基于模糊综合评判法的民机技术出版物保障性评估

作者简介：孙玛丽（1982-），女，汉族，江苏人，硕士，工程师，主要从事民机技术出版物编写及S1000D规范研究。

摘 要：民用飞机技术出版物是飞机保障性分析的一个重要内容，在缺乏相关技术出版物保障性分析数据的前提下，经过对多种国际主流机型技术出版物的研究，分析了飞机技术出版物保障性分析的影响因素，建立了层次化的综合评价指标体系，同时又通过专家打分法的将定性评价指标进行量化。在此基础上，运用模糊综合评判分析对技术出版物保障性进行综合排序，从而做出飞机技术出版物保障性评价。最后通过实例分析说明了该文所提模型的合理性。

关键词：民用飞机 技术出版物 模糊综合评判 层次分析法

中图分类号：TH16 文献标志码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-01

Evaluation of Civil Aircraft Technical Publication Supportability Based on Fuzzy Synthetic Assessment Method

Sun Mali

（Shanghai Aircraft Customer Service Co.，Ltd，Shanghai，200241）

Abstract： Civil aircraft technical publication plays a significant role in support analysis of aircraft supportability. The method of establishing technical publication evaluation for aircraft is proposed by some technical publication of some international mainly aircraft models，which includes confirming indexes for evaluation，integrating the index rates by using analytic hierarchy process and fuzzy synthetic assessment. Finally， an example is analyzed in detail for the method mentioned above and the result shows that the model is correct and effective.

Key Words： civil aircraft；technical publication；fuzzy synthetic assessment；analytic hierarchy process

飛机技术出版物保障性[1]要求主要是对各类单项资料的定性要求以及对技术出版物保障性的总体的定性要求，如飞机技术出版物应满足充足、配套、简便、适用、快捷、经济、耐用等要求。这些保障性要求数量多、影响要求实现的因素多、且不易量化，有时对技术出版物的总体评价是非常困难的，不易下结论或下结论不准确。更多的情况是需要根据本领域的专家和熟悉该领域的熟练操作人员的丰富经验和感觉来做出判断。为此，为比较科学地解决这一问题，该文利用综合评价技术来实现对飞机技术出版物的综合评价问题，通过实例分析表明，该文模型的正确性，以及对民用飞机技术出版物保障性评估是适用的。

1 飞机技术出版物评估指标

通常飞机技术出版物评价指标的主要内容有：技术出版物的有效性、完整性、准确性和理解性等。飞机技术出版物评价指标的选取有以下原则需遵循。

（1）完整性，即飞机技术出版物的水平通过指标能全面反映出来，所以应尽力确保指标的精确、可靠、有效以及全面。

（2）方便性，即评价数据的估计值应很容易通过工程人员经验或者使用统计来确定。

（3）可比性，针对同类产品其指标值的计算和评价方法要统一，这样方便不同厂家来比对同类的产品。

（4）先进性，即应尽可能的使用国内外通用的评价指标，这样易于比较国内外制造同种产品的先进厂家。

2 层次分析与模糊综合评判

飞机技术出版物保障性分析是一个很复杂的多目标评价问题，评价受人的主观意识影响比较大，评价的指标既可以是定性难以度量的，也可以是定量的。客观分析与主观分析相结合的分析方法就叫层次分析法（AHP），这种方法在评价因素很难量化以及结构复杂的情况时比较适用[2]。先找出解决问题涉及的主要因素，把这些因素按其关联隶属关系构成递阶层次模型，通过对方案层中各方案以两两比较的方式确定诸方案在定性指标下的相对重要性，将定性评价转化为定量评价，这就是该方法的基本思路。层次单排序、一致性检验和构造判断矩阵是层次分析法的关键。

2.1构造判断矩阵

在层次分析法中，如果n×n矩阵A满足条件：（1）aij>0；（2）aij=1/aij；（3）aii=1时，矩阵A被称为判断矩阵。判断矩阵A是正矩阵，用它来描述n个因子X={x1，x2，…，xn}进行对比判断后对事件的影响大小关系。判断矩阵标度及其含义见表1。对于n阶正矩阵A，根据线性代数有关理论可知，它的特征值可作为衡量同一层次中每个因素对上一目标的影响中所占的比重。

表1 判断矩阵标度及其含义

标度 含义

1 表示两个因素相比具有同样的重要性

3 表示一个因素比另一个因素稍微重要

5 表示一个因素比另一个因素明显重要

7 表示一个因素比另一个因素强烈重要

9 表示一个因素比另一个因素极端重要

2， 4， 6， 8 为上述两相邻判断的中值

倒数 当因素i与j比较取aij时，则j与i比较取1/aij

2.2层次单排序及一致性检验

根据Perron定理对于n阶方阵A，λmax为方阵A的最大特征值，则有：（1）λmax必为正特征根，而且它对应的特征向量为正向量。（2）A的任何其他特征根λ恒有|λ|<λmax。（3）λmax为A的单特征根。对于n阶正矩阵A可以证明A的最大特征值λmax≥n，当且仅当A为一致时λmax=n。但当A不一致时，λmax>n，在AHP分析中，必须控制A的不一致性在允许的范围之内。Saaty定义了一致性指标：C.I=（λmax–n）/（n–1），用比值C.R=C.I/R.I来判断矩阵A的不一致性可接受与否。其中，R.I是平均随机一致性指标，可通过查表得出此值。通常当C.R<0.1时，认为可以接受判断矩阵的不一致性。

2.3模糊综合评判

运用模糊数学理论对方案的优劣，进行多层次评价或多个因素评价的一种数学综合分析方法就是模糊综合评判法[3-4]。该方法就是将很难定量的影响因素，通过分析比较权重和隶属度，使评价结果达到最优。综合评判使用一级模型，模糊综合评判法有以下几个基本步骤。

（1）建立评判因素集

影響评价对象的各种因素组成的普通集合叫因素集。通过分析选择约束条件和主要的要求作为实际评判的因素集，是确定影响评价对象优劣的主要因素，通常最多6项，要不然会使主要影响因素被掩盖了，使得评估结果不正确。假设由n个因素决定了某个对象，那么可用U={u1， u2 ，…， un}来表示因素集。

（2）建立评判集

评价者对评价对象可能做出的各种总的评判结果所组成的集合，就叫评判集，多用V表示。针对某个对象，常用理想、优、较好、可用等评语来表达对评判因素的评价，如果评判集有m个元素，那么可用V={v1， v2，…， vm}来表达。式中元素vi（i=1， 2，…， m），则表示各种可能的所有结果。

（3）建立评判矩阵

根据评价集与因素集的关系，建立U对应于V的模糊映射U→f（V），设Ri={ri1， ri2，…，rik}为第i个因素的单因素模糊评价向量，Ri可视为评价集合V上的模糊子集，第k种评价对象对第i个因素的隶属度表示为rik，则可得模糊矩阵：

rij表示影响因素Ui对方案Vj的隶属度。

（4）建立权重矩阵

因为影响方案优劣的各种因素ui具有不同的重要程度，在设置加权系数时需要依照各目标的重要性，同时采用一定的方法来确定权重集，从而使设计者主观因素造成的偏差得以避免。按照因素的影响程度，赋予相应的权数wi给各因素ui，并得到各权数组成的向量Wi={w1， w2，…，wk}，即权重向量。

（5）模糊综合评判

依层次分析法，因素集U中各因素ui的权重wi进行确定，取查德算子为M（∧，∨），则综合评判为：

3 实例分析

该文综合评价了民用飞机技术出版物保障性评估的有效性、完整性、准确性和理解性四个方面，且进行分析排序的实例分析时采用该文提出的模糊评判和AHP方法。

3.1层次结构模型

由上述分析可知：民用飞机技术出版物保障性分析为评价的目标层，四个影响因素组成准则层，五个待确定维修基地组成方案层，则民用飞机修理级别非经济性分析层次结构如图1所示。

图1 民用飞机修理级别非经济性分析层次结构

该文结合民用飞机技术出版物的特点，在遵循非冗余性、可操作性、可比性和清晰性原则的基础上，评价指标体系的选取还对国内外已有的研究成果进行了借鉴，准则细化了选取的四个因素，各个因素的具体评价准则如表2-5所示。

表2 完整性评价准则

完整性 评价准则

是否能够按合同提交配套的技术资料？

各种图册、手册、目录、大纲等是否完备？

每项技术资料是否包括封面书名段页、内封和内封背、正文前材料、正文和附录等五部分？

每项技术资料的内容是否系统完整？

技术资料是否图文并茂？

技术资料是否文表结合？

图样是否清晰明了？

表3 有效性评价准则

有效性 评价准则

技术资料中的多数关键规程都能用到吗？其占总的关键规程总数的比例高吗？

你觉得关键规程的使用率高吗？

是否使用中用到的所有规程都能有效发挥作用？

是否在装备保障过程中出现过因查阅不到他、有效的技术资料，而影响装备的保障工作？

资料的格式是否便于修订？

现行技术资料能否保证时效性？

是否有相关措施或方法保证资料能够得到实时更新？

资料是否简明、实用？

技术资料能否实现电子化和交互化（多媒体化）？

表4 准确性评价准则

准确性 评价准则

指导完成维修保障工作的文字描述说明是否正确

描述维修工作的说明插图是否正确

完成维修工作所需的工具清单是否正确

技术资料中的数据是否准确？

所用的各种标识是否正确？

指导完成维修保障工作的文字描述说明是否正确

表5 理解性评价准则

理解性 评价准则

各种术语是否符合引用标准的有关规定，术语是否通用、规范？

插图说明，标注是否规范？

表格说明，标注是否规范？

资料中插图是否前后统一？

资料所用的术语是否统一？

在保证准确的前提下，文字是否简练？

插图、表格是否有相应的足够的文字说明，以便于使用人员的理解？

文字描述是否通俗易懂，充分考虑到使用人员的接受水平？

资料的组织结构是否合理，便于使用？

资料是否层次分明？

资料的编排中，是否重点突出？

3.2建立评价集

依实际情况，评价集取：V={v1， v2， v3， v4， v5}={很好，好，一般，差，很差}。

3.3准则层在目标层权重的确定

依照层次分析法中常用到的判断尺度表，通过与工程师及技术出版物人员对话，两两比较影响维修性设计的因素，结果如表6所示。

表6 各因素的比较矩阵

因素 完整性 有效性 准确性 理解性

完整性 1 1/3 1 2

有效性 3 1 4 5

准确性 1 1/4 1 3

理解性 1/2 1/5 1/3 1

由此得判断矩阵：

A=（δij）4×4=

经计算得，求得判断矩阵A的最大特征值及一致性判断如下：λmax=4.07，C.I=0.023，C.R=0.026<0.1。判断矩阵A的λmax所对应的特征向量经过归一化后为W=（0.18，0.55，0.18，0.09）所以技术出版物指标的权重值为：有效性0.18，准确性0.55，完整性0.18，理解性0.09。

因此，可以接受和维修人员以及工程师对话的一致性结果，同时也能使用所确定的权重集W。

3.4建立模糊关系矩阵

单因素评判影响飞机技术出版物评估的某一因素，邀请7位专家进行评审，详见表2-表5。再进行专家打分，从而建立单因素评判矩阵。打分的如有7位，对于完整性，经过对每一条评价准则打分的专家组中有2人表示其完整性很好，3人觉得好，2个觉得一般，对其他因素也采取类似的评价，如表7所示。

rij=（对U中某一因子给出同一评价的人数）/专家总人数

表7 专家评价集

评判

因素 很好 好 一般 差 很差

完整性 2 3 2 0 0

有效性 1 2 3 1 0

准确性 1 2 2 1 1

理解性 0 3 2 1 1

根据表7内容，得出模糊矩阵R如下：

3.5飞机技术出版物保障性的模糊综合评判

综合评判矩阵为：

进行归一化得：B'=（0.16，0.32，0.36，0.12，0.04）。

评价结果为：程度为16%的表示飞机技术出版物保障性“很好”，程度为32%的表示“好”，而“一般”的程度为36%，“差”的程度为12%，“很差”的程度为4%。按照最大隶属原则，“一般则为评判结论。由此可以得出，飞机技术出版物的保障性不是很好，不过从数值分布情况来看，具有较好的总体效果。从反映出来的技术出版物的有效性、完整性、准确性和理解性等4个因素看，要进一步提高飞机的技术出版物水平，需重点对技术出版物准确性以及理解性的提高做好工作。

4 结语

在已有的研究基础上，以民用飞机技术出版物的特点为依据，提出了适合民用飞机技术出版物的一种分析模型。民用飞机技术出版物保障性分析中定性问题通过模糊评判法和层析分析转化为定量问题，以便于分析实际问题。通过实例分析表明，这种方法对现有飞机技术出版物的保障性进行评估，可发现飞机技术出版物中的薄弱环節，对技术出版物的改版工作起到很好的促进作用。

参考文献

[1] 解思调.装备技术保障概论[M].军事科学出版社，2001.

[2] 甘应爱，田丰，李维铮等.运筹学[M].北京：清华大学出版社，1990.

[3] 杨纶标，高英仪.模糊书序原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2006.

[4] 胡振华，郑东良.基于模糊方法的装备技术保障能力评价[J].兵工自动化，2008（1）：10-11.