基于层次分析法的电梯电气控制系统故障检修决策分析

程成

【摘要】本文通过首先对电梯电气控制系统故障检修原因做了简述，然后对电梯电气控制系统故障检修决策做了详述，然后针对电梯电气控制系统故障检修决策的维护检修决策，提出运用层次分析法对电梯电气控制系统故障的维护检修的决策分析，通过层次分析法确定电梯电气控制系统故障的各个指标体系权重，通过定量分析和定性分析，使得电梯电气控制系统故障检修决策问题得到了更为优化的解决。

【关键词】电梯 电气控制系统故障，层级分析法，维护 检修

1引言

电梯是由电气部分和机械部分结合而来，在此基础上再配备门系统、电气控制系统以及导向系统。所以如果电梯在运行过程中发生故障，那么电梯的每个系统都有可能发生了故障，及时排除电梯故障和检修电梯是非常关键的，因此分析电梯电气控制系统的故障以及检修措施是具有十分明显的现实意义。

在面对电梯电气控制系统故障检修决策问题时，以往大多采用定性的判断方法进行决策，这样给电梯电气控制系统故的使用带来了隐患，同时也容易降低其设备的生产效率和资源的利用率，本文针对以上问题，提出运用层次分析法对电梯电气控制系统故的决策分析，通过层次分析法确定电梯电气控制系统故障的各个指标体系权重，将定量分析和定性分析结合起来，能够使得电梯电气控制系统故障的检修维护问题得到了更为优化的解决。

2、维护检修的决策原理

目前，在电梯的维护、检修问题多采用定性的方式进行决策，忽略了数值方法在机械设备检修、更换问题的应用。因此，在面对电梯电气控制系统故障检修决策问题时，我们应充分考虑各种定量、定性的影响因素，对于不同的影响因素采取层次分析法进行分析，利用电梯电气控制系统故障各个评价指标之间的相互影响因素作为输入，构造矩阵进行计算，并运用权重的方法最终判定其设备的检修或者更换情况决策。

3、维护检修决策的分析

3.1建立分析结构模型

层次分析法（AHP）是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法，是对难于完全定量的复杂系统作出决策的模型和方法。

在电梯的维护、检修问题问题上，我们应充分考虑经济性和检修性两个重要的影响因素，对于不同的影响因素采取分层次研究的方法，最终判定其设备的检修或者更换情况决策。在经济性因素中包括了检修费用、设备价值和停运损失三个子部分。对于检修性因素，就是对电梯设备进行定量的判断其可检修的价值、意义，保证设备能够得到继续高效使用，不会影响到企业安全生产。而在检修性因素中包括了技术条件、备件供应和可检修度三个子部分。

3.2构造判断（成对比较）矩阵

首先对中间层一层的经济性和检修性进行两者相对重要性的判断，建立A1～A2之间的各评估指标相对重要性的判断矩阵A： ，对于中间层二层经济性的B1～B3的各评估指标相对重要性的判断矩阵B1： ，对于中间层二层检修性的B4～B6的各评估指标相对重要性的判断矩阵C： ，其中 为A1～A2之间两两相互比较重要性而得出的相对权值的比值（i，j=1，2）， 为B1～B3之间两两相互比较重要性而得出的相对权值的比值（i，j=1，2，3）， 为B1～B3之间两两相互比较重要性而得出的相对权值的比值（i，j=1，2，3）。具体判断方法可根据表一所示的AHP1～9重要性程度两两比较表（根据心理学的分析）建立判断矩阵。

显然对于每一层次的判断矩阵有： =1， =1， =1，且 =1/ ， =1/ ， =1/ ，这样，对于每一个层次的判断矩阵都只需对n（n-1）/2个数值给出数据。

3.3求权重并做一致性检验

第一步对各层次进行归一化处理，对于中间层一层的判断矩阵A进行归一化处理然后得到了 ，再进行归一化处理，得到特征向量 ，然后根据 = 得到最大特征向量值 （ ， 表示判断矩阵的维数）。同理，对于中间层二层经济性的B1～B3的各评估指标相对重要性的判断矩阵C，进行归一化处理然后得到了 ，再进行归一化处理，得到 ，然后根据 = 得到最大特征向量值 。对于中间层二层检修性的B4～B6的各评估指标相对重要性的判断矩阵C，进行归一化处理然后得到了 ，再进行归一化处理，得到 ，然后根据 = 得到最大特征向量值 。对于方案层，方案层相对于中间层二层的判断矩阵为 （ =1，2，3，4，5，6），并根据归一化处理分别求取检修费用、设备价值和停运损失对于设备检修、设备更换的特征向量 和最大特征向量值 ，技术条件、备件供应条件和可检修程度对于设备检修、设备更换的特征向量 和最大特征向量值 。

由于用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引起的判断误差越大。因而可以对以上计算所得的 ， ， 分别进行一致性检验，用 数值的大小来衡量的不一致程度。则定义一致性指标： ，当 ，有完全的一致性；CI接近于0，有满意的一致性； 越大，不一致越严重。

另外，如果中间层判断矩阵维数越大，其一致性越差，故有必要根据矩阵的维数修正对 的要求，为此，采用修正系数 ，称为平均随机一致性指标，如下表：

阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9

RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45

计算随机性比值 ，若 ，则计算每一个层次的 ，如果每一個层次的 ，则判断矩阵满足一致性要求，可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成判断矩阵。

3.4计算总排序权向量和确定决策结果

经过每一层次一致性检验以后，从最高层次到最低层次依次进行层次总排序，即将前面计算所得的 组成新的向量组 与 作乘积，得到 ，将 组成新的向量组 与 作乘积，得到 ，并将 和 组成新的向量 ，再与 作乘积得到 ， 为一个 的矩阵，选择两行中最大值所对应的项即为最终的决策项。

4结束语

电梯电气故障有隐蔽性和特殊性的特点，其故障一般情况都比较复杂。工作人员仅仅凭着工作经验，就想达到快速排出故障的目的是很难的，运用层次分析法可以是的定性和定量问题得到可靠的数值分析，工作人员可以快速正确做出电梯电气故障维护检修的决策。

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