一種基于promethee的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，決策者在進行決策之前，制訂評價方案，每個評價方案包含有若干個評價指標，根據(jù)評價指標的特性分別選擇不同的偏好函數(shù)，再分別利用每一個評價指標對每個方案進行評價，計算相應(yīng)的偏好指數(shù)值；偏好指數(shù)的計算；計算方案a與可選方案集合A中的其他方案總的偏好關(guān)系；方案排序規(guī)則制定；根據(jù)定義的排序規(guī)則對方案進行綜合排序，定義完全排序指標φ(a)來彌補部分排序指標的不足，根據(jù)完全排序指標φ(a)得出的排序結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是使得決策過程中更貼近實際，從而獲得更加準確的評價結(jié)果。
【專利說明】-種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于統(tǒng)計學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟發(fā)展，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭加劇，客戶需求更加刁鉆和多樣化，導(dǎo)致產(chǎn)品種類 的不斷增多、市場需求的大幅度波動，加上科學(xué)技術(shù)的不斷革新，產(chǎn)品上市窗口越發(fā)縮小， 現(xiàn)有的制造系統(tǒng)在缺陷逐漸顯露，新型的制造系統(tǒng)研究逐漸成為了熱點，追求以低成本生 產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品來獲取競爭優(yōu)勢。目前，可重構(gòu)制造系統(tǒng)（Reconfigurable Manufacturing System，RMS)作為下一代新型制造系統(tǒng)的典范，可以根據(jù)客戶要求提供精確的功能和能力 需求，吸引了一大批研究人員投入可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)的研究行列中。
[0003] 可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)在設(shè)計之初就應(yīng)該在結(jié)構(gòu)、硬件以及軟件上考慮如何應(yīng)對 市場的快速變化，從而可以以最快的速度調(diào)整零件族內(nèi)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)功能來應(yīng)對市場 的變化。如果制造系統(tǒng)不是在設(shè)計開始就考慮重構(gòu)，那么，之后如果系統(tǒng)需要重構(gòu)，重構(gòu)過 程將會是非常漫長的。在當今瞬息萬變的經(jīng)濟環(huán)境中，漫長的重構(gòu)時間是不能容忍的，也是 不現(xiàn)實的，所以評價一個制造系統(tǒng)是否具有重構(gòu)的可能，或者是否具有重構(gòu)性，是至關(guān)重要 的。如何對可重構(gòu)制造系統(tǒng)設(shè)計方案進行合理的評價是本專利解決的問題。
[0004] 目前，對于制造系統(tǒng)的評價主要從加工時間、加工成本、物料搬運成本、系統(tǒng)生產(chǎn) 能力等角度進行分析，單獨考慮單個指標或者綜合考慮多個指標，采用模糊評價、綜合模糊 評價、層次分析法等分析方法，對制造系統(tǒng)的各方面性能進行評價。
[0005] 盡管目前對于制造系統(tǒng)的評價研究成就顯著，但是針對可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)的 評價研究還在起步階段，存在著如下問題：
[0006] (1)很多研究人員忽略了可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)必須從設(shè)計之初就考慮系統(tǒng)的可 重構(gòu)性
[0007] (2)部分研究單純從制造成本、產(chǎn)量這些制造系統(tǒng)共性的指標來評價可重構(gòu)制造 系統(tǒng)（RMS)，而沒有考慮具有可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)特征的評價指標。
[0008] (3)模糊評價方法主觀性太強，從而可能造成不可預(yù)知的誤差。
[0009] (4)層次分析法的層次劃分過程復(fù)雜且具有主觀性，層次之間的關(guān)系難以定義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，解決了 現(xiàn)有的重構(gòu)系統(tǒng)模糊評價方法主觀性太強，誤差太大的問題。
[0011] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進行：
[0012] 步驟1 :決策者在進行決策之前，制訂評價方案，每個評價方案包含有若干個評價 指標，根據(jù)評價指標的特性分別選擇不同的偏好函數(shù)，再分別利用每一個評價指標對每個 方案進行評價，計算相應(yīng)的偏好指數(shù)值；
[0013] 步驟2 :偏好指數(shù)的計算；將進行比較的兩個方案的所有評價指標的比較結(jié)果結(jié) 合權(quán)重向量按照式

【權(quán)利要求】
1. 一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，其特征在于按照以下步驟進行： 步驟1 :決策者在進行決策之前，制訂評價方案，每個評價方案包含有若干個評價指 標，根據(jù)評價指標的特性分別選擇不同的偏好函數(shù)，再分別利用每一個評價指標對每個方 案進行評價，計算相應(yīng)的偏好指數(shù)值； 步驟2 :偏好指數(shù)的計算；將進行比較的兩個方案的所有評價指標的比較結(jié)果結(jié)合權(quán) 重向量按照式
進行計算，從而得出一個方案相對于另一個方案的偏好指數(shù)，定義為n(a，b)，其中， 0彡Jr(a,b)彡1，當Jr(a,b)越接近1時，說明與方案b相比，決策者更偏好方案a; 步驟3 :方案a與可選方案集合A中的其他方案總的偏好關(guān)系如下：
其中，小+ (a)表示與其他方案相比，決策者對于方案a的偏好程度，（t+ (a)越接近1， 說明決策者越傾向于選擇方案a，反之方案a被選中的可能性將很低，甚至為零；(K(a)表 示與其他方案相比，決策者對于方案a的厭惡程度，即決策者更傾向于其他方案的程度，當 (a)越接近于0時，說明決策者越傾向于選擇方案a，反之，說明選則方案a將會是一個 非常糟糕的決定； 步驟4:方案排序規(guī)則制定；
其中，P+，P_表示方案a相對于方案b更加有優(yōu)勢，即決策者更偏好于方案a; 1+，r表示 方案a和方案b之間沒有明顯的優(yōu)劣之分，即決策者對于這兩個方案沒有偏好； 根據(jù)定義的排序規(guī)則對方案進行綜合排序：
其中，P1表示決策者更偏好方案a，即當〇 + (a) > 4> + (b)&<K(a) < <K(b))或者 (4> + (a) > 4> + (b)&<K(a) = <K(b))或者（4> + (a) = 4> + (b)&<K(a) < <K(b))時，方案 a比方案b有優(yōu)勢；I1表示兩個方案沒有關(guān)系，即當（ct+ (a) =ct+ (b)&cjr(a) =f(b)) 時，決策者選哪一個的概率是一樣的；R表示方案a和方案b無法進行比較，S卩（ct+ (a) > 4> + (b)&<K(a) > <K(b)); 步驟5 :定乂完全排序指標(a)來彌補部分排序指標的不足： ?。╝) = 4> + (a)-<K(a) (46) 根據(jù)完全排序指標小（a)得出的排序結(jié)果：
其中，Pn表示決策者更偏好方案a;In表示決策者對兩個方案沒有偏好。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，其特征在于： 所述6個評價指標分別為：伸縮性（S，Scalability)、可轉(zhuǎn)換性（(^Convertibility)、可診 斷性（〇,0丨38]108313；[1；^5〇、模塊化（1^0(111131'；^5〇、可集成性（1，11^68四13；[1；^5〇、定制化 (Cm,Customisation)〇
3. 按照權(quán)利要求1所述一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，其特征在于： 所述偏好函數(shù)包括： ① 普通偏好函數(shù)； ② 準評判偏好函數(shù)； ③ 線性偏好函數(shù)； ④ 層級偏好函數(shù)； ⑤ 具有不相關(guān)性區(qū)域的線性偏好函數(shù)； ⑥ 高斯偏好函數(shù)。
4. 按照權(quán)利要求1所述一種基于PROMETHEE的可重構(gòu)制造系統(tǒng)評價方法，其特征在于： 所述權(quán)重向量的計算過程為： 步驟1:將比較矩陣中的每一行的數(shù)值連乘，并開n次方，如式（25)所示：
步驟2 :按照式（26)、（27)求解每一個準則的權(quán)重：
步驟3:得出最終的權(quán)重向量：W = k | i = 1，2, ? ? ? n}〇
【文檔編號】G06N5/04GK104408521SQ201410724950
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】王國新 申請人:北京理工大學(xué)