元素定义和数据输入及计算

3.2.1.2元素定义

存在于SD模型中的影响元素是以网状形式存在的，不是横向排列或者纵向排列的。在SD软件中，第一层为控制层，基于研究目的，本文所构建的ANP模型的目的层和控制层均为可用性需求指标。可用性需求包括可靠性与维修性需求集群，集群中的元素就是各自包括的可用性需求指标。如图3.2所示。

3.2.1.3数据输入及计算

在SD软件的数据输入方面，它支持多种格式的数据输入，包括矩阵形式、百分比形式、计算式形式等。只要是二者之间存在相互影响关系的，都要输入到软件中去，进行比较计算。这个比较计算是通过系统的判断矩阵完成的，这一判断矩阵通过专家打分获取，多采用1-9的标度，对不同情况下的元素评比给出不同的数量级。在经过判断矩阵的判断之后，系统会给出这组判断矩阵的权重，从而形成一个子模块，构成未加权矩阵的一部分。

比如在可用性需求准则下，以可靠性需求为次准则，将可靠性需求与维修性需求比较，列出两两比较矩阵，具体如表3.1。表3.1中数据反映了决策者对两元素相对重要性的看法;

相对权重由计算得出，同样可计算可用性需求为准则维修性需求为次准则下元素层的判断矩阵。

表3.1可用性需求为准则可靠性需求为次准则下元素层判断矩阵

	可靠性需求	维修性需求	相对权重
可靠性需求	1	4	0.8
维修性需求	0.25	1	0.2

分别以可用性需求为准则，集群中的元素为次准则，建立两两比较矩阵，如在MTBF 一定的准则下，维修性需求集内元素间的两两比较矩阵如表3.2。所得的相对权重即超矩阵的子块。

表3.2 MTBF准则下维修性需求集群内元素间的两两比较矩阵

MTBF	故障诊断	维修难易程度	符合维修的人机环工程要求	维修费用	维修时间	相对权重
故障诊断	1	3	0.25	0.25	0.5	0.087
维修难易程度	1/3	1	1/7	1/9	1/9	0.030
符合维修的人机环工程要求	4	7	1	0.25	0.25	0.166
维修费用	4	9	4	1	2	0.422
维修时间	2	9	4	0.5	1	0.296

本文对经专家打分所得调研数据进行整理分析，用统一的格式录入到SD软件系统中。为了防止判断错误，需要对判断矩阵进行一致性的验证，当一致性系数小于0.1时，继续进行运算。ANP用超矩阵来计算各相互作用元素之间的最终权重。

表3.3所列数据是文中由相互作用的所有影响元素处理后的特征向量构成的超矩阵。

表3.3可用性需求准则下元素间超矩阵

	MTBF	精度	故障	维修难	符合维修的人机	维修费	维修
	MTBF	保持性	诊断	易程度	环工程要求	用	时间
MTBF	0.857	0.857	0.667	0.750	0.800	0.800	0.857
精度保持性	0.143	0.143	0.333	0.250	0.200	0.200	0.143
故障诊断	0.087	0.575	0.294	0.329	0.220	0.539	0.577
维修难易程度	0.030	0.068	0.118	0.047	0.275	0.147	0.053
符合维修的人机环工程要求	0.166	0.040	0.068	0.182	0.024	0.031	0.046
维修费用	0.422	0.128	0.040	0.054	0.157	0.214	0.198
维修时间	0.296	0.189	0.480	0.388	0.325	0.069	0.126

表3.4加工中心用户可用性需求指标加权矩阵

	MTBF	精度	故障	维修难	符合维修的人	维修	维修
	MTBF	保持性	诊断	易程度	机环工程要求	费用	时间
MTBF	0.686	0.686	0.133	0.150	0.160	0.160	0.171
精度保持性	0.114	0.114	0.067	0.050	0.040	0.040	0.029
故障诊断	0.017	0.115	0.235	0.264	0.176	0.431	0.461
维修难易程度	0.033	0.008	0.054	0.146	0.019	0.025	0.037
符合维修的人机环工程要求	0.059	0.038	0.384	0.310	0.260	0.055	0.101
维修费用	0.084	0.026	0.032	0.043	0.126	0.171	0.159
维修时间	0.006	0.014	0.095	0.037	0.220	0.117	0.042

对加权超矩阵进行2K+1次演化，K趋近于无穷大，结果达到一致，形成一个长期稳定的矩阵，如表3.5。这时超级极限矩阵的任何一行的非零值个数都是一样的，这意味着矩阵已经处于平稳状态，而该值便是CNC加工中心用户可用性需求重要度，即 = w1oi[0.419,0.081,0.183,0.040,0.142,0.088,0.048 ]

表3.5数控加工中心用户可用性需求指标超级极限矩阵

	MTBF	精度保持性	故障诊断	维修难易程度	符合维修的人机环工程要求	维修费用	维修时间
MTBF	0.419	0.419	0.419	0.419	0.419	0.419	0.419
精度保持性	0.081	0.081	0.081	0.081	0.081	0.081	0.081
故障诊断	0.183	0.183	0.183	0.183	0.183	0.183	0.183
维修难易程度	0.040	0.040	0.040	0.040	0.040	0.040	0.040
符合维修的人机环工程要求	0.142	0.142	0.142	0.142	0.142	0.142	0.142
维修费用	0.088	0.088	0.088	0.088	0.088	0.088	0.088
维修时间	0.048	0.048	0.048	0.048	0.048	0.048	0.048

本文采摘自“基于QFD的加工中心可用性保障技术研究”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！

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