0  引言

    專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)和智能CAD技術(shù)的發(fā)展，顯著提高了設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化水平,，使得在計(jì)算機(jī)上完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程成為現(xiàn)實(shí),。就電器領(lǐng)域而言，已有許多文獻(xiàn)[1-3]對(duì)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì),、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、詳細(xì)設(shè)計(jì)、圖形處理,、性能分析等方面進(jìn)行了研究,，但對(duì)設(shè)計(jì)方案的綜合評(píng)價(jià)則較少涉及。然而產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是設(shè)計(jì)—評(píng)價(jià)—再設(shè)計(jì),，因此,，對(duì)電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究是十分必要的。

1  繼電器產(chǎn)品的多層次綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
    產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)很多,。不同的評(píng)價(jià)專(zhuān)家根據(jù)自己的偏好和習(xí)慣從不同的角度對(duì)之進(jìn)行評(píng)價(jià),，往往導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的差異。本文旨在建立一個(gè)適用于繼電器產(chǎn)品的 多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)模型,，并論述對(duì)各級(jí)子目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)的一般方法,。為此，在廣泛征求電器設(shè)計(jì)人員和用戶的意見(jiàn)后,，確立了一個(gè)具有多層次結(jié)構(gòu)" title="層次結(jié)構(gòu)">層次結(jié)構(gòu)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,，如圖1所示。圖中,，總評(píng)價(jià)目標(biāo)(O)由3個(gè)一級(jí)子目標(biāo)：性能(O1),、成本(O2)、工藝(O3)組成,；性能子目標(biāo)(O1)又由繼電器產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性" title="動(dòng)態(tài)特性">動(dòng)態(tài)特性(O11),、靜態(tài)特性(O12)等5個(gè)二級(jí)子目標(biāo)組成；而O11又由如下6個(gè)三級(jí)子目標(biāo)組成：①動(dòng)態(tài)過(guò)程中的峰值電流ip與穩(wěn)態(tài)電流IS的比值(即ip/IS),；②吸動(dòng)時(shí)間td,；③吸動(dòng)電壓Ud與額定電壓US的比值(即td/US)；④銜鐵的反彈量△f與觸頭超程歸算量△c的比值(即△f/△c),；⑤觸頭回跳持續(xù)時(shí)間tb,；⑥接觸電阻Rn。這6個(gè)三級(jí)子目標(biāo)分別被記為O111-O116,。

    圖2為繼電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)示意圖,。

2  多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型的建立
2.1 各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)集的確定
 
2.2 各級(jí)權(quán)重集的建立及權(quán)系數(shù)的賦值方法


    在本文中，各權(quán)重集的權(quán)系數(shù)均滿足非負(fù)性及歸一性約束,，即：a>0并且∑a=1,。
    權(quán)系數(shù)的賦值方法很多，包括直接給出法（DDM）,、比較矩陣法（CMM）,、層次分析法（AHP）、環(huán)比評(píng)分法（CCM）,、模糊區(qū)間法（FIM）,、重要性排序法（IOM）,、二型模糊子集法（TFM）等。賦值方法應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)而定,。對(duì)于各項(xiàng)具體指標(biāo)來(lái)說(shuō),，能直接確定權(quán)系數(shù)的，用DDM,；能兩兩比較的,，用CMM、APH,、CCM,；能給出模糊區(qū)間的，用FIM,；能對(duì)其重要性排序的,，用IOM；上述方法均不奏效的,，可考慮用TFM[5],。
2.3 模糊評(píng)語(yǔ)集的確定及模糊評(píng)語(yǔ)的量化
    總目標(biāo)及各級(jí)子目標(biāo)的模糊評(píng)語(yǔ)均設(shè)四檔，分別為優(yōu),、良,、中、差,，模糊評(píng)語(yǔ)集記為：

2.4 評(píng)價(jià)模型的選擇和各級(jí)子目標(biāo)的綜評(píng)
    擁有多層次指標(biāo)體系的模糊綜評(píng)過(guò)程是由低層向高層漸次進(jìn)行的,。第k級(jí)評(píng)判指標(biāo)向量即為第k-1級(jí)評(píng)判指標(biāo)的隸屬度，如此逐級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),，最后得到總評(píng)結(jié)果,。

式中，表示評(píng)價(jià)目標(biāo)Oij對(duì)評(píng)語(yǔ)“Y”的隸屬度,，余類(lèi)推,。稱(chēng)為評(píng)價(jià)矩陣，用于表示指標(biāo)論域與評(píng)語(yǔ)論域{Y,，L,，Z，C}之間的模糊關(guān)系,，例如：rij1表示Oij1對(duì)于評(píng)語(yǔ)“Y”（優(yōu)）的隸屬度,。“ 。”是用于對(duì)模糊集合" title="模糊集合">模糊集合進(jìn)行合成運(yùn)算的合成算子,。
    關(guān)于模糊集合的合成算法,，現(xiàn)已被提出的有9種[6]；以之為基礎(chǔ)建立的模糊綜評(píng)合成運(yùn)算模型,，常用的有5種[5],。本文采用“乘積,、有界和”模型，即M(.,),，以便盡可能地將所有評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響考慮在內(nèi),，避免丟失信息。M(.,)中的廣義模糊“與”運(yùn)算“.”實(shí)際上就是普通的乘法運(yùn)算,；廣義模糊“或”運(yùn)算“”為“有上界1求和”運(yùn)算[5]，例如：αβ=min(1,α+β),。由于本文中的各權(quán)重集均滿足歸一性約束,，故該模型中的“”運(yùn)算就成為普通的加法運(yùn)算，式(6)中的右側(cè)項(xiàng)就成為普通的矩陣乘法,。

 
2.5 綜評(píng)結(jié)果對(duì)模糊評(píng)語(yǔ)論域的映射
    總目標(biāo)和各級(jí)子目標(biāo)的綜評(píng)結(jié)果是一個(gè)向量,。以總目標(biāo)O為例，假設(shè)某設(shè)計(jì)方案的綜評(píng)結(jié)果=[0.45 0.30 0.20 0.05],，說(shuō)明該設(shè)計(jì)方案O對(duì)于評(píng)語(yǔ)“優(yōu),、良、中,、差”的隸屬度分別為0.45,、0.30、0.20,、0.05,，則O的量化分值為：

    對(duì)照模糊評(píng)語(yǔ)量化集0.45}各元素的值，可知該設(shè)計(jì)方案的模糊評(píng)語(yǔ)為“良”略偏“優(yōu)”,。

3  應(yīng)用實(shí)例
    限于篇幅,，本文僅對(duì)某繼電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的二級(jí)子目標(biāo)O11進(jìn)行綜評(píng)。通過(guò)ICAD系統(tǒng)的分析計(jì)算,，首先得到評(píng)價(jià)指標(biāo)O111-O116的特征值" title="特征值">特征值,；然后按正態(tài)型隸屬函數(shù)計(jì)算，得到各特征值相對(duì)于模糊評(píng)語(yǔ)“優(yōu),、良,、中、差”的隸屬度(上述過(guò)程從略),，并將之以向量形式表示,，其結(jié)果為：

    根據(jù)式(6)，得到關(guān)于動(dòng)態(tài)特性O(shè)11的綜合評(píng)價(jià)：

    該設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)特性子目標(biāo)的模糊評(píng)語(yǔ)為“良”略偏“中”,。

4 結(jié)語(yǔ)
    本文基于模糊理論,，提出了用于對(duì)繼電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的多層次指標(biāo)體系多目標(biāo)、多層次綜評(píng)方法,。綜評(píng)過(guò)程從低層到高層漸次進(jìn)行,，可對(duì)各級(jí)子目標(biāo)和總目標(biāo)予以評(píng)價(jià),，并量化打分，使設(shè)計(jì)人員能夠在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段即察覺(jué)到設(shè)計(jì)方案的不足之處,，從而有針對(duì)性地修改原設(shè)計(jì),。該模型可應(yīng)用于繼電器的ICAD系統(tǒng)或設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng)中，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和用戶對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)方案的取舍或者從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行優(yōu)選提供決策支持,。
    本文提出的綜評(píng)方法也適用于對(duì)已經(jīng)投產(chǎn)的繼電器產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià),。