一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估方法及系统

本发明涉及电力虚拟仿真实训评估、用户体验量化测评，更具体的说是涉及一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估方法及系统。

背景技术：

1、随着电力行业数字化、智能化转型推进，虚拟仿真实训已成为电力从业人员技能培训的核心方式，相较于传统线下实操实训，电力虚拟仿真实训具备零安全风险、可重复训练、场景全覆盖、低成本的显著优势，广泛应用于变电站倒闸操作、线路故障巡查、电气设备运维等电力核心技能培训场景。用户体验作为衡量电力虚拟实训系统实用性、适配性、培训有效性的核心指标，直接决定实训人员的训练积极性、技能掌握效率与最终培训效果，精准量化评估电力实训用户体验对优化实训系统、迭代培训方案、提升电力岗位培训质量具有关键指导意义。

2、目前，现有电力实训用户体验评估技术存在诸多行业性技术缺陷，具体如下：

3、第一，评估指标体系碎片化、维度单一，缺乏系统性层级架构。现有评估方式多单一聚焦系统卡顿、操作流畅度等基础可用性指标，忽略交互真实感、内容适配性、学习便捷性、安全感知、情感体验、培训效果等核心体验维度，未形成多层级、全覆盖的标准化评估指标体系，评估维度残缺，无法全面反映电力实训场景下用户的真实体验状态，评估结果片面、参考价值低。

4、第二，指标权重赋值主观性极强，量化精度不足。传统用户体验评估多采用均等权重、人工主观赋权方式，未结合电力实训行业特性与一线从业人员真实需求区分指标重要程度。不同评估人员主观认知差异大，无法量化各体验指标对整体实训体验的差异化影响，导致评估结果与实际实训体验偏差较大，难以支撑实训系统精准优化。

5、第三，数据采集方式单一，多源异构数据融合度低。现有评估仅依赖单一问卷调查数据，未融合系统后台日志数据、生理监测数据、眼动追踪数据、人工观测数据等多源信息，定量数据与定性数据脱节，无法兼顾用户主观体验与系统客观运行状态，评估数据维度单薄、真实性不足。

6、第四，评估结果仅得分无归因、无优化指导。现有技术仅能输出笼统的用户体验评分，无法精准定位实训系统的短板指标与薄弱维度，不能针对性分析难度梯度、终端适配、交互设计、安全引导等具体问题，也无法输出适配电力实训场景的优化方案，评估与实训优化脱节，实用性极差。

7、现有部分研究尝试采用层次分析法开展体验评估，但普遍存在层级结构搭建不规范、专家样本量不足、一致性校验缺失、权重计算精度低的问题，未针对电力实训专属场景定制指标体系与权重模型，无法适配电力实训高安全性、高专业性、强实操性的场景特征，至今未有一套适配数字化电力实训、融合多源数据、精准赋权、可归因优化的用户体验量化评估方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估方法及系统，用以解决背景技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估方法，包括：

4、s1，构建电力实训用户体验三级分层评估指标体系，由高到低依次为目标层、准则层与指标层；

5、s2，对所述电力实训用户体验三级分层评估指标体系基于层次分析法构建层级结构模型，分别对所述准则层与指标层的各指标进行两两重要性对比评分，生成各专家判断矩阵；

6、s3，经几何平均法对各所述专家判断矩阵进行合成并计算各指标权重，结合一致性校验筛选最终指标权重；

7、s4，采集电力一线实训人员作为评估样本并标准化处理，最终依据最终指标权重与样本评分计算加权综合得分，定位体验短板并生成优化方案。

8、优选的，所述s1中准则层包含系统可用性、交互真实感、内容适配性、学习便捷性、情感体验、安全感知、培训效果分析七个维度；所述指标层对应设置十三项具体评估指标，其中系统可用性对应系统崩溃卡顿频次、操作响应延迟；交互真实感对应设备操作拟真度评分、环境沉浸感评分；内容适配性对应虚实内容衔接流畅度、难度梯度合理性；学习便捷性对应功能界面易用性评分、跨终端同步效率；情感体验对应操作焦虑缓解度、学习成就感评分；安全感知对应虚拟风险警示有效性、安全操作引导清晰度；培训效果分析对应工作技能提升程度。

9、优选的，所述s2具体包括：

10、s201，对电力实训用户体验三级分层评估指标体系进行层级标记，目标层标记为a0，七大准则层维度依次标记为ai（i=1,2,3…7），各准则层对应的指标层底层指标层标记为aij，形成标准化层级结构模型；

11、s202，采用标度法对各层级指标进行两两重要性对比评分，独立构建判断矩阵，收集多份原始评分矩阵；

12、s203，对所有原始评分矩阵进行初步一致性筛查，剔除逻辑矛盾样本，对未通过初步校验的矩阵反馈专家修正，获取各专家判断矩阵。

13、优选的，所述s3具体包括：

14、s301，采用几何平均法把各专家判断矩阵合成为各专家组综合判断矩阵；

15、s302，基于各所述专家组综合判断矩阵，采用几何平均法计算各层级指标权重向量，依次完成矩阵元素行相乘、开n次幂、向量归一化处理，计算各准则层相对权重wi与各指标层合成权重wij；

16、s303，开展矩阵一致性校验，分别计算矩阵最大特征根、一致性指标ci、随机一致性指标ri、一致性比例cr；

17、s304，筛选cr＜0.1的有效矩阵，确认各层级指标权重有效，输出最终指标权重。

18、优选的，所述s4具体包括：

19、s401，选取电力一线实训人员作为评估样本，批量采集所有底层指标的原始数据；

20、s402，对所述原始数据剔除异常数据、补全少量缺失数据，统一所有指标数据量纲，按照各指标预设评分标准完成数据打分，得到各样本指标原始评分值；

21、s403，基于各样本指标原始评分值，统计所有样本各样本指标的平均分，结合所述最终指标权重计算各指标加权得分，生成用户体验平均分数据集与加权得分数据集。

22、优选的，所述计算各准则层相对权重wi具体包括：

23、；

24、其中，aij为判断矩阵中指标i与指标j的重要性对比结果。

25、优选的，所述s303具体包括：

26、；

27、；

28、；

29、其中，为矩阵最大特征根，ci为一致性指标，ri为随机一致性指标，cr为一致性比例，aw是将判断矩阵与权重向量的乘积一行为单位累加后获得的数值，n为判断矩阵阶数。

30、一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估系统，包括：

31、体系构建单元，构建电力实训用户体验三级分层评估指标体系，由高到低依次为目标层、准则层与指标层；

32、矩阵生成单元，对所述电力实训用户体验三级分层评估指标体系基于层次分析法构建层级结构模型，分别对所述准则层与指标层的各指标进行两两重要性对比评分，生成各专家判断矩阵；

33、权重计算单元，经几何平均法对各所述专家判断矩阵进行合成并计算各指标权重，结合一致性校验筛选最终指标权重；

34、优化方案生成单元，采集电力一线实训人员作为评估样本并标准化处理，最终依据最终指标权重与样本评分计算加权综合得分，定位体验短板并生成优化方案。

35、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于层次分析法权重分析的电力实训用户体验评估方法及系统，有益效果如下：

36、1. 构建了电力实训专属的全覆盖三级评估指标体系，解决传统评估维度残缺的问题。本发明结合电力虚拟实训高安全、强实操、重效果的行业特性，创新性搭建包含7大准则维度、13项核心指标的分层评估体系，覆盖系统性能、交互体验、内容适配、学习便捷性、情感感知、安全体验、培训效果全场景，彻底突破传统评估仅关注系统基础可用性的局限，能够全方位、立体化量化电力实训用户真实体验水平，评估完整性与行业适配性大幅提升。

37、2. 基于大样本专家数据与ahp算法实现权重精准量化，彻底规避主观赋值偏差。本发明采用多名电力一线行业专家联合评分方式，通过矩阵合成、几何平均法计算权重，搭配严格的一致性校验机制，确保所有指标权重贴合电力实训实际需求，精准区分不同指标对用户体验的影响优先级，解决传统人工均等赋权、主观赋权导致的评估失真问题，评估结果科学性、精准度显著优于传统方案。

38、3. 融合多源异构数据，实现主客观体验全方位融合评估。本发明整合系统客观日志数据、用户生理监测数据、眼动追踪数据、主观问卷数据、人工观测数据五类数据，突破单一问卷评估的局限性，既真实反映实训系统的客观运行性能，又精准捕捉用户实操过程中的情感变化、沉浸体验、学习感受，数据维度丰富、评估结果真实可信，有效解决传统评估数据片面、真实性不足的技术问题。

39、4. 实现评估、归因、优化一体化，实用性极强。本发明不仅可输出精准的用户体验综合评分与各维度分项评分，还可结合指标权重与得分数据精准定位核心短板指标，针对电力实训场景定制专属优化方案，包括智能难度自适应、基础实训强化、多故障场景拓展等落地策略，打破传统评估“只打分、不分析、不优化”的弊端，为电力虚拟实训系统迭代、培训方案优化、实训内容升级提供直接的数据支撑与技术指导。

40、5. 标准化程度高、可拓展性强，适配各类电力实训场景。本发明的评估模型层级结构清晰、权重计算标准统一、数据采集流程规范，可适配变压器倒闸操作、线路故障巡查、变电站运维等各类电力虚拟实训场景，同时可根据实训场景差异微调指标阈值，适配不同层级电力从业人员培训评估需求，适用范围广、复用性强。