基于虚拟装配技术的飞机液压附件实验台设计

基于虚拟装配技术的飞机液压附件实验台设计

贾晓波

  江苏联益友测控技术有限责任公司

摘要：通过层次分析法,对实验室的仪器与设备进行了重要程度的比较,从而形成了仪器设备重要程度的矩阵,得出了仪器设备的重要程度百分比,并与实际状况相吻合，在平时监督管理工作中十分常用。平时进行质量监督的过程中我们发现试验室往往具有较大规模的同时以及进行测量试验的特点,由于飞机液压附件实验种类多、规格型号多、实验仪器种类也多,飞机液压附件实验的技术水平反差很大,生产效率也参差不齐且极不平衡,导致对飞机液压附件实验的保护管理等工作也较为复杂。如果对所有装置定期的进行检修十分麻烦,不但花费大量的资金、费用、人员,而且把各种装置都同等对待,很不尽合理。因此，层次分析法在我们平时进行质量监督过程中显得尤为重要。

关键词：层次分析法；实验设备；分类决策；飞机液压

层次分析法(AHP)是一个把定性分析和定性测度结合起来的多指标决策分析技术,是处理复杂过程行为的有效手段,但是面临不确定性和模糊性因子过高的情况下,会收到决策者主观判定的干扰,和真实状态偏离很大。所以,必须对判断矩阵的权重采用计算方法,将其模糊化,并能在一定范围内波动,得出的结论才比较符合实际。层级分析法是把判定问题,按总体目标、各层次标准、判断准则直至最具体的备投项目的次序划分为各个的层级构成,接着用计算判别矩阵中特征向量值的办法,可以得到每个层级的各要素对上一层某要素的优先级重,最后通过再权重和平均的办法递次归并各层备择办法对总体指标的最后一个权重,其结果中权重最高者即为最优的答案。

根据各种因素之间的互相关系影响程度及其相互归属关系,把各种因素按各个层级聚集组合,进而建立一种多层次的问题分析与结合模式,以便于最后将课题归结为较低层次(供选择的方法、手段等)相比于最高层(总体目标)的比较。

计算步骤:

1.建立层次结构模型

将所有选择行为的总体目标,以及考虑到的其他所有影响因素(决策准则)及其被选择的对象,等根据由它们之间产生的不同相互关联顺序,分为若干个最高层、中间层次和若干户最低层次,并绘制层级的构成示意图。最高层方案是指最高决策层的终极目的、需要处理能力的问题。最低层方案设计是指企业决策中的最低层准备方案设计。中间层原则是指直接影响其中的各种原因、决定的原则。对相邻的二个以最高层为目标楼层,而最低一层即是因素层。

2.构造判断(成对比较)矩阵

在决定各层次各影响间的相应权重关系时,若只有定量分析的结果,则影响往往并不易于被别人认可,所以Saaty等人便主张一致矩阵法,亦即不是将全部各种因素都放在一块进行比较,只是二二可以彼此进行对比,但此时也可以选择一个相互比较的尺度,即要尽量地降低对二种性质完全迥异的多种影响因素进行相互比较分析的运算复杂度,而又增加其准确性。是指根据其某一原则,对其指引所进行的其余所有具体项目依次加以评价,并依次根据其重视程度而确定级别。AIj是对基本要素I与基本要素j的意义的比较的结果。

3.层次单排序及其一致性检验

相应判断矩阵为特征根的特征向量,其归一性(使矢量中各因子之和大于1)后记为W。W的因子是一个层次因子,对这一层次因子中的因子比较重要性的顺序权值,这一顺序就叫做层级单排序。是否确认为层级单排序,就必须经过统一性验证,而所说统一性验证就是指对A确认为不统一的容许程度。这里,n阶相同阵的惟一特性非零的根是n;n阶正互反阵A的惟一特性根。当二者等价时,A是相同矩阵。

随机一致性指数RI是确定矩阵的阶次相关,在通常情形下,矩阵阶次越高,其发生一致性或随机偏离的概率也就越大,其对应情况见图2:

图二平均随机一致性指数RI标准值(各个的国际标准有所不同,RI的值也会有细微的差别)

表2 平均随机一致性指标RI标准值(不同的标准不同，RI的值也会有微小的差异)

充分考虑到随机统一性的背离很可能会是由随机原因导致的,所以在验证判断矩阵中是不是出现满意的随机统一性之后,还应与CI的随机一致性指数RI加以对比,从而确定验证系数CR。

4.层次总排序及其一致性检验

对于某一阶段中每个要素的最高层(总目标)比较意义的权值,就叫做阶段顺序。这一步骤,是从最高层级到最低层级依次完成的。

注意事项;

在使用层次分析法时,若选取的要素数量不合理,其内涵也混淆不清,或者要素之间的关联不适当,都会大大降低AHP法的成果品质,或者造成AHP法决策错误。为了确定递阶层次结构的合理性,必须掌握下列准则:

1.在分解简化过程中抓住了主要元素,不漏不多;

2.考虑相关比较要素间的强度问题,差别比较悬殊的因素无法在一个维度比较

优缺点:

优点

1.系统性的分析方法

层次分析法是将一个研究对象整体视为某一体系,根据逻辑分析、综合分析等多种思维方法来作出分析决定,成为一种继统计分析以后逐渐发展完善起来的新的系统分析方法的一种主要工具。系统分析法的基础思考方式就是如果我们没有完全去掉所有层次因素对分析结果所形成的直观负面影响程度

,在层次分析法步骤中的任何层次因素的权重和设定,到了最后分析结论时都将会直观负面影响甚至是间接负面影响到结论,同时对于在不同研究阶段步骤中形成的不同影响因素,对研究结论所形成的不同直观负面影响程度也都是能够衡量得出的,并且十分清晰明确。它尤其适合于对无结构特征的系统的评价方法以及对多方向、多尺度、多研究体系和问题的复杂过程评价

2.简洁实用的决策方法

这种科学研究方式并都不是在单纯地讲究一些高深的数学,也不是在盲目机械地去强调一些行为、逻辑、推论,而是在把一些定性研究方法与定量分析的手段更有机密切地进行结合在一起,把一些复杂现象系统分析,能使人的思维过程数字化、系统性,更易于人类理解。将一个人繁杂的决策思维过程加以数字化、系统性,更容易被人所理解,并因此能够把繁杂的决策方法、多种决策准则的问题,以及若干无法加以完全定量分析解决的繁杂政策步骤问题,综合化为一种多级单目标的问题,能将多项目、多原则而又无法完全定量处理的繁杂政策问题综合变成多级单目标问题,在通过两两比较得出的下一层级要素与上下一层级要素间的数学比例计算后,最后就能够进行一种更加简化的数学计算。计算方法简单,而且所得出的结论也简洁清楚,易于监管部门便于监管。

缺点

不能为决策提供新方案

层次分析法取得的预期效果应从多种备选方案组合中择优选取最优者。在人们运用层次分析法解决问题的许多阶段,或许人们都会出现过这样的一个特定现象,也正是由于我们认为自身的方法所创造的力量还不够,才导致了人们即使从我们想出的很多方法里选择出一种最佳的方法出来,但其结果往往还是没有比我们实际做出来的方法好。但起对我们现在的管理者们来说,如果有一种分析的方法可以替你我分辨出已有经验的所有方法里的一种最优者,进而去指出我们已有方法中的某些缺陷,这种分析方法或许才是一种更加近乎完善的方法。但很明显,层次分析法在目前还远不能实现这些。

实例分析:

我质量监督管理局在抽查时选择三台以上仪器设备,以评价设备的重要程度为主要标准,构建了评价因素层级的各项指标,并成为递阶层次架构,如图1所示。递阶层次的最上一层为目标阶层,即判断设备重要度;第二层为影响设备重要度的主要因素,包括设备原值和专用程度、维修性。

图1评价设备重要度层次结构图

3.1建立判断矩阵

对影响设备重要程度的主要影响因素设备原值和专用程度、可维修性等这三个主要评价标准进行了比较,然后再将准则级主要影响因素进行了二十二对比,通过专家和有关人员打分后,各指数再对上一级指数的主要影响因素进行评分。

总结：在监督过程中要进一步提高评估结论的准确性,关键在于准确、合理地建立评价指标体系和对各指标体系之间的权重分配,而标准区间的设定也要随着评估对象的差异而加以调节。在计算判断矩阵的属性方向时,通过采用和积法、幂法和方根法等几种方法,并采用电子计算机处理数据分析,使层次分析法具备了很大的实用性。在明确了各个指数权重的基础上,给定相应的赋值和标准刻度,才能够更好的组织质量监督检查，依法管理质量检验机构，依法查处假冒伪劣商品。

参考文献：

[1]许树伯．层次分析法原理[M]．天津大学出版社,1988

[2] 谢承华.AHP及其应用[J].兰州商学院学报,2001,17(2):79-82.

[3] 严婷婷,李宏余.基于AHP的库存产品分类模型研究[J].物流技术,2005(11):34-37

[4]孙晓丽,王文奎,尹洁,张林.高等学校学科建设的AHP评估法[J].技术与创新管理,2005,26(5):1-3