基于權(quán)重的裝備多屬性維修決策方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種裝備多屬性維修決策方法，特別是涉及一種基于權(quán)重的裝備多屬 性維修決策方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 文獻(xiàn)"公開號是CN102623910A的中國發(fā)明專利"公開了一種基于可靠性的開關(guān)設(shè) 備維修決策方法，該方法在開關(guān)設(shè)備可靠性基礎(chǔ)上分析開關(guān)設(shè)備老化壽命，對待修開關(guān)設(shè) 備元部件重要度進(jìn)行定量評價(jià)分析。同時(shí)，利用開關(guān)設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)、電壓等級、故障元部 件重要度，以及電網(wǎng)接線結(jié)構(gòu)對待修設(shè)備集進(jìn)行排序分組，并收集開關(guān)設(shè)備所在系統(tǒng)負(fù)荷 預(yù)測信息，在計(jì)及檢修能力約束和氣象約束的基礎(chǔ)上以電網(wǎng)失負(fù)荷量最小值為目標(biāo)安排開 關(guān)設(shè)備維修日程。但該方法沒有建立決策模型解決多個(gè)決策目標(biāo)和決策者的偏好對決策結(jié) 果的影響，沒有考慮決策目標(biāo)和決策者對決策結(jié)果的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有裝備多屬性維修決策方法裝備維修效率低的不足，本發(fā)明提供一種 基于權(quán)重的裝備多屬性維修決策方法。該方法建立維修決策層次模型，分析量化模型參數(shù)， 引入權(quán)重用于計(jì)算維修方案效益值。首先，確定需要開展維修決策的具體裝備，列出所有 可行的維修方案，根據(jù)維修條件和維修方案建立維修決策層次模型結(jié)構(gòu)；其次，分析維修決 策層次模型參數(shù)，針對要展開維修的裝備，根據(jù)維修條件及相互影響給出各狀態(tài)節(jié)點(diǎn)和目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，量化狀態(tài)節(jié)點(diǎn)對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的影響；然后，由各維修條件及相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)構(gòu) 造判斷矩陣，并根據(jù)判斷矩陣得到權(quán)重向量，檢驗(yàn)判斷矩陣避免不相容造成的權(quán)重誤差；最 終，基于建立的維修決策層次模型，以權(quán)重為驅(qū)動(dòng)，利用所得判斷矩陣和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)參數(shù)值， 計(jì)算對應(yīng)維修方案的效益值，從而給出最優(yōu)決策。該方法有效解決了多個(gè)決策目標(biāo)和決策 者的偏好，提高了維修效率。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于權(quán)重的裝備多屬性維修決 策方法，其特點(diǎn)是米用以下步驟：
[0005] 步驟一、確定需要開展維修決策的具體裝備，列出所有可行的維修方案；
[0006] 步驟二、建立維修決策層次模型結(jié)構(gòu)為總目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層三層結(jié)構(gòu)；
[0007] 步驟三、分析維修決策層次模型參數(shù)，首先針對需要開展維修決策的裝備，根據(jù)維 修條件給出狀態(tài)節(jié)點(diǎn)維修資源B1、維修時(shí)機(jī)B2、部件狀態(tài)B3和故障風(fēng)險(xiǎn)B 4的參數(shù)值，然后分 析這些狀態(tài)節(jié)點(diǎn)參數(shù)取值如何影響目標(biāo)節(jié)點(diǎn)維修時(shí)間C1、維修費(fèi)用C2、維修結(jié)果C3和故障 損失C4的參數(shù)取值，以此來量化狀態(tài)節(jié)點(diǎn)對所關(guān)聯(lián)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的影響；
[0008] 步驟四、根據(jù)維修決策層次模型，以維修效果最優(yōu)為準(zhǔn)則，首先建立A-B判斷矩 陣A = (au) ^di-C判斷矩陣Bi= (b Jmxm，然后根據(jù)判斷矩陣分別得到狀態(tài)節(jié)點(diǎn)Bi的權(quán) 重％，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Cj對狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重w u以及每一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)C」對總維修目標(biāo)的組合權(quán)重
，其中A是維修決策要達(dá)到的總目標(biāo)，B是狀態(tài)節(jié)點(diǎn)包括Bi, i = 1，2,…，m，C 是目標(biāo)點(diǎn)，ai：j表不B B」的相對重要度，b i：j表不C C」的相對重要度，其中，i, j = 1，2,…，η ;
[0009] 步驟五、由于使用判斷矩陣有判斷不一致的情況，在維修決策模型中要計(jì)算一個(gè) 一致性指標(biāo)
來衡量由于不相容所造成的權(quán)重誤差，當(dāng)C. I.小于0. 10,就 認(rèn)為這個(gè)判斷滿意，其中λ_是矩陣最大特征值；
[0010] 步驟六、基于建立的維修決策層次模型，以權(quán)重為驅(qū)動(dòng)，利用所得判斷矩陣和目標(biāo) 節(jié)點(diǎn)參數(shù)值Cy由
分別計(jì)算對應(yīng)維修方案的效益值，選擇最佳維修方案。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：該方法建立維修決策層次模型，分析量化模型參數(shù)，引入權(quán) 重用于計(jì)算維修方案效益值。首先，確定需要開展維修決策的具體裝備，列出所有可行的維 修方案，根據(jù)維修條件和維修方案建立維修決策層次模型結(jié)構(gòu)；其次，分析維修決策層次模 型參數(shù)，針對要展開維修的裝備，根據(jù)維修條件及相互影響給出各狀態(tài)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的 參數(shù)，量化狀態(tài)節(jié)點(diǎn)對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的影響；然后，由各維修條件及相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)構(gòu)造判斷矩 陣，并根據(jù)判斷矩陣得到權(quán)重向量，檢驗(yàn)判斷矩陣避免不相容造成的權(quán)重誤差；最終，基于 建立的維修決策層次模型，以權(quán)重為驅(qū)動(dòng)，利用所得判斷矩陣和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)參數(shù)值，計(jì)算對應(yīng) 維修方案的效益值，從而給出最優(yōu)決策。該方法有效解決了多個(gè)決策目標(biāo)和決策者的偏好， 提高了維修效率。
[0012] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明基于權(quán)重的裝備多屬性維修決策方法的流程圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例所建立的裝備對應(yīng)的維修決策層次模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 參照圖1-2。本發(fā)明基于權(quán)重的裝備多屬性維修決策方法具體步驟如下：
[0016] 1、確定需要開展維修決策的具體裝備，列出所有可行的維修方案。
[0017] 以"無線傳感器"為故障模式，針對維修決策的目標(biāo)有最小維修、優(yōu)先最小維修、非 完美維修、優(yōu)先非完美維修、換件維修和優(yōu)先換件維修6種維修方案。
[0018] 2、建立維修決策層次模型結(jié)構(gòu)。
[0019] 本發(fā)明模型分為總目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層，其中總目標(biāo)層為維修要達(dá)到的目標(biāo)， 準(zhǔn)則層為針對目標(biāo)評價(jià)各維修方案時(shí)所考慮的各子目標(biāo)及其相關(guān)關(guān)系，方案層為具體的維 修方案。
[0020] 針對裝備維修決策的總目標(biāo)Α，首先在模型的準(zhǔn)則層中找到對應(yīng)的子目標(biāo)是狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)維修資源B1、維修時(shí)機(jī)B2、部件狀態(tài)B3和故障風(fēng)險(xiǎn)B4;然后從狀態(tài)節(jié)點(diǎn)向下搜索需要進(jìn) 一步考慮的子目標(biāo)是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)維修時(shí)間C1、維修費(fèi)用C2、維修結(jié)果C3和故障損失C 4;最后是 具體維修方案最小維修〇1、優(yōu)先最小維修仏、非完美維修D(zhuǎn)3、優(yōu)先非完美維修D(zhuǎn)4、換件維修D(zhuǎn) 5和優(yōu)先換件維修D(zhuǎn)6。
[0021] 3、分析維修決策層次模型參數(shù)。
[0022] 參照表1，首先針對維修決策目標(biāo)A，根據(jù)維修條件給出維修資源B1、維修時(shí)機(jī)B 2、 部件狀態(tài)民和故障風(fēng)險(xiǎn)B4的參數(shù)值；然后分析這些狀態(tài)節(jié)點(diǎn)參數(shù)取值如何影響目標(biāo)節(jié)點(diǎn)維 修時(shí)間C1、維修費(fèi)用C2、維修結(jié)果C3和故障損失C4的參數(shù)取值，并用具體數(shù)值量化狀態(tài)節(jié)點(diǎn) 對所關(guān)聯(lián)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的影響；最后根據(jù)不同維修方案下狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的不同參數(shù)取值給出相應(yīng)目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值。
[0023] 表1維修決策模型節(jié)點(diǎn)及取值描述
[0024]
[0025」

[0026]
[0027] ①維修時(shí)間C1。
[0028] 每種維修方案需要相應(yīng)的規(guī)定維修時(shí)間，其中換件維修的標(biāo)準(zhǔn)維修時(shí)間為5,最小 維修的標(biāo)準(zhǔn)維修時(shí)間可以忽略，標(biāo)記為1，非完美維修的標(biāo)準(zhǔn)維修時(shí)間為3。當(dāng)維修現(xiàn)場沒 有所需維修資源或系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，則要花費(fèi)更多的時(shí)間等待系統(tǒng)停機(jī)和采購維修資 源，標(biāo)準(zhǔn)維修時(shí)間變長，最長維修時(shí)間為9即超過裝備規(guī)定換件維修時(shí)間的100%，實(shí)際維 修時(shí)間超過裝備規(guī)定換件維修時(shí)間的50%時(shí)，維修時(shí)間則標(biāo)記為7。此時(shí)，采取優(yōu)先處理的 維修方案，通過增加費(fèi)用的方式縮短維修等待時(shí)間。