CN112257025A - 用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法及系统 - Google Patents

用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了工程车辆性能评价技术领域的一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,能够综合评价工程车辆的行驶性能,实现了各评价指标对综合行驶性能影响程度的量化,评价结果具有较好的一致性,受人为因素影响小。包括:a、建立层次结构模型,确定各层次评价指标及上下层隶属关系;b、基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;c、基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;d、基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。

Description

用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法及系统
技术领域
本发明属于工程车辆性能评价技术领域,具体涉及一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法。
背景技术
随着工程车辆行业的发展及用户需求的不断提升,工程车辆行驶性能越来越受到广泛关注,而工程车辆的行驶性能是一项综合性能,其包含了驾驶性、动力性、操纵性等多项子性能,而各项子性能又包含了多个评价指标,如何给出工程车辆行驶性能较为准确客观的综合评价是一项复杂且困难的问题。现有技术针对工程车辆行驶性能的评价仅有简单的主观评价或者单项子性能的客观评价,而现有的主观评价还未形成体系,主观评价水平较弱,往往从用户或调试人员的主观感受获得,而这很大程度受人为因素影响,往往对单项指标评分相对容易、对综合性能评分较困难,导致评价结果一致性不能保证;而客观评价目前仅具备单项子性能评价能力,由于未考虑子性能对综合性能的影响程度,同样难以对工程车辆行驶性能进行综合评价。
发明内容
为解决现有技术中的不足,本发明提供一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法及系统,能够综合评价工程车辆的行驶性能,实现了各评价指标对综合行驶性能影响程度的量化,评价结果具有较好的一致性,受人为因素影响小。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,包括:a、建立层次结构模型,确定各层次评价指标及上下层隶属关系;b、基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;c、基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;d、基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
进一步地,所述步骤b,包括:
b1、专家对隶属于同一上层指标的共计n个评价指标(记为U1,U2,…,Un)进行两两比较,采用区间标度法对评价指标Ui和Uj的重要性程度赋值,构造判断矩阵A:
A=(aij)n×n (1)
其中,A为判断矩阵,aij是评价指标Ui与Uj相对于隶属上一层指标的重要性比例程度。
b2、基于步骤b1的比较结果,计算各评价指标的主观权重;
b3、对各评价指标的主观权重进行一致性检验。
进一步地,所述步骤b2,包括:
b21、将判断矩阵A中的元素按列归一化计算;
b22、将按列归一化的元素按行相加计算;
b23、将按行相加得到的列元素归一化计算即得评价指标Ui的主观权重wi s
进一步地,所述步骤b3,包括:
b31、计算判断矩阵A的最大特征根λmax
b32、基于最大特征根,计算一致性指标CI;
b33、基于一致性指标计算相对一致性指标CR;
b34、当CR<0.1时,认为判断矩阵具有一致性,否则,就需要调整判断矩阵,使其满足CR<0.1。
进一步地,调整判断矩阵即调整aij值,使满足CR<0.1。
进一步地,所述步骤c,包括:
c1、基于测试所得的试验数据获得最底层的评价指标的得分,利用改进熵值法得出最底层的评价指标的客观权重;
c2、由最底层的评价指标的得分及其客观权重计算上一层评价指标的得分,并由改进熵值法计算上一层评价指标的客观权重,以此类推,直到得出第一层评价指标的主观权重。
进一步地,所述步骤c1,包括:
c11、构建多指标决策矩阵X;
c12、将矩阵X中的元素按列归一化计算;
c13、基于c12的计算结果,计算第i个评价指标的熵值;
c14、基于c13的计算结果,计算信息熵冗余度;
c15、基于c14的计算结果,计算最底层的第i个评价指标的客观权重
Figure BDA0002723943660000031
进一步地,在所述步骤d中,利用主观赋权法和客观赋权法的线性组合赋权确定第i个评价指标的组合权重wi,即
Figure BDA0002723943660000032
其中:
Figure BDA0002723943660000033
为第i个评价指标的主观权重,
Figure BDA0002723943660000034
为第i个评价指标的客观权重,α为主观偏好系数,1-α为客观偏好系数,当α由0趋于1时,主观权重在权重wi中的比例增大,反之减小。
一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权系统,包括:第一模块,用于建立层次结构模型,确定确定各层次评价指标及上下层隶属关系;第二模块,用于基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;第三模块,用于基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;第四模块,用于基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行前述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:本发明通过建立层次结构模型和组合赋权,同时考虑了专家经验和客观数据特性,由下向上逐级逐个获得各评价指标的权重,通过组合权重综合量化了子系统性能对综合性能的影响,可使工程车辆行驶性能综合评价更加客观公正,评价结果具有较好的一致性,受人为因素影响小。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一:
如图1所示,用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,包括:a、建立层次结构模型,确定各层次评价指标及上下层隶属关系;b、基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;c、基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;d、基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
步骤一:建立层次结构模型,确定各层次评价指标及上下层隶属关系;
步骤二:基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重,结合专家经验的主观赋权方法为改进层次分析法,包括:
b1、专家对隶属于同一上层指标的共计n个评价指标(记为U1,U2,…,Un)进行两两比较,即比较评价指标Ui和Uj哪一个更重要,重要程度如何,采用区间标度法对评价指标Ui和Uj的重要性程度赋值,构造判断矩阵A:
A=(aij)n×n (1)
其中,A为判断矩阵,aij是评价指标Ui与Uj相对于隶属上一层指标的重要性比例程度。判断矩阵A具有的性质有:1)aij>0;2)
Figure BDA0002723943660000051
3)aii=1,也称为正互反判断矩阵。
区间标度是指在相应区间内判断两指标间相对重要度,区间标度及其意义见表1:
表1区间标度及其意义
Figure BDA0002723943660000052
b2、基于步骤b1的比较结果,计算各评价指标的主观权重:
b21、将判断矩阵A中的元素按列归一化计算:
Figure BDA0002723943660000053
其中,aij′为归一化计算后的判断矩阵元素;
b22、将按列归一化的元素按行相加计算:
Figure BDA0002723943660000061
其中,ai′为判断矩阵A第i行归一化元素相加计算结果;
b23、将按行相加得到的列元素归一化计算即得评价指标Ui的主观权重
Figure BDA0002723943660000062
Figure BDA0002723943660000063
b3、对各评价指标的主观权重进行一致性检验:
b31、计算判断矩阵A的最大特征根λmax
Figure BDA0002723943660000064
其中,W表示权重矩阵,具体为
Figure BDA0002723943660000065
b32、基于最大特征根,计算一致性指标CI:
Figure BDA0002723943660000066
b33、基于一致性指标计算相对一致性指标CR:
CR=CI/RI (7)
其中,RI为平均随机一致性指标,RI的值从平均随机一致性指标值表中查找,见表2:
表2平均随机性一致性RI表
阶数 1 2 3 4 5 6 7 8
RI 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41
阶数 9 10 11 12 13 14 15
RI 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
b34、当CR<0.1时,认为判断矩阵具有一致性,否则,就需要调整判断矩阵即调整aij值,使其满足CR<0.1。一致性检验目的是检验各元素重要度之间的协调性,避免出现A比B重要,B比C重要,而C又比A重要的矛盾现象。
步骤三:基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;客观赋权法采用改进熵值法,具体包括:
c1、基于测试所得的试验数据获得最底层的评价指标的得分,利用改进熵值法得出最底层的评价指标的客观权重,具体步骤如下:
c11、构建多指标决策矩阵,选取n组方案,m个指标,则xij为第i组方案下第j个指标的数值,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m;其中X=(xij)n×m为构建的多指标决策矩阵;
c12、将矩阵X中的元素按列归一化计算;
Figure BDA0002723943660000071
其中,pij为矩阵X归一化计算后的各元素;
c13、基于c12的计算结果,计算第j个评价指标的熵值;
Figure BDA0002723943660000072
其中,k=1/ln(n)>0;
c14、基于c13的计算结果,计算信息熵冗余度θj
θj=1-ej (10)
c15、基于c14的计算结果,计算最底层的各评价指标的客观权重
Figure BDA0002723943660000073
Figure BDA0002723943660000074
c2、由最底层的评价指标的得分及其客观权重计算上一层评价指标的得分,并由改进熵值法计算上一层评价指标的客观权重,以此类推,直到得出第一层评价指标的客观权重。
步骤四:基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重;具体为,利用改进层次分析法和改进熵值法的线性组合赋权确定各评价指标的组合权重wi,即
Figure BDA0002723943660000081
其中:
Figure BDA0002723943660000082
为第i个评价指标的主观权重,
Figure BDA0002723943660000083
为第i个评价指标的客观权重,α为主观偏好系数,1-α为客观偏好系数,当α由0趋于1时,主观权重在权重wi中的比例增大,反之减小。
本实施例通过建立层次结构模型和组合赋权,同时考虑了专家经验和客观数据特性,由下向上逐级逐个获得各评价指标的权重,通过组合权重综合量化了子系统性能对综合性能的影响,可使工程车辆行驶性能综合评价更加客观公正,评价结果具有较好的一致性,受人为因素影响小。
实施例二:
基于实施例一所述的一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,本实施例提供一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权系统,包括:第一模块,用于建立层次结构模型,确定各评价指标;第二模块,用于基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;第三模块,用于基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;第四模块,用于基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
实施例三:
基于实施例一所述的一种用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行实施例一所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,包括:
a、建立层次结构模型,确定各层次评价指标及上下层隶属关系;
b、基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;
c、基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;
d、基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
2.根据权利要求1所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,所述步骤b,包括:
b1、专家对隶属于同一上层指标的共计n个评价指标(记为U1,U2,…,Un)进行两两比较,采用区间标度法对评价指标Ui和Uj的重要性程度赋值,构造判断矩阵A:
A=(aij)n×n (1)
其中,A为判断矩阵,aij是评价指标Ui与Uj相对于隶属上一层指标的重要性比例程度。
b2、基于步骤b1的比较结果,计算各评价指标的主观权重;
b3、对各评价指标的主观权重进行一致性检验。
3.根据权利要求2所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,所述步骤b2,包括:
b21、将判断矩阵A中的元素按列归一化计算;
b22、将按列归一化的元素按行相加计算;
b23、将按行相加得到的列元素归一化计算即得评价指标Ui的主观权重
Figure FDA0002723943650000011
4.根据权利要求2所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,所述步骤b3,包括:
b31、计算判断矩阵A的最大特征根λmax
b32、基于最大特征根,计算一致性指标CI;
b33、基于一致性指标计算相对一致性指标CR;
b34、当CR<0.1时,认为判断矩阵具有一致性,否则,就需要调整判断矩阵,使其满足CR<0.1。
5.根据权利要求4所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,调整判断矩阵即调整aij值,使满足CR<0.1。
6.根据权利要求1所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,所述步骤c,包括:
c1、基于测试所得的试验数据获得最底层的评价指标的得分,利用改进熵值法得出最底层的评价指标的客观权重;
c2、由最底层的评价指标的得分及其客观权重计算上一层评价指标的得分,并由改进熵值法计算上一层评价指标的客观权重,以此类推,直到得出第一层评价指标的主观权重。
7.根据权利要求6所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,所述步骤c1,包括:
c11、构建多指标决策矩阵X;
c12、将矩阵X中的元素按列归一化计算;
c13、基于c12的计算结果,计算第i个评价指标的熵值;
c14、基于c13的计算结果,计算信息熵冗余度;
c15、基于c14的计算结果,计算最底层的第i个评价指标的客观权重
Figure FDA0002723943650000021
8.根据权利要求1所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法,其特征是,在所述步骤d中,利用主观赋权法和客观赋权法的线性组合赋权确定第i个评价指标的组合权重wi,即
Figure FDA0002723943650000031
其中:
Figure FDA0002723943650000032
为第i个评价指标的主观权重,
Figure FDA0002723943650000033
为第i个评价指标的客观权重,α为主观偏好系数,1-α为客观偏好系数,当α由0趋于1时,主观权重在权重wi中的比例增大,反之减小。
9.用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权系统,其特征是,包括:
第一模块,用于建立层次结构模型,确定各评价指标;
第二模块,用于基于主观赋权法获取各评价指标的主观权重;
第三模块,用于基于客观赋权法获取各评价指标的客观权重;
第四模块,用于基于各评价指标的主观权重和客观权重,确立各评价指标的组合权重。
10.一种计算机可读存储介质,其特征是,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的用于工程车辆行驶性能综合评价的组合赋权方法。
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