一種基于灰色信息量理想解的復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法，具體的說是一種基于灰色信息量理想解 的復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 方案的有效評價是復(fù)雜機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，它是從產(chǎn)品的價值、創(chuàng) 造性、實用性等方面對多種設(shè)計方案進行對比分析、評價和決策。常用方案評價方法有ΑΗΡ 法、生命周期評價法、模糊評價法等，但它們在方案評價中需考慮指標(biāo)權(quán)重的選擇和分配， 增加了評價者主觀臆斷對評價結(jié)果的影響。層次模糊評價方法、模糊公理評價方法雖然弱 化或避免了指標(biāo)權(quán)重對評價結(jié)果的影響，但是其無法評價少數(shù)據(jù)、不確定性指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服現(xiàn)有復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法的不足，本發(fā)明提供了一種基于灰色信息量理 想解的復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法，以滿足對復(fù)雜機電產(chǎn)品方案評價的需要。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)難題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 1.-種基于灰色信息量理想解的復(fù)雜機電產(chǎn)品評價方法是按如下步驟進行：
[0006] 步驟1:確定復(fù)雜廣品優(yōu)選方案集I為，為，…:,為_}和復(fù)雜機電廣品的用戶目標(biāo)需 求；
[0007] 步驟2:根據(jù)定義1、2、3確定復(fù)雜機電產(chǎn)品的評價指標(biāo)集g = G丨:，Gf,…，G;:，…,(?};
[0008] 步驟3:根據(jù)定義4確定第i個評價指標(biāo):(?.的目標(biāo)范圍理想值Cin;
[0009] 步驟4:確定評價指標(biāo)的性質(zhì)（定性、定量），應(yīng)用灰色等級化(優(yōu)、良、中、較差、差） 描述定性指標(biāo)，并根據(jù)不同性質(zhì)和類型的指標(biāo)，選用公式(2,7,8,9)計算第i個評價指標(biāo)Gj 的灰色信息量；
[0010] 步驟5:應(yīng)用公式(3)計算產(chǎn)品所有評價指標(biāo)總信息量Isys，并應(yīng)用信息最小化公理 優(yōu)選最佳方案。
[0011] 2.評價指標(biāo)與目標(biāo)范圍理想解的相關(guān)定義
[0012] 為便于說明評價指標(biāo)的確定及目標(biāo)范圍的獲取問題，依據(jù)組件-功能模型和層次 分析法，對相關(guān)概念進行了如下定義。
[0013]定義1:設(shè)2 = {21，22，一,4"}，111=1，2，'"為產(chǎn)品方案的組件集，組件21，2 2，'"2"為產(chǎn) 品方案的超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)組件，稱$：為組件Zm與組件Zn(l<n<m)具有相互作用關(guān)系， 則組件作用關(guān)系矩陣，
[0014]定義2:設(shè)S = ^,為，…，爲(wèi)}，1 = 1，2，…為規(guī)范化描述產(chǎn)品方案組件間功能集，如 Bi,B2,……表示為支撐，夾持，……，稱，為組件2?對組件2"的功能作用關(guān)系，則產(chǎn)品方案的 功能-組件分析矩陣?
[0015]定義3:設(shè)<3〗是由滿足用戶目標(biāo)需求的綜合評價指標(biāo)，根據(jù)定義1、定義2并參照技 術(shù)性、經(jīng)濟性、社會性、實用性四個評價指標(biāo)屬性，應(yīng)用層次分析法對綜合評價進行層層分 解，環(huán)環(huán)相扣，確定產(chǎn)品方案的k級評價指標(biāo)句，（7丨，...，句，k=l，2,…直到每項指標(biāo)不 可再分，且可度量為止，并形成具有隸屬關(guān)系的層次遞階圖。
[0016]定義4:設(shè)泛={?，。，.·.，(：,,}為第i個評價指標(biāo)G丨的目標(biāo)范圍值集，應(yīng)用TRIZ最終 理想解思想確定第i個評價指標(biāo)g的目標(biāo)范圍理想值Cin(l < η < j)，根據(jù)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā) 展水平，判斷Cin是否符合現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)系統(tǒng)狀態(tài)，如不符合，則選擇應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進化法 則中的進化路線，確定第i個評價指標(biāo)(?在進化路線上的位置及相應(yīng)的目標(biāo)范圍理想值C in (1 < η < j)。
[0017] 3 ·評價指標(biāo)信息量計算公式的擴展
[0018] 信息公理認(rèn)為滿足用戶目標(biāo)需求的最大成功概率為最優(yōu)設(shè)計，并用信息量來表 示，信息量^最少的設(shè)計為最優(yōu)設(shè)計。在復(fù)雜產(chǎn)品的方案中，滿足用戶目標(biāo)需求的成功概率 Pi可有滿足功能需求的設(shè)計范圍dri與滿足功能需求的候選方案系統(tǒng)范圍sri間的交集-- 公共范圍cri確定。因此，第i個評價指標(biāo)(?信息量Ii的計算公式為
[0019] Ii = lb(l/pi) = lb(Asri/Acri)......(1)
[0020] 式中Pi--第i個評價指標(biāo)Gi的成功概率；
[0021] Asri-一第i個評價指標(biāo)(?的系統(tǒng)范圍面積；
[0022] A〇ri一一第i個評價指標(biāo)(?的系統(tǒng)范圍與設(shè)計范圍間的交集面積。
[0023] 在復(fù)雜產(chǎn)品的方案評價中，公式（1)僅適用于定量或適中指標(biāo)（中類），對于一些設(shè) 計值越大越好(上類)或越小越好(下類）的參數(shù)，利用公式（1)計算出信息量的值往往不符 合實際。因此，公式（1)可擴展為
[0024] Ii = lb(EAsri/EAcri)……(2)
[0025] 式中EAsri--第i個評價指標(biāo)(?擴展系統(tǒng)范圍的面積；
[0026] EAcri--第i個評價指標(biāo)(?擴展系統(tǒng)范圍與擴展設(shè)計范圍間的交集面積。
[0027] 復(fù)雜產(chǎn)品所有評價指標(biāo)總信息量Isys為
[0028] 1=1
[0029]式中一一第i個評價指標(biāo)(?的信息量。
[0030] 4.評價指標(biāo)灰色信息量理想解的模型
[0031 ]復(fù)雜產(chǎn)品方案的評價中，較多評價指標(biāo)無法定量描述，常用"高、中、低"、"優(yōu)、良、 中、差"等定性灰量信息或區(qū)間灰數(shù)信息來描述。因此，需用白化權(quán)函數(shù)(上類、中類、下類） 將其標(biāo)量化。對于第i個評價指標(biāo)試的白化權(quán)函數(shù)形狀可以表示為
[0032]
[0033]
[0034]
[0035] 式中 f(x) =L(x)--左單調(diào)遞增，xe (χ1;χ2);
[0036] f (x) =R(x)--右單調(diào)遞增，xE (X3，X4);
[0037] f (x) =M(x)--中間峰值，xE (x2，X3)〇
[0038] 4.1上類定性指標(biāo)灰色信息量的計算
[0039] 對于上類定性指標(biāo)，產(chǎn)品方案目標(biāo)范圍理想值(^為"良"，則灰色系統(tǒng)范圍Xi包括 "優(yōu)"、"良，，兩部分。第i個上類評價指標(biāo)句的灰色信息量1^
[0040]
[0041]式中Xi-一第i個上類評價指標(biāo)鉺的灰色系統(tǒng)范圍；
[0042] Cin一一第i個上類評價指標(biāo)試的目標(biāo)范圍理想值；
[0043] I,一一第i個上類評價指標(biāo)(?的灰色信息量。
[0044] 4.2下類定性指標(biāo)灰色信息量的計算
[0045] 對于下類定性指標(biāo)，產(chǎn)品方案目標(biāo)范圍理想值Cin為"較差"，則灰色系統(tǒng)范圍乂1包 括"差"、"較差"兩部分。第i個下類評價指標(biāo)Gi的灰色信息量IA
[0046]
[0047] 式中X,-一第i個下類評價指標(biāo)(?的灰色系統(tǒng)范圍；
[0048] Cin一一第i個下類評價指標(biāo)α的目標(biāo)范圍；
[0049] I,一一第i個評價指標(biāo)^的灰色信息量。