基於AHP的數控機床設計模糊評價方法研究
科學發展
作者：付威銘 閆司琦
摘 要：本文針對數控機床設計提出了一種基於AHP的模糊評價方法，通過對評價指標及其權重的確定，實現了模糊評價體係的形成與評價模型的建立。通過基於AHP模糊評價方法對數控機床設計進行評價，對機床設計的完善與改良有著非常重要的現實意義。
關鍵詞：數控機床設計；模糊評價；層次分析法
對產品的形態進行設計，其主要的目的就是要實現產品檔次的提高、產品精神功能的滿足、產品市場份額的增加等。因此，在產品工業設計的內容中，形態設計是較為重要的設計內容。隨著科技的發展，產品的形態對於功能的依附不斷弱化，而更加注重客戶的精神需求、個性表現等內容。隨著控製係統可靠性的不斷提高，為數控機床外形的個性設計奠定了技術基礎。
一、數控機床的造型設計概述
針對數控機床造型方麵有較多的研究，其中桑書林主要研究的對象為數控機床人機工程設計原則，蔡鴻明以專家係統原理為骨架實現了設計評價體係的構造，譚振宇研究了數控機床造型風格一向認知，趙道致在數據機床造型在設計中應用了質量功能展開模型與優化決策模型，朱上針對人機工程意向製度評價進行了方法及機製等方麵的研究，趙江洪依據意向評價構建了數控機床造型形象信息模型，張軍依據認知實驗研究方法實現了機床設計知識的應用與轉化模型的構建。這些研究中，數控機床造型的特點及設計方麵的研究視角主要為意象感知、網絡協同、人機工程等，評價策略方麵的研究視角主要為語義差異法、質量功能屋等。在這些研究中，缺乏數控機床綜合評價體係與評價方法的研究。
二、模糊評價模型
（一）模糊層次分析法
美國LAZADEH在1965年發表了論文——“模糊集合”，在論文中對模糊性現象進行了定量的描述，並提出了模糊性現象的分析與運算的方法[1]。在模糊評價法應用的過程中，首先應對評價參數進行選擇與明確，不同的評價參數在評價中所發揮的作用也具有差異性，因此需要對參數的權重因子進行分別的確定。在評價參數及其權重因子確定之後，依據參數的特點進行擬合隸屬函數的確定，按照相關的評價標準按照模糊變換的方式得到隸屬度值，最終實現模糊綜合評價。
美國ALSAATY教師在20世紀70年代提出了層次分析法，這種方法屬於係統分析方法，最為顯著的特點就是實現了定性分析與定量分析的結合。在層次分析法中，要對因素進行兩兩比較，從而確定因素的相對重要性，最終實現上層要素對下層元素的權重判斷矩陣，從矩陣中明確元素兩兩之間的相對重要序列。
在參差分析法中主要包括五個步驟，即“明確問題——建立層次分析結構模型——構造判斷矩陣——層次單排序——層次總排序”，通過五個步驟的計算之後得到各層構成要素對於總目標的組合權重，依據組合權重得到不同可行方案的綜合評價值，從而依據評價值選擇最佳方案[2]。AHP在判斷矩陣構建的過程中需要進行元素的兩兩比較，因此其在一致性的檢驗方麵存在較大的難度；模糊層次分析法在模糊一致性判斷矩陣的構造過程中需要進行元素的兩兩比較，再依據模糊一致矩陣對元素的相對重要性權重進行確定。