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人机系统功能分配方法研究

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验, R1 ̄R6 及 R 均为模糊一致判断矩阵。
2.4 单一准则下方案的优度值
根据模糊一致判断矩阵的元素与权重的关系式给出的排
序方法[2,5], 即:
i=1, 2, …, n k=1,2,…, m ( 1)
式中: α—满足 α’ n- 1 的参数。 2
在对模糊一致判断矩阵的几种排序公式中, 上式( 1) 分辨 率最高, 再加上该式有可靠的理论基础, 因此在实际应用中采用 上式对模糊一致判断矩阵进行排序, 有利于提高决策的科学性, 避免决策失误[6]。计算方案 Ci 在目标准则 Bk 下的优度值 wik 式( 1) 中 α=( 3- 1) /2=1
( 2 西安建筑科技大学 机电学院, 西安 710055)
Re s e a rch on function a lloca tion of ma n- ma chine s ys te m
YANG Hong- gang1, ZHU Xu- zhang1,2, LI Dong2, GUO Jin- ping1 ( 1Department of Safety Engineering, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China) ( 2Mechanical & Electrical College, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China)
述, 可以采用如下 0.1 ̄0.9 标度给予数量标度。
表1 0.1- 0.9 数量标度
标度 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.1, 0.2, 0.3, 0.4
定义 同等重要 稍微重要 明显重要 重要的多 极端重要
反比较
说明 两元素相比较, 同等重要 两元素相比较, 一元素比另一元素稍微重要 两元素相比较, 一元素比另一元素明显重要 两元素相比较, 一元素比另一元素重要的多 两元素相比较, 一元素比另一元素极端重要 若元素 Ci 与元素 Cj 相比较得到判断 rij, 则元 素 Cj 与元素 Ci 相比较得到的判断为 rji=1- rij
汽轮机叶片并联抛光机系统的研究
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何克红 戴惠良 卢春强( 东华大学, 上海 201620)
The s tudy of pa ra lle l polis hing ma chine tool s ys te m for turbine bla de
HE Ke- hong, DAI Hui- liang, LU Chun- qiang( Donghua University, Shanghai 201620, China)
确定人机系统功能分配最优方案需要考虑的指标主要有: 支 持 费 用 、作 业 效 率 、乘 员 安 全 、对 完 成 任 务 需 要 的 特 殊 要 求 、采 取人工控制比 自 动 控 制 的 优 越 性 以 及 操 作 负 荷 等[4]。 针 对 载 人 航天器复杂人机系统座舱内装置、仪器运行状态的监视这一操 作功能的分配方案目标指标, 建立如图 1 所示的多层次的递阶 结构模型。
其对于准则的优度, 并按事前规定的标度定量化, 建立模糊互补 矩阵。
( 3) 一致性检验。对第二步所得的模糊互补矩阵进行一致 性检验, 将模糊互补矩阵转化为模糊一致判断矩阵。
( 4) 计算单一准则下方案的优度值。这一步要解决在准则 Bk 下, n 个方案,C1,C2,…,Cn , 对于该准则优度值的计算问题。
wi1=( 0.2,0.5,0.3) wi2=( 0.5,0.2,0.3) wi3=( 0.533,0.133,0.334) wi4=( 0.2,0.4,0.4) wi5=( 0.334,0.133,0.533) wi6=( 0.467,0.066,0.467) 因素 Bk 在目标层 A 下的优度值 wk: 式( 1) 中 α=( 6- 1) /2=5/2 wk=( 0.18,0.14,0.26,0.1,0.22,0.1)
( 1) 明确问题, 建立一个多层次的递阶结构模型。根据具体 的目标, 全面讨论评价目标的各个指标因素情况, 建立一个多层 次的递阶结构。
( 2) 构造模糊互补矩阵。用上一层次中的每一元素作为下
配是一种新的思路。
一层元素的判断准则, 分别对下一层的元素进行两两比较, 比较
1 模糊层次分析法
层次分析法( AHP) 是将决策总是有关的元素分解成 目 标 、 准则、方案等层次, 在此基础之上进行定性和定量分析的决策方 法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于 20 世 纪 70 年代初, 在为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的 贡献大小而进行电力分配”课题时, 应用网络系统理论和多目标 综合评价方法, 提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的 特点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。但是层次分析法( AHP) 在判断矩阵建立 以 及 判 断 矩 阵 的 一 致 性 检 验 中 存 在 不 足 [2]。
根据上面的数字标度理论, 元素 Ci 和元素 Cj 相对于上一 层元素 B 进行比较, 可得到模糊互补矩阵如下:
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0.40.10.5源自图 1 多层次的递阶结构模型
2.2 模糊互补矩阵的建立
模糊互补矩阵 R 表示针对上一层次某元素, 本层次与之有 关的元素之间相对优度的比较, 假定上层次的元素 B 同下一层 次中的元素 C1,C2,…,Cn 有联系, 则模糊互补矩阵可表示为:
rij 表 示 元 素 Ci 和 元 素 Cj 相 对 于 上 一 层 元 素 B 进 行 比 较 时 , 元 素 Ci 和 元 素 Cj 具 有 模 糊 关 系“ … 比 … 重 要 得 多 ”的 隶 属 度。为了使任意两个方案关于某准则的相对优度得到定量的描
为了说明 FAHP 这一方法在人机系统功能分配中的应用, 我们以载人航天器复杂人机系统座舱内装置、仪器运行状态的 监视这一较细层次上的操作为例进行功能分配实例分析, 确定 其功能分配的最优方案。
* 来稿日期: 2006- 11- 17
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杨宏刚等: 人机系统功能分配方法研究
第7期
2.1 确定指标因素, 建立层次递阶结构模型
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中图分类号: TP273+.4 文献标识码: A
目前, 已有的功能分配方法仍以定性分析为主, 人为主观 性比较突出, 特别对于一些复杂人机系统功能分配决策时缺乏 定量分析。将模糊层次分析法( FAHP) 用于人机系统功能分配, 这种用定量计算的方法来进行任务由人或机器来完成的功能分
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