。不僅要明確反
竊電工作的規(guī)范化流程和各環(huán)節(jié)的時間限制，還
應建立對反竊電工作的稽查制度，保障規(guī)范化流
程的實施。
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作者簡介：
辛潔晴(1973一)，女，博士，副教授，研究方向為電力營銷、
電力市場、配網(wǎng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)優(yōu)化運行與控制。Email：
jqxin@sjtu．edu．a(chǎn)n
夏正侃(1977一)，男，本科，工程師，研究方向為電力營銷管
理工作。Email：kevin7703 16@sina．eom
高亦凌(198 )，女，碩士研究生，研究方向為電力營銷。
Email：psychedelic．elaine@gmail．com

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