基于层次分析模型的设备选型方法及应用

2017-01-20李新节

中国设备工程 2017年21期

关键词：技术指标选型权重

李新节

(朔黄铁路发展有限责任公司,河北沧州 062350)

基于层次分析模型的设备选型方法及应用

李新节

(朔黄铁路发展有限责任公司,河北沧州 062350)

企业产品的质量以及生产成本如何,设备选型将起到至关重要的作用.设备选型工作具有一定的复杂性,同时也有自己的评价标准体系,相关选型工作以此作为基础,并结合层次分析法来创建设备选型评价决策模型,然后再根据相关的实例,来检验此模型是否具有实用性.

设备选型;层次分析模型;方法和应用

设备选型较为复杂,即便进行多项决策也很难得到准确的定量分析.而能否正确的选用设备,关系到企业的生产水平以及效率.现在,企业通常由管理人员的决策以及相关操作人员的工作经验来选择出最为合理的设备,很少进行合理的定量分析,这样一来就比较容易出现判断上的失误,因此很难选择出正确的设备.因此相关工作人员一定要运用合理的方法,制定出科学的方案,最终才能够做出有效的决策.

1 设备选型评价指标体系的构建

设备选型工作具有很多的因素,但最主要的包括两个方面,一是设备安全、二是使用性能.通过对企业生产实际状况的了解,来分析已经制定好的选型方案,并从中选择出最佳的设备.主要的方式有设备生产效率、工艺合理性、可靠性、安全性、是否具有环保功能、经济实用性.

技术以及经济方面的因素是设备选型的关键因素,除此之外,制造商的实际状况也非常的重要,它们的生产能力、企业管理水平等都能够直接决定最终的生产质量和效率.因此相关操作人员一定要创建一个完善的设备选型评价指标体系.

2 基于模型评价和AHP的设备选型决策模型

2.1 多级模型综合评价

在进行设备选型中包括很多的评价方面,而在所有的评价方面中,还包括很多的评价要素.另外,所有的评价要素中又包括评价因素,所以设备选型工作属于多级模糊综合评价.而这方面的评价工作,主要是先给底层因子进行评价,然后慢慢的延伸到最高层.评价过程如下.

2.1.1 建立多级评价标准

第一要创建评价因素集U,U={u1,u2,...um},公式里m代表的是评价方面个数.之后顺次进行划分,给第i个方面u1(i=1,2,...m)再进行划分;在u1={u1,u2,...um}的公式里,n代表的是第i个评价方面的个数.

2.1.2 创建评价等级v

V={v1,v2,...vq},所有的评价因素都能够挑选出同样个数的评价等级,然后做出合理的评价,其中公式中的n代表的是评价等级的个数.

2.1.3 明确各级权重系数矩阵

B=(b1,b2,...b1,bm),这是各级权重系数矩阵公式,其中,b1代表啊的是第i个评价的权重系数.而且公式还符合0

2.1.4 单要素综合评价矩阵

在给底层因素进行模糊评价的时候,需要利用单要素综合评价,而用公式进行表达,则是:Au=Bu.Ru=(b1...bp)u{r11...r1nr21...r2n}=(a1...aj...an)u.

2.1.5 多级综合模糊评价

把RI和相同级别的权重系数相互融合,就能够获得相对应的要素模糊综合评价AI(I=1,2,...M),之后把所获得的评价当作最高矩阵R,然后采用相同的方式把R和相对应的权重系数矩阵相融合,这样就能够获得最终的评价结果A.

这个评价结果A不但和所有极的评价因素有关,同时还拥有所有评价结果的相关信息.评价结果A属于矩阵,而且还能够利用总分数来代表评价结果,通常情况下,要给所有的评价级设立尺度,比如n=(n1n2...nk),这样就能够掌握评价结果的得分情况,而且综合评价模糊值还能够被转化成为标量值,另外根据这个标准量,能够给评价对象实行排序工作,方式为:

得分=An=(a1a2...ak...an).(n1n2...nknn)T.

2.2 基于AHP的权重设置

在对设备进行选型期间,如何确立权重系数非常的重要,而且权重因子是否合理,也直接决定着最终的评价结果.层次分析法相对比较理想,它主要是把相关工作人员的工作经验转换成最终的判断结果,此方法主要的作用在于确立最终的权重.

利用设备选型评价指标体系,能够确立AHP的权重的具体情况.

一级指标包括技术指标经济指标以及制造厂商实力,其中技术指标主要包含6个方面,分别为生产效率、工艺符合性、可靠性、维修性、安全性、操作性、节能性以及环保性.而它们的权重分别为:0.028、0.123、0.270、0.057、0.080、0.048、0.016、0.014;而经济指标则包含3个方面,分别为设备价格、设备使用年限以及维修成本,而它们的权重分别为0.120、0.023、0.064、0.052;而制造厂商实力主要包含5个方面,分别为企业性质、企业规模、行业排名、市场占有率以及企业管理水平,而它们的权重分别为0.004、0.010、0.025、0.048、0.018.

3 实例分析

某单位在扩大生产规模阶段,准备创建数控加工中心,而且已经制定好了相关的生产设备选择方案,其中的一个方案,所设定的设备价格比较便宜,同时还具有良好的售后服务,不过部分部件的生产水平不高,容易出现故障;而另一个方案,技术水平较高,整套设备质量好,但价格相对贵.利用上述模型给这两个方案进行评价,令判断集V={好,较好,一般,差},之后根据相关专家的凭借经验来进行量化,并利用第一个方案来创建综合评价表.在具体的评价实施中,通常首先是对末级进行评价,然后再对高级进行评价,而具体的评价过程时,将评价要素分为技术指标、经济指标以及制造厂商实力,而它们的权重分别为0.4、0.3、0.3.

3.1 技术指标评价因素方面

技术指标的评价因素主要包括生产效率、工艺符合性、可靠性、维修性、安全性、操作性、节能性以及环保性,而它们的权重分别为0.028、0.123、0.270、0.057、0.080、0.048、0.016、0.014.而评价等级为生产效率:0.4(好),0.3(较好),0.3(一般),0(差);工艺符合性:0.3(好),0.2(较好),0.3(一般),0(差);可靠性:0.5(好),0.2(较好),023(一般),0.1(差);安全性:0.3(好),0.1(较好),0.4(一般),0.2(差);操作性:0.5(好),0.2(较好),0.2(一般),0.1(差);节能性:0.5(好),0.2(较好),0.2(一般),0.1(差);环保性:0.2(好),0.3(较好),0.3(一般),0.2(差).

3.2 经济指标评价因素方面

经济指标的评价因素主要包括设备价格、付款方式、设备使用年限、维修成本.而它们的权重分别为0.120、0.023、0.064、0.052.而评价等级为设备价格:0.1(好),0.5(较好),0.3(一般),0.1(差);付款方式:0.4(好),0.2(较好),0.2(一般),0.2(差);设备使用年限:0.3(好),0.2(较好),0.4(一般),0.1(差);维修成本:0.6(好);0.1(较好);0.2(一般);0.1(差).

3.3 制造厂商实力方面

制造厂商实力的评价因素主要包括企业性质、企业规模、行业排名、市场占有率以及企业管理水平.而它们的权重分别为0.004、0.010、0.025、0.048、0.018.而评价等级为企业性质:0.1(好);0.3(较好);0.4(一般);0.2(差).企业规模:0.4(好);0.2(较好);0.2(一般);0.2(差);企业排名:0.6(好);0.1(较好);0.2(一般);0.1(差);市场占有率:0.4(好);0.2(较好);0.4(一般);0(差).企业管理水平:0.2(好);0.4(较好);0.3(一般);0.1(差).

创建技术指标评价要素模糊评价矩阵和评价要素权重系数矩阵.A11=(0.028 0.123 0.270 0.057).然后计算技术指标评价要素综合评价矩阵.计算出的结构就是评价要素技术指标的综合评价结果.如果使用同样的方式,那么就能够获得经济指标、制造厂商实力要素的综合评价结果.

把上述的要素评价结果组合成一级模糊矩阵,并融合相对应的权重系数矩阵,那么就可以得到评价结果.要是采用总分数来代表综合评定结果,那么评价标准的隶属度集为:μ={1(好) 0.8(较好) 0.6(较差)0.2(差)}.这样第一个方案的综合凭借经验分数是B.μX100=23.9.采用同样额方法就能够得到另一个方案的综合评价分数是65.4.这样就能够知道第一个方案在综合评价分数要小于第二个方案,因此要采用第二个厂家所生产的设备.