基于Fuzzy—AHP的快速检查单程序评价

摘 要：以往对民用飞机技术出版物的评价主要通过经验性评价方法，具有一定的主观随意性。该文将Fuzzy-AHP理论引入到手册评价过程中，在确定快速检查单程序评价指标的基础上，通过将模糊评价转化为量化指标的方式，对快速检查单的编写质量进行科学评价。

关键词：快速检查单 Fuzzy AHP 检查单程序 评价方法

中图分类号：F031.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

现代的飞机与早期的飞机相比，具有更为复杂的系统集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系统的方法去操纵飞机。在现代飞行概念中，飞行机组同时也是飞机飞行系统中的一个部分。就如其他的复杂系统一样，系统中的任何一个小部件的失效均为引起一系列连锁反应，从而引起整个系统的严重故障，因此为了保证飞机安全，越来越多的关注已经放到对飞行员的训练与飞机检查单的设计与使用上了。

严格有序的执行检查单是飞行安全的常规要领，这种认识早已成为了飞机设计师、飞机制造商、飞行员团体和各航空公司的共识。因此，设计、编制一份内容准确、具备良好操作性的检查单是保证飞机运营安全的重中之重。

1 快速检查单

快速检查单（QRH），一般用于提供在飞行过程中安全操作飞机的各项操作和检查内容，并为飞机在出现系统失效等不正常情况的提供处置措施。快速检查单的编写不仅需要遵循飞机各个系统的工作逻辑，还需要对检查单使用过程中的相关人为因素进行分析[1]。因此，对编写完成的快速检查单质量评价需要涉及多个因素多个维度，如果合理准确的评价检查单质量也将对飞机的运营安全产生影响。

2 Fuzzy AHP综合评价法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理论，是由美国著名运筹学家Thomas L.Saaty在20世纪70年代提出的。AHP的核心是层次权重决策分析。层次分析的步骤包含：（1）明确问题；（2）确定层次结构；（3）建立判断矩阵；（4）层次单排序；（5）层次总排序；（6）一致性检验等。

评估与决策的关键是选择合适的指标体系，评估指标可以分为定性指标和定量指标两种。理论上讲，为了能够科学客观地反映评价对象的质量特征，应该尽量选择定量指标。然而，对于大多数评估与决策对象来说，并不是所有的质量特征都可以用定量指标进行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指标。因此引入了模糊理论（Fuzzy logic），将两者结合形成Fuzzy-AHP法。

3 检查单程序评价层次结构模型的建立

根据某机型检查单的实际设计情况，并参考同类机型的快速检查单设计及文献[2]，建立检查单程序评价指标，主要从使用角度关注检查单程序的信息完整、信息识别、程序操作、人因考虑等4个方面及细分的18项评价指标。并建立如图1的层次结构模型。

4 检查单程序评价模型

4.1 各评价因素的权重

在利用AHP法构建的评价体系图1 中，准则层有评价因素4个，子准则层有评价因素18个。对单个准则层，将各评价因素进行两两比较，得到判断矩阵C为：

式中为因素i相对于因素j的重要性，两元素的相对重要性按9级标度法[3]在1、3、5、7、9间取值（如表1所示），当i=j时，；当i≠j时，。

取矩阵C的最大特征根为，设各因数的权重向量为：， 则。

利用规范列平均法，将C的元素按列进行归一化处理，即：

，得到矩阵。

求C各行和的平均值，即，得到权重向量。

4.2 一致性检查

由于各权重比重通常是通过专家组打分得到的，因此必须进行一致性检查，以防止指标间比例出现矛盾。

计算一致性指标，计算相对一致性指标CR=CI/RI，其中平均随机一致性指标RI可以通过表2查到。

当计算得到的CR≤0.1时，即认为判断矩阵具有令人满意的一致性；否则，必须重新进行两两比较判断，并使之具有满意的一致性。当通过一致性检验时，表明近似特征向量能够客观表征检查单程序评价因素的权重，可用于后续的综合评价。

4.3 模糊评价隶属度函数的建立

设检查单程序评价因素的集合为，评语集为，评语及其取值如表3所示。

根据表3建立隶属度模糊函数公式，当评判专家对指标打分后，根据隶属度函数公式可计算出各级别评价因素的隶属度矩阵，记为：； ，其中k为含有的下一层指标的个数。

5 基于Fuzzy AHP的综合评价

根据由AHP法得出的影响因素权重矩阵和隶属度评价矩阵进行综合评价。

首先，求解子准则层指标的综合评价向量。

式中：为子准则层影响因素权重矩阵。检查单程序评价中准则层因素数为4，因此i=1，2，3，4。子准则层评价矩阵：。

准则层评价向量：，其中为准则层影响因素权重矩阵。评价得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比较评价集，给出检查单程序设计质量评价。

6 结语

设计良好的快速检查单是安全操作飞机的保证，而对快速检查单的全面、准确评价是提高手册质量的基础之一。通过将层次分析法引入到手册评价过程，有利于正确、客观、全面的对手册内容和质量进行评价。通过量化途径，可以帮助手册编写人员了解差距，设定手册完善目标。以往对手册的评价和评审主要通过经验性评价方法，通过使用Fuzzy-AHP理论，在手册评价或评审过程中能够有效避免主观随意性，对新型飞机的技术出版物编写和交付具有非常积极的意义。

参考文献

[1] 刘镇承，杨蓓，朱非非.检查单程序顺序编排的人为因素考虑[J].民用飞机设计与研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往对民用飞机技术出版物的评价主要通过经验性评价方法，具有一定的主观随意性。该文将Fuzzy-AHP理论引入到手册评价过程中，在确定快速检查单程序评价指标的基础上，通过将模糊评价转化为量化指标的方式，对快速检查单的编写质量进行科学评价。

关键词：快速检查单 Fuzzy AHP 检查单程序 评价方法

中图分类号：F031.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

现代的飞机与早期的飞机相比，具有更为复杂的系统集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系统的方法去操纵飞机。在现代飞行概念中，飞行机组同时也是飞机飞行系统中的一个部分。就如其他的复杂系统一样，系统中的任何一个小部件的失效均为引起一系列连锁反应，从而引起整个系统的严重故障，因此为了保证飞机安全，越来越多的关注已经放到对飞行员的训练与飞机检查单的设计与使用上了。

严格有序的执行检查单是飞行安全的常规要领，这种认识早已成为了飞机设计师、飞机制造商、飞行员团体和各航空公司的共识。因此，设计、编制一份内容准确、具备良好操作性的检查单是保证飞机运营安全的重中之重。

1 快速检查单

快速检查单（QRH），一般用于提供在飞行过程中安全操作飞机的各项操作和检查内容，并为飞机在出现系统失效等不正常情况的提供处置措施。快速检查单的编写不仅需要遵循飞机各个系统的工作逻辑，还需要对检查单使用过程中的相关人为因素进行分析[1]。因此，对编写完成的快速检查单质量评价需要涉及多个因素多个维度，如果合理准确的评价检查单质量也将对飞机的运营安全产生影响。

2 Fuzzy AHP综合评价法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理论，是由美国著名运筹学家Thomas L.Saaty在20世纪70年代提出的。AHP的核心是层次权重决策分析。层次分析的步骤包含：（1）明确问题；（2）确定层次结构；（3）建立判断矩阵；（4）层次单排序；（5）层次总排序；（6）一致性检验等。

评估与决策的关键是选择合适的指标体系，评估指标可以分为定性指标和定量指标两种。理论上讲，为了能够科学客观地反映评价对象的质量特征，应该尽量选择定量指标。然而，对于大多数评估与决策对象来说，并不是所有的质量特征都可以用定量指标进行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指标。因此引入了模糊理论（Fuzzy logic），将两者结合形成Fuzzy-AHP法。

3 检查单程序评价层次结构模型的建立

根据某机型检查单的实际设计情况，并参考同类机型的快速检查单设计及文献[2]，建立检查单程序评价指标，主要从使用角度关注检查单程序的信息完整、信息识别、程序操作、人因考虑等4个方面及细分的18项评价指标。并建立如图1的层次结构模型。

4 检查单程序评价模型

4.1 各评价因素的权重

在利用AHP法构建的评价体系图1 中，准则层有评价因素4个，子准则层有评价因素18个。对单个准则层，将各评价因素进行两两比较，得到判断矩阵C为：

式中为因素i相对于因素j的重要性，两元素的相对重要性按9级标度法[3]在1、3、5、7、9间取值（如表1所示），当i=j时，；当i≠j时，。

取矩阵C的最大特征根为，设各因数的权重向量为：， 则。

利用规范列平均法，将C的元素按列进行归一化处理，即：

，得到矩阵。

求C各行和的平均值，即，得到权重向量。

4.2 一致性检查

由于各权重比重通常是通过专家组打分得到的，因此必须进行一致性检查，以防止指标间比例出现矛盾。

计算一致性指标，计算相对一致性指标CR=CI/RI，其中平均随机一致性指标RI可以通过表2查到。

当计算得到的CR≤0.1时，即认为判断矩阵具有令人满意的一致性；否则，必须重新进行两两比较判断，并使之具有满意的一致性。当通过一致性检验时，表明近似特征向量能够客观表征检查单程序评价因素的权重，可用于后续的综合评价。

4.3 模糊评价隶属度函数的建立

设检查单程序评价因素的集合为，评语集为，评语及其取值如表3所示。

根据表3建立隶属度模糊函数公式，当评判专家对指标打分后，根据隶属度函数公式可计算出各级别评价因素的隶属度矩阵，记为：； ，其中k为含有的下一层指标的个数。

5 基于Fuzzy AHP的综合评价

根据由AHP法得出的影响因素权重矩阵和隶属度评价矩阵进行综合评价。

首先，求解子准则层指标的综合评价向量。

式中：为子准则层影响因素权重矩阵。检查单程序评价中准则层因素数为4，因此i=1，2，3，4。子准则层评价矩阵：。

准则层评价向量：，其中为准则层影响因素权重矩阵。评价得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比较评价集，给出检查单程序设计质量评价。

6 结语

设计良好的快速检查单是安全操作飞机的保证，而对快速检查单的全面、准确评价是提高手册质量的基础之一。通过将层次分析法引入到手册评价过程，有利于正确、客观、全面的对手册内容和质量进行评价。通过量化途径，可以帮助手册编写人员了解差距，设定手册完善目标。以往对手册的评价和评审主要通过经验性评价方法，通过使用Fuzzy-AHP理论，在手册评价或评审过程中能够有效避免主观随意性，对新型飞机的技术出版物编写和交付具有非常积极的意义。

参考文献

[1] 刘镇承，杨蓓，朱非非.检查单程序顺序编排的人为因素考虑[J].民用飞机设计与研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往对民用飞机技术出版物的评价主要通过经验性评价方法，具有一定的主观随意性。该文将Fuzzy-AHP理论引入到手册评价过程中，在确定快速检查单程序评价指标的基础上，通过将模糊评价转化为量化指标的方式，对快速检查单的编写质量进行科学评价。

关键词：快速检查单 Fuzzy AHP 检查单程序 评价方法

中图分类号：F031.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

现代的飞机与早期的飞机相比，具有更为复杂的系统集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系统的方法去操纵飞机。在现代飞行概念中，飞行机组同时也是飞机飞行系统中的一个部分。就如其他的复杂系统一样，系统中的任何一个小部件的失效均为引起一系列连锁反应，从而引起整个系统的严重故障，因此为了保证飞机安全，越来越多的关注已经放到对飞行员的训练与飞机检查单的设计与使用上了。

严格有序的执行检查单是飞行安全的常规要领，这种认识早已成为了飞机设计师、飞机制造商、飞行员团体和各航空公司的共识。因此，设计、编制一份内容准确、具备良好操作性的检查单是保证飞机运营安全的重中之重。

1 快速检查单

快速检查单（QRH），一般用于提供在飞行过程中安全操作飞机的各项操作和检查内容，并为飞机在出现系统失效等不正常情况的提供处置措施。快速检查单的编写不仅需要遵循飞机各个系统的工作逻辑，还需要对检查单使用过程中的相关人为因素进行分析[1]。因此，对编写完成的快速检查单质量评价需要涉及多个因素多个维度，如果合理准确的评价检查单质量也将对飞机的运营安全产生影响。

2 Fuzzy AHP综合评价法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理论，是由美国著名运筹学家Thomas L.Saaty在20世纪70年代提出的。AHP的核心是层次权重决策分析。层次分析的步骤包含：（1）明确问题；（2）确定层次结构；（3）建立判断矩阵；（4）层次单排序；（5）层次总排序；（6）一致性检验等。

评估与决策的关键是选择合适的指标体系，评估指标可以分为定性指标和定量指标两种。理论上讲，为了能够科学客观地反映评价对象的质量特征，应该尽量选择定量指标。然而，对于大多数评估与决策对象来说，并不是所有的质量特征都可以用定量指标进行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指标。因此引入了模糊理论（Fuzzy logic），将两者结合形成Fuzzy-AHP法。

3 检查单程序评价层次结构模型的建立

根据某机型检查单的实际设计情况，并参考同类机型的快速检查单设计及文献[2]，建立检查单程序评价指标，主要从使用角度关注检查单程序的信息完整、信息识别、程序操作、人因考虑等4个方面及细分的18项评价指标。并建立如图1的层次结构模型。

4 检查单程序评价模型

4.1 各评价因素的权重

在利用AHP法构建的评价体系图1 中，准则层有评价因素4个，子准则层有评价因素18个。对单个准则层，将各评价因素进行两两比较，得到判断矩阵C为：

式中为因素i相对于因素j的重要性，两元素的相对重要性按9级标度法[3]在1、3、5、7、9间取值（如表1所示），当i=j时，；当i≠j时，。

取矩阵C的最大特征根为，设各因数的权重向量为：， 则。

利用规范列平均法，将C的元素按列进行归一化处理，即：

，得到矩阵。

求C各行和的平均值，即，得到权重向量。

4.2 一致性检查

由于各权重比重通常是通过专家组打分得到的，因此必须进行一致性检查，以防止指标间比例出现矛盾。

计算一致性指标，计算相对一致性指标CR=CI/RI，其中平均随机一致性指标RI可以通过表2查到。

当计算得到的CR≤0.1时，即认为判断矩阵具有令人满意的一致性；否则，必须重新进行两两比较判断，并使之具有满意的一致性。当通过一致性检验时，表明近似特征向量能够客观表征检查单程序评价因素的权重，可用于后续的综合评价。

4.3 模糊评价隶属度函数的建立

设检查单程序评价因素的集合为，评语集为，评语及其取值如表3所示。

根据表3建立隶属度模糊函数公式，当评判专家对指标打分后，根据隶属度函数公式可计算出各级别评价因素的隶属度矩阵，记为：； ，其中k为含有的下一层指标的个数。

5 基于Fuzzy AHP的综合评价

根据由AHP法得出的影响因素权重矩阵和隶属度评价矩阵进行综合评价。

首先，求解子准则层指标的综合评价向量。

式中：为子准则层影响因素权重矩阵。检查单程序评价中准则层因素数为4，因此i=1，2，3，4。子准则层评价矩阵：。

准则层评价向量：，其中为准则层影响因素权重矩阵。评价得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比较评价集，给出检查单程序设计质量评价。

6 结语

设计良好的快速检查单是安全操作飞机的保证，而对快速检查单的全面、准确评价是提高手册质量的基础之一。通过将层次分析法引入到手册评价过程，有利于正确、客观、全面的对手册内容和质量进行评价。通过量化途径，可以帮助手册编写人员了解差距，设定手册完善目标。以往对手册的评价和评审主要通过经验性评价方法，通过使用Fuzzy-AHP理论，在手册评价或评审过程中能够有效避免主观随意性，对新型飞机的技术出版物编写和交付具有非常积极的意义。

参考文献

[1] 刘镇承，杨蓓，朱非非.检查单程序顺序编排的人为因素考虑[J].民用飞机设计与研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint