基于AHP的显控台结构设计评价方法研究.pdf

:./.收稿日期:修回日期:基于 的显控台结构设计评价方法研究赵福燕吴立刚高 颖(.中国船舶集团有限公司第八研究院南京.部队辽宁 大连.武汉职业技术学院武汉)摘 要:针对专家开展方案评估的片面性和主观性提出一种基于 的显控台结构设计评价方法 首先依据专家与用户问卷找出显控台结构设计的需求点和关注点然后基于 综合评价方法对 款显控台结构设计方案进行综合评价优选可以实现相对科学的方案评价关键词:显控台层次分析法评价方法中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):.:引 言显控台开发设计方案通常由相关专家根据自身的经验和主观判断来完成评估缺少显著的评估依据、准则和科学的分析容易出现片面或考虑不周全等情况进而导致误选造成不必要的损失当前已被证明有效且普遍应用于产品开发的设计理论有层次分析法()、模型、发明问题解决理论()、质量功能布置()等这些方法各有优势其中 可以获得用户对产品的客观评价数据帮助决策者确定最佳设计方案 本文利用 方法对显控台的结构设计进行综合评价为军用产品领域内研发创新提供一种新思路 简介 是对复杂问题做出决策的一种简明有效的新方法它把定性分析与定量分析相结合在一定程度上满足了人们对定量化研究的需要可分为以下 步:()明确问题建立层次结构首先对问题有明确的认识弄清问题范围、所包含的因素及其相互关系、解决问题的目的等然后分析系统中各因素之间的关系建立系统的递阶层次结构:目第 卷 第 期 年 月雷达与对抗 .标层(记为)、准则层(记为)和方案层(记为)()构造判断矩阵对同一层次的各因素关于上一层中某个因素的重要性进行两两比较构造判断矩阵如准则层的各因素对目标层 的相对重要性用两两比较法得到判断矩阵 其中取值如表 所示表 判断矩阵标度定义序号重要性等级赋值、两元素同等重要 元素比 元素稍重要 元素比 元素明显重要 元素比 元素强烈重要 元素比 元素极端重要 元素比 元素稍不重要/元素比 元素明显不重要/元素比 元素强烈不重要/元素比 元素极端不重要/上述两相邻判断的中值 取、或将它们倒数因此判断矩阵 又称正互反矩阵且满足 /()层次单排序及其一致性检验求出判断矩阵 的最大(绝对值)特征值 再利用特征方程 解其特征向量 并归一化即为同一层次的各因素相对于上一层中某一因素的重要性权重这一过程称为层次单排序用列向量平均值法计算权重:/()并求得特征向量 计算判断矩阵的最大特征值为()()式中()为向量 的第 个元素由于在进行两两比较时带有主观性和片面性因此有必要进行一致性检验用来衡量判断矩阵不一致程度的数量指标称为一致性指标记为 定义为 ()当 时判断矩阵是一致的 值越大判断矩阵 不一致性越严重 为确定不一致性在什么范围内 可以接受须引入随机一致性指标 如表 所示 其中任意的一阶、二阶判断矩阵都是完全一表 随机一致性指标 阶 值.致的 对判断矩阵的一致性检验可以通过计算一致性比例 来决定即 /()式中 为矩阵阶数当 .时认为判断矩阵通过一致性检验否则必须调整判断矩阵即调整两两比较关系()层次总排序及其组合一致性检验逐层计算方案层对于目标层的相对重要性权重称为层次总排序 设准则层 包含 个因素 其关于目标层 的权重为 方案层 包含 个方案 其关于准则层中 的权重为 那么方案层中对目标层 的权重设为 其中 ()在显控台方案评价中的应用.建立显控台评价层次针对显控台结构设计方案优选寻求最佳解决方案 建立目标层、准则层、方案层如图 所示 专家与用户小组打分确定合理的评价指数从而明确准则层、方案层各项需求的权重系数判断矩阵的重要程度等级及其含义 通过层次分析法按权重值大小顺序得出前 个方案如图 所示图 显控台结构设计 层次结构图雷达与对抗 年 第 期方案 方案 方案 方案 图 显控台结构设计方案.构造显控台判断矩阵组织显控台研究相关领域不少于 名专家与用户评估打分将每组准则层数据进行两两比较构建判断矩阵 首先构造目标层准则层的判断矩阵 咨询专家意见组织专家打分得到对比数据如表 所示表 判断矩阵/.显控台层次单排序及其一致性检验基于 和积法计算判断矩阵的权重值输入表 数据得到数值如表、表 所示表 矩阵 的 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值.表 矩阵 一致性检验结果汇总最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过 得到 特征向量 .开展一致性检验判断一致性矩阵的合理性 当一致性比率 .时矩阵才能具有满意的一致性 对于矩阵:/./.()因此矩阵具有一致性判断矩阵满足要求.显控台层次总排序及其组合一致性检验构建准则层方案层的判断矩阵对应 人机尺寸角度、模块化设计、造型设计、色彩体验、材质触感、灯光环境、结构稳定轻巧、辅助功能构造的判断矩阵如下咨询专家意见组织专家打分得到对比数据如表 所示表 判断矩阵/基于 和积法计算判断矩阵的权重值以矩阵为例输入表 数据得到数值分别如表 所示赵福燕 基于 的显控台结构设计评价方法研究表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过表 矩阵 层次分析结果项特征向量权重值/最大特征值 值方案.方案.方案.方案.表 矩阵一致性检验结果最大特征根 值 值 值一致性检验结果.通过雷达与对抗 年 第 期 对方案层相较于目标层的权重进行计算排序即将总目标下需求指标的权重分别与其子需求指标的权重值相乘得出各方案对目标层的最终权重如表 所示 可以看出方案 的权重值最大更符合设计要求可以作为最后选择的方案并在此方案基础上进一步改进得到最终方案表 方案层各项权重序号数值方案.方案.方案.方案.结束语本文以专家与用户问卷为基础结合合理性筛查建立了较为科学全面的显控台结构设计评价指标体系提出一种基于 的显控台结构设计方案评价优选方法利用 计算各评价指标的权重值在一定程度上减弱了决策者对结构设计方案评价的主观性与片面性实现了相对科学的显控台结构设计方案评价该方法也适用于其他产品设计阶段方案的评价和优选参 考 文 献 辜俊丽宋端树崔天琦等.基于 与 的残障人轮椅设计.包装工程():.():.宋端树许艳秋崔天琦等.基于 的产品概念创新 设 计 模 式 研 究 .包 装 工 程 ():.倪燕.基于 层次分析法的高校图书馆员新型能力指标体系.大学图书情报学刊():.作者简介:赵福燕 男 年生高级工程师研究方向:结构设计吴立刚男 年生工程师研究方向:装备维修与管理高 颖 女 年生讲师硕士研究方向:产品设计(上接第 页)之间采用开放的统一接口进行交互 实现的功能包括:掌握整个编队节点态势、任务分配和节点路由路径管理管理多个节点簇并组织分布式联合探测在线部署和下发协同协议等()软件定义的无线电分发层()通过软件配置与功能重构实现调制、解调、纠错编解码以及网络接入与网络管理等无线通信网络的基本功能通过多协议、多速率、多带宽、多调制解调方法的兼容实现现有多种协同节点的接入并通过预留适度冗余的带宽和处理能力实现面向未来装备发展需求的通信速率和网络接入扩展能力()软件定义的阵列天线层()充分利用各节点信号空间的特征差异自动调节各天线阵元的加权向量使得天线主波束对准期望节点信号到达方向而旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向以逼近阵列天线的最佳接收和发射增益 在网络化协同工作状态下通过全数字波束形成的方式进行同时多波束的宽角覆盖以实现编队节点的快速接入同时也可以基于凝视工作状态将各波束分别对准各编队节点实现全时信息高速率分发 此外数字可编程的波束形成方式可根据传输信道质量、电磁环境、目标位置等信息充分利用天线孔径实现大动态范围的接收和定向干扰抑制 结束语本文分析了当前作战环境对多功能舰载综合射频系统的需求和紧耦合综合射频系统较传统电子信息系统的优势给出了紧耦合综合射频系统的概念内涵重点研究了紧耦合综合射频系统关键技术包括系统架构设计、多粒度频谱/功率/孔径资源敏捷管控技术、多功能任务调度技术、基于历史探测数据认知反馈的综合射频系统优化、区域级网络化协同探测系统设计等对相关系统和装备研发有较大的参考价值参 考 文 献 刘攀周刚.舰船综合射频系统的防空反导作战研究.科技信息():.秦碧野饶世钧吉泽.舰载综合射频系统探测资源分配方法.现代雷达():.作者简介:蒋莹莹 女 年生工程师硕士研究方向:科技情报研究彭 芃 女 年生高级工程师研究方向:科技情报研究赵福燕 基于 的显控台结构设计评价方法研究