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基于可拓理論的汽車檢測設(shè)備選型評價研究 摘要】針對汽車綜合性能檢測設(shè)備選型問題，提出一種針對基于可拓理論的檢測設(shè)備選型方案的評價方法，即 以規(guī)范性、經(jīng)濟性、技術(shù)性、服務(wù)性、節(jié)能環(huán)保性、人機關(guān)系等要素為檢測設(shè)備選型的評價準(zhǔn)則體系，利用專家經(jīng)驗建 立期望選型方案的物元模型和備選方案的物元模型，從而通過可拓關(guān)聯(lián)度直接評價選型方案的優(yōu)劣。試驗表明，基 于可拓理論的綜合性能檢測設(shè)備選型方法可有效評價選型方案的優(yōu)劣。 主題詞：汽車檢測設(shè)備選型可拓理論 1前言 汽車綜合性能檢測設(shè)備種類繁多，不同廠家制 造的同一種檢測設(shè)備在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、測量精度、價 格、壽命、可靠性及售后服務(wù)等方面存在較大差異， 甚至在測量原理、測量方法、測量條件、操作難易程 度、智能化程度等方面也存在較大差異，致使檢測 設(shè)備的選型較困難。目前，設(shè)備選型有模糊綜合評 價法和灰色關(guān)聯(lián)法，但在實際應(yīng)用中均存在不足。 模糊評價法是定量分析方法，具有很大的主觀性， 模糊信息精確化過程中會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失信息［1，2］；灰 色評價法是解決信息缺乏評價問題的有效手段，但 在原始數(shù)據(jù)無量綱化處理時，不同的無量綱化處理 方法將直接影響參考序列與比較序列的最小值和 最大值［3，4］。另外，檢測設(shè)備選型往往存在相互矛盾 和不相容情況，在一定條件下不能直接解決。針對 汽車檢測設(shè)備選型多目標(biāo)決策的特點，提出基于可 拓理論的檢測設(shè)備選型方案評價方法，從檢測需求 出發(fā)，以適用、規(guī)范、經(jīng)濟、技術(shù)、服務(wù)、節(jié)能環(huán)保、人 機關(guān)系為評價準(zhǔn)則體系，以專家經(jīng)驗建立備選選型 方案的物元模型和期望選型方案的物元模型，引入 關(guān)聯(lián)函數(shù)，通過可拓關(guān)聯(lián)度直接評價選型方案的優(yōu) 劣［5～7］。 2設(shè)備選型準(zhǔn)則 汽車綜合性能檢測設(shè)備選型評價準(zhǔn)則體系由7 項要素組成，分別是適用性、規(guī)范性、經(jīng)濟性、技術(shù) 性、服務(wù)性、節(jié)能環(huán)保及人機關(guān)系。2．1適用性 適用性是評價檢測設(shè)備與檢測需求符合程度 的指標(biāo)。檢測車輛的數(shù)量、車型結(jié)構(gòu)與技術(shù)構(gòu)成、行 車條件與環(huán)境等是檢測需求的組成要素，應(yīng)根據(jù)檢 測需求確定檢測設(shè)備［8～10］。同時充分考慮各環(huán)節(jié)、各 階段設(shè)備的合理配套，保證各設(shè)備檢測容量的相互 平衡，這樣才能保證整個檢測流程中各環(huán)節(jié)間的合 理銜接，保證檢測高效進行。 2．2規(guī)范性 規(guī)范性是評價檢測設(shè)備是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 指標(biāo)，即設(shè)備是否為正規(guī)產(chǎn)品，是否有型式認(rèn)定號 及計量器具生產(chǎn)許可證號，提供的檢測方法與國家 及行業(yè)的現(xiàn)有規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)是否一致，檢測參數(shù)、檢 測精度是否達到有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2．3經(jīng)濟性 經(jīng)濟性是指設(shè)備購置費用和使用過程的總費 用，其中使用過程的總費用包括設(shè)備使用前、使用 中及報廢后的費用。 投入使用前支出的費用：為了設(shè)備的運行而進 行的早期投入，如相關(guān)人員的聘請和培訓(xùn)，設(shè)備的 報裝、標(biāo)定、認(rèn)證等。 運行保養(yǎng)費用：設(shè)備正常運轉(zhuǎn)期間，除工時費、 能耗外發(fā)生的與該臺設(shè)備有關(guān)的費用，如設(shè)備保養(yǎng) 和小修費用等。 報廢剩余價值：設(shè)備報廢后的殘余價值。 2．4技術(shù)性 技術(shù)性是指設(shè)備以高新技術(shù)和專利技術(shù)為基 礎(chǔ)的檢測效率、可靠性、制造工藝、維修性等。 檢測效率：檢測效率直接影響汽車綜合性能檢 測線單位時間內(nèi)完成的檢車數(shù)量。盡管不同的檢測 項目需要的檢測時間主要與項目的類別有關(guān)，但同 一項目用不同型號的檢測設(shè)備所花費的時間有較 大差異。 可靠性：一是指設(shè)備能夠持續(xù)穩(wěn)定工作，故障 率低；二是指設(shè)備的性能好、精度高，保證檢測數(shù)據(jù) 準(zhǔn)確。 制造工藝：制造工藝是保證設(shè)備使用可靠性的 重要前提，它反映和衡量了生產(chǎn)廠家的技術(shù)和管理 水平。 維修性：為了提高設(shè)備的利用率，要求設(shè)備的 故障能夠在現(xiàn)場處理，這就要求設(shè)備拆裝方便，零 配件供應(yīng)可靠且互換性好，同時應(yīng)有為特殊部位設(shè) 計的專修工具等。2．5服務(wù)性 服務(wù)性是評價設(shè)備的供貨、運輸和相應(yīng)售后服 務(wù)的指標(biāo)。 供貨或到貨周期：原則上周期越短越好。 運輸方式及要求：針對不同的運輸方式及有無 特殊要求等，所承擔(dān)的費用及運輸過程中的風(fēng)險也 不同。 售后服務(wù)：售后服務(wù)包括專業(yè)技術(shù)及操作培 訓(xùn)、零配件的供應(yīng)、技術(shù)檢測及設(shè)備維修保養(yǎng)等。 2．6節(jié)能環(huán)保 節(jié)能環(huán)保是指設(shè)備運行過程中能源消耗和環(huán) 保性指標(biāo)。 能源消耗：指其一次能源或二次能源消耗。通 常是以設(shè)備單位使用時間的能源消耗量來表示，選 購的設(shè)備必須要符合國家《節(jié)約能源法》規(guī)定的各 項標(biāo)準(zhǔn)要求。 環(huán)保性：指設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的噪聲、振動 頻率和有害物排放等控制在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。 2．7人機關(guān)系 人機關(guān)系是指設(shè)備運行中的操作安全性、操作 舒適性和配套人數(shù)等評價指標(biāo)。 操作安全性：指設(shè)備安全防護裝置完善程度。 操作舒適性：良好的操作條件主要指要有舒適 的乘坐空間、較好的視野和通風(fēng)條件。 配套人數(shù)：反映設(shè)備的操作性和自動化程度。 3汽車檢測設(shè)備選型決策模型 汽車檢測設(shè)備選型是多目標(biāo)、多判斷的系統(tǒng)評 價。根據(jù)設(shè)備選型準(zhǔn)則確定決策模型的三層遞階結(jié) 構(gòu)如圖1所示。第1層是目標(biāo)層，選出最佳設(shè)備；第 2層是評價指標(biāo)層，由設(shè)備選型準(zhǔn)則的7個原則組 成；第3層是同種類檢測設(shè)備的不同型號的n臺預(yù) 選設(shè)備組成的方案層。 值，這三者稱為物元的三要素。 物元把事物、特征和量值放在一個統(tǒng)一體中考 慮，即在處理問題時既要考慮量，又要考慮質(zhì)。同 時，物元中的事物有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物元三要素的變化 和事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化使物元產(chǎn)生變化，從而使物 元成為描述事物可變性的基本工具。 一個事物可以有多個特征，設(shè)R＝（N，c，v）是一 個多維物元，C＝［c1，c2，…，cn］是特征向量，V＝［v1，v2， …，vn］是特征向量C的量值，則多維物元定義為：5實例 某企業(yè)選用制動試驗臺，備選方案根據(jù)不同的 型號來編號，分別記作F1、F2、F3、F4、F5。根據(jù)設(shè)備選 型評價指標(biāo)確定適用性、規(guī)范性、經(jīng)濟性、技術(shù)性、 服務(wù)性、節(jié)能環(huán)保、人機關(guān)系為特征集，特征量值如 表1所列。 大小順序確定選型方案優(yōu)劣的排序。 假設(shè)特征值權(quán)重ωj＝＜60，100＞＝1／7（j＝1，2，…， 7），由式（8）得關(guān)聯(lián)度評價結(jié)果為λ1＝0．315 1，λ2＝ 2．531 6，λ3＝－0．376 1，λ4＝－0．157 8。這時方案的最 優(yōu)順序為：方案2、方案1、方案4、方案3，即方案2 為最佳方案。 在相同的權(quán)重前提下，根據(jù)表1中的特征量值 分別應(yīng)用模糊綜合評價法和灰色關(guān)聯(lián)法對方案進 行最優(yōu)排序。模糊綜合評價法的最優(yōu)順序為方案2、 方案3、方案1、方案4，灰色關(guān)聯(lián)法的最優(yōu)順序為方 案2、方案1、方案4、方案3，即所得最佳決策結(jié)果 與可拓評價一致，但方案的優(yōu)劣順序不完全相同。 6結(jié)束語 根據(jù)企業(yè)設(shè)備選型原則，結(jié)合汽車綜合性能檢 測項目要求和生產(chǎn)廠家情況，建立了檢測設(shè)備選型 評價準(zhǔn)則體系模型。利用可拓理論能夠解決不相容 矛盾的特點，提出了基于可拓理論的設(shè)備選型評價 方法。實例證明,借助可拓理論來評價汽車檢測設(shè)備 選型方案的優(yōu)劣是有效的，為方案決策提供了符合 實際的方法和依據(jù)。 參考文獻 1梁保松,曹殿立．模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用．北京：科學(xué)出版社, 2007． 2任軍,李建．模糊綜合評判在公路客運線路規(guī)劃評價中的 應(yīng)用．長安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2006,26（4）：83～86． 3屈福政,費燁．復(fù)雜機械方案多屬性灰色模糊優(yōu)選模型及 應(yīng)用．大連理工大學(xué)學(xué)報,2005,45（2）：201～205． 4宋濤．灰色理論在方案優(yōu)化選擇中的應(yīng)用．山東建筑工程 學(xué)院學(xué)報,2006,21（3）：262～266． 5蔡文．可拓集合和不相容問題．科學(xué)探索報,1983（1）：83～97． 6謝云臣,趙英才．發(fā)動機連桿工藝設(shè)備選型的可拓評價研 究．汽車技術(shù),2007（4）：37～40． 7陳廣宇．可拓評價方法在技術(shù)創(chuàng)新項目評價中的應(yīng)用研究． 工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2004,23（5）：65～71． 8徐雙應(yīng)．汽車綜合性能檢測設(shè)備選型準(zhǔn)則與模型．長安大 學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2004（5）：81～83． 9 GB／T 17993—1999,汽車綜合性能檢測站通用技術(shù)條件． 10 GB 18565—2001,營運車輛綜合性能要求和檢驗方法． 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回答者：xijling4p2016-02-25 00:00