摘 要:以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法,具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中,在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上,通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式,對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學評價。
關鍵詞:快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法
中圖分類號:F031.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(c)-0079-02
現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比,具有更為復雜的系統(tǒng)集成,因此也有更高的操作要求,即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中,飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復雜系統(tǒng)一樣,系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應,從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障,因此為了保證飛機安全,越來越多的關注已經(jīng)放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。
嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領,這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此,設計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。
1 快速檢查單
快速檢查單(QRH),一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容,并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施。快速檢查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯,還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此,對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度,如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。
2 Fuzzy AHP綜合評價法原理
AHP(Analytic Hierarchy Process,AHP)理論,是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含:(1)明確問題;(2)確定層次結(jié)構(gòu);(3)建立判斷矩陣;(4)層次單排序;(5)層次總排序;(6)一致性檢驗等。
評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系,評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講,為了能夠科學客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征,應該盡量選擇定量指標。然而,對于大多數(shù)評估與決策對象來說,并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述,所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論(Fuzzy logic),將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。
3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立
根據(jù)某機型檢查單的實際設計情況,并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2],建立檢查單程序評價指標,主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。
4 檢查單程序評價模型
4.1 各評價因素的權重
在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中,準則層有評價因素4個,子準則層有評價因素18個。對單個準則層,將各評價因素進行兩兩比較,得到判斷矩陣C為:
式中為因素i相對于因素j的重要性,兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值(如表1所示),當i=j時,;當i≠j時,。
取矩陣C的最大特征根為,設各因數(shù)的權重向量為:, 則。
利用規(guī)范列平均法,將C的元素按列進行歸一化處理,即:
,得到矩陣。
求C各行和的平均值,即,得到權重向量。
4.2 一致性檢查
由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的,因此必須進行一致性檢查,以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。
計算一致性指標,計算相對一致性指標CR=CI/RI,其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。
當計算得到的CR≤0.1時,即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性;否則,必須重新進行兩兩比較判斷,并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時,表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重,可用于后續(xù)的綜合評價。
4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立
設檢查單程序評價因素的集合為,評語集為,評語及其取值如表3所示。
根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式,當評判專家對指標打分后,根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣,記為:; ,其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。
5 基于Fuzzy AHP的綜合評價
根據(jù)由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。
首先,求解子準則層指標的綜合評價向量。
式中:為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4,因此i=1,2,3,4。子準則層評價矩陣:。
準則層評價向量:,其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分,其中S=(50,60,70,80,90)。比較評價集,給出檢查單程序設計質(zhì)量評價。
6 結(jié)語
設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證,而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程,有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑,可以幫助手冊編寫人員了解差距,設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法,通過使用Fuzzy-AHP理論,在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性,對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。
參考文獻
[1] 劉鎮(zhèn)承,楊蓓,朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究,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:以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法,具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中,在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上,通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式,對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學評價。
關鍵詞:快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法
中圖分類號:F031.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(c)-0079-02
現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比,具有更為復雜的系統(tǒng)集成,因此也有更高的操作要求,即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中,飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復雜系統(tǒng)一樣,系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應,從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障,因此為了保證飛機安全,越來越多的關注已經(jīng)放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。
嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領,這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此,設計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。
1 快速檢查單
快速檢查單(QRH),一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容,并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施。快速檢查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯,還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此,對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度,如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。
2 Fuzzy AHP綜合評價法原理
AHP(Analytic Hierarchy Process,AHP)理論,是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含:(1)明確問題;(2)確定層次結(jié)構(gòu);(3)建立判斷矩陣;(4)層次單排序;(5)層次總排序;(6)一致性檢驗等。
評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系,評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講,為了能夠科學客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征,應該盡量選擇定量指標。然而,對于大多數(shù)評估與決策對象來說,并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述,所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論(Fuzzy logic),將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。
3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立
根據(jù)某機型檢查單的實際設計情況,并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2],建立檢查單程序評價指標,主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。
4 檢查單程序評價模型
4.1 各評價因素的權重
在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中,準則層有評價因素4個,子準則層有評價因素18個。對單個準則層,將各評價因素進行兩兩比較,得到判斷矩陣C為:
式中為因素i相對于因素j的重要性,兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值(如表1所示),當i=j時,;當i≠j時,。
取矩陣C的最大特征根為,設各因數(shù)的權重向量為:, 則。
利用規(guī)范列平均法,將C的元素按列進行歸一化處理,即:
,得到矩陣。
求C各行和的平均值,即,得到權重向量。
4.2 一致性檢查
由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的,因此必須進行一致性檢查,以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。
計算一致性指標,計算相對一致性指標CR=CI/RI,其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。
當計算得到的CR≤0.1時,即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性;否則,必須重新進行兩兩比較判斷,并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時,表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重,可用于后續(xù)的綜合評價。
4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立
設檢查單程序評價因素的集合為,評語集為,評語及其取值如表3所示。
根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式,當評判專家對指標打分后,根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣,記為:; ,其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。
5 基于Fuzzy AHP的綜合評價
根據(jù)由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。
首先,求解子準則層指標的綜合評價向量。
式中:為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4,因此i=1,2,3,4。子準則層評價矩陣:。
準則層評價向量:,其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分,其中S=(50,60,70,80,90)。比較評價集,給出檢查單程序設計質(zhì)量評價。
6 結(jié)語
設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證,而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程,有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑,可以幫助手冊編寫人員了解差距,設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法,通過使用Fuzzy-AHP理論,在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性,對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。
參考文獻
[1] 劉鎮(zhèn)承,楊蓓,朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究,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:以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法,具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中,在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上,通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式,對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學評價。
關鍵詞:快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法
中圖分類號:F031.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(c)-0079-02
現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比,具有更為復雜的系統(tǒng)集成,因此也有更高的操作要求,即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中,飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復雜系統(tǒng)一樣,系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應,從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障,因此為了保證飛機安全,越來越多的關注已經(jīng)放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。
嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領,這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此,設計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。
1 快速檢查單
快速檢查單(QRH),一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容,并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施??焖贆z查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯,還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此,對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度,如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。
2 Fuzzy AHP綜合評價法原理
AHP(Analytic Hierarchy Process,AHP)理論,是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含:(1)明確問題;(2)確定層次結(jié)構(gòu);(3)建立判斷矩陣;(4)層次單排序;(5)層次總排序;(6)一致性檢驗等。
評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系,評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講,為了能夠科學客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征,應該盡量選擇定量指標。然而,對于大多數(shù)評估與決策對象來說,并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述,所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論(Fuzzy logic),將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。
3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立
根據(jù)某機型檢查單的實際設計情況,并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2],建立檢查單程序評價指標,主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。
4 檢查單程序評價模型
4.1 各評價因素的權重
在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中,準則層有評價因素4個,子準則層有評價因素18個。對單個準則層,將各評價因素進行兩兩比較,得到判斷矩陣C為:
式中為因素i相對于因素j的重要性,兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值(如表1所示),當i=j時,;當i≠j時,。
取矩陣C的最大特征根為,設各因數(shù)的權重向量為:, 則。
利用規(guī)范列平均法,將C的元素按列進行歸一化處理,即:
,得到矩陣。
求C各行和的平均值,即,得到權重向量。
4.2 一致性檢查
由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的,因此必須進行一致性檢查,以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。
計算一致性指標,計算相對一致性指標CR=CI/RI,其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。
當計算得到的CR≤0.1時,即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性;否則,必須重新進行兩兩比較判斷,并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時,表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重,可用于后續(xù)的綜合評價。
4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立
設檢查單程序評價因素的集合為,評語集為,評語及其取值如表3所示。
根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式,當評判專家對指標打分后,根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣,記為:; ,其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。
5 基于Fuzzy AHP的綜合評價
根據(jù)由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。
首先,求解子準則層指標的綜合評價向量。
式中:為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4,因此i=1,2,3,4。子準則層評價矩陣:。
準則層評價向量:,其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分,其中S=(50,60,70,80,90)。比較評價集,給出檢查單程序設計質(zhì)量評價。
6 結(jié)語
設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證,而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程,有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑,可以幫助手冊編寫人員了解差距,設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法,通過使用Fuzzy-AHP理論,在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性,對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。
參考文獻
[1] 劉鎮(zhèn)承,楊蓓,朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究,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