CN116805220A - 一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于标准效能体系领域，公开了一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，本发明以影响标准效能体系的各个指标为基础，结合专家意见综合考虑因素之间的相互作用，并将多种因素进行量化，并结合熵与耗散结构理论对系统的标准效能进行建模。通过熵值计算模型来判断标准效能体系的各个指标的熵增与熵减，熵增时系统无序度增加，标准效能降低，熵减时系统有序度增加，标准效能体系趋向稳定，使用系统熵测度的标准效能体系建模方法，弥补了传统标准效能体系因素无法量化、评估结果模糊的不足，使得标准效能评估结果更加具有权威性。
Description
技术领域
本发明属于标准效能体系领域，具体涉及一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法。
背景技术
标准作为质量基础设施(Quality infrastructure，QI)的核心基础要素构成，在产品质量管理和提升中发挥着重要作用，标准效能的稳定和持续发挥也反映着质量基础体系的稳定性和风险控制水平。在当今装备制造业网络化、数字化和智能化快速发展的背景下，构建相关技术标准效能稳定发挥的数据支撑环境，促进了标准效能稳定发挥和优化控制水平提升。考虑人、机、环境和管理等影响标准效能发挥的多因素构成及其耦合关系，提出一种基于系统熵测度的标准效能建模和评价方法。质量基础设施是提高产品质量、确保产品竞争力、提升创新能力的重要技术手段，标准体系中的效能评价是指将各种衡量标准以一定方式综合起来形成对标准体系的全面评价，具体表现为对标准体系这个中执行某一项任务结果或者进程的质量好坏、作用大小、自身状态等效率指标的量化计算或结论性评价。标准效能的优劣直接决定着标准效能体系之中的稳定性和风险程度，从侧面反映标准化活动中的生产保障能力、质量基础设施的保障水平。通过对标准效能体系熵测度评估，补齐装备质量提升的QI短板，发挥系统中标准、计量、检验检测、认证认可的整体合力和最大效能，对于推动企业竞争力提升、促进行业的可持续发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，能够优化和提升标准效能发挥的服务保障能力。
为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
根据标准效能体系的复杂性与不确定性，得到影响标准效能稳定发挥的所有因素构成以及所有因素之间的相互作用机制；
根据所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，并建立标准效能评估指标体系模型；
根据标准效能评估指标体系模型中，各层次间和各指标间的相关关系，对标准效能评估指标体系模型进行补充和修正；
将补充和修正后的标准效能评估指标体系模型与系统熵和耗散理论相结合，得到适用于标准效能评估的熵值模型。
通过对标准效能体系中人员、机器、材料、方法、环境以及测量的因素进行分析，得到影响标准效能体系的对应因素。
基于层次分析法，结合相关单位的基本情况和质量技术基础状况，以及文献调研及问卷调研结果，得到所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，作为相关标准评估指标体系模型。
系统熵和耗散理论的具体计算方法如下：
计算正熵指标的归一化矩阵，
式中，为正熵指标所构成的归一化矩阵，/>为正熵指标所构成的矩阵；
计算某个指标下某个样本值占该指标的比重：
式中，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m，为第j项指标下第i个样本值占该指标的比重；
计算指标的熵值：
式中，为第j项指标的熵值；
计算指标的差异系数：
式中，为第j项指标的差异系数；
计算指标的权重：
式中，为第j项指标(列)的权重；
计算各指标的标准效能熵：
式中，为各个指标的标准效能熵；
同理得到，标准效能负熵的权重和熵值：
式中，为标准效能负熵，SS>0，j为影响该体系标准负熵值的各种因素，/>为该体系中各种影响因素的权重，/>为各种影响因素所产生的标准熵值。
得到适用于标准效能评估的熵值模型后，定量评估标适用于标准效能评估的熵值模型的运行稳定性。
定量评估标适用于标准效能评估的熵值模型的运行稳定性的方法如下：
标准效能体系中始终存在着正熵和负熵的流入，设标准效能体系总熵为S：
式中，为标准效能熵，/>为标准效能负熵；
当系统总熵S<0时，存在且/>的情况，此时标准效能体系中标准效能负熵抵消了标准效能熵，标准效能体系总熵S<0，根据耗散结构理论，当标准效能体系产生熵减时，系统产生的有序效应大于无序效应，标准效能体系在演化中趋于稳定，效能稳定性及系统可靠性增强；
当系统总熵S＝0时，标准效能体系的有序趋势和无序趋势处于均衡状态，标准效能体系整体处于暂时稳定平衡状态；
当系统总熵S>0时，存在且/>两种情况，/>时，标准效能体系产生的无序效应大于有序效应，效能的总体评估趋势走向失稳；/>且时，标准效能体系中未能抵消系统产生的标准效能熵，导致标准效能体系中的系统总熵不降反升，标准效能体系正处于无序状态，需要对标准效能体系中引入更多标准效能负熵因素，提高标准效能体系的稳定性。
确定敏感性分析对象，获取敏感性分析对象的不确定因素，计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度，根据影响进行综合评估，得到评估结果。
依据建设项目工程自身的特点、指标的重要程度、项目的不同阶段和实际的需求，确定敏感性分析对象；
选择敏感性分析对象中变化区间对对项目经济评估的结果影响大的因素作为不确定因素。
计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度的方法如下：
对每一个不确定因素按照预设幅值改变其数值，继而依次计算各种变化幅度对工程项目评估指标的影响程度，并与评估指标的原始数值进行对比，从而确定指标的变化率，作为不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度。
指标的变化率的计算方法如下：
其中，β为变化率，ΔYj为第j个指标受变量因素变化影响的差额变化幅度，ΔXi为第i个因变量因素的变化幅度，Yj1为第j个指标受变量因素变化影响后所达到的指标值，Yj0为第j个指标未受变量因素变化影响时的指标值。
与现有技术相比，本发明以影响标准效能体系的各个指标为基础，结合专家意见综合考虑因素之间的相互作用，并将多种因素进行量化，并结合熵与耗散结构理论对系统的标准效能进行建模。通过熵值计算模型来判断标准效能体系的各个指标的熵增与熵减，熵增时系统无序度增加，标准效能降低，熵减时系统有序度增加，标准效能体系趋向稳定，使用系统熵测度的标准效能体系建模方法，弥补了传统标准效能体系因素无法量化、评估结果模糊的不足，使得标准效能评估结果更加具有权威性。本分明在综合系统熵测度方法评估标准效能体系的稳定发挥水平的同时，从各个指标因素中分析影响标准效能稳定性的敏感性程度，以便优化和提升标准效能发挥的服务保障能力，为标准效能优化提供参考。
附图说明
图1为本发明的技术路线图；
图2为本发明中标准效能体系的熵流模型示意图；
图3为标准修订前后标准效能体系要素熵值对比示意图；其中，(a)为不同标准修订版本下标准效能体系负熵指标的对比情况示意图；(b)为不同标准修订版本下效能体系正熵指标的熵值对比情况示意图；
图4为标准效能指标对标准效能体系稳定性的影响权重示意图；其中，(a)为标准效能体系负熵指标权重示意图；(b)为标准效能体系正熵指标权重示意图；
图5为标准效能指标的多因素敏感性分析结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明包括以下步骤：
S1，根据标准效能体系的复杂性与不确定性，得到影响标准效能稳定发挥的所有因素构成以及所有因素之间的相互作用机制；
其中，通过对标准效能体系中人员、机器、材料、方法、环境以及测量的因素进行分析，得到影响标准效能体系的对应因素。
其中，基于层次分析法，结合相关单位的基本情况和质量技术基础状况，以及文献调研及问卷调研结果，得到所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，作为相关标准评估指标体系模型。
S2，根据所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，并建立标准效能评估指标体系模型；
S3，根据标准效能评估指标体系模型中，各层次间和各指标间的相关关系，对标准效能评估指标体系模型进行补充和修正；
S4，将补充和修正后的标准效能评估指标体系模型与系统熵和耗散理论相结合，得到适用于标准效能评估的熵值模型。系统熵和耗散理论的具体计算方法如下：
计算正熵指标的归一化矩阵，
式中，为正熵指标所构成的归一化矩阵，/>为正熵指标所构成的矩阵；
计算某个指标下某个样本值占该指标的比重：
式中，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m，为第j项指标下第i个样本值占该指标的比重；
计算指标的熵值：
式中，为第j项指标的熵值；
计算指标的差异系数：
式中，为第j项指标的差异系数；
计算指标的权重：
式中，为第j项指标(列)的权重；
计算各指标的标准效能熵：
式中，为各个指标的标准效能熵；
同理得到，标准效能负熵的权重和熵值：
式中，为标准效能负熵，SS>0，j为影响该体系标准负熵值的各种因素，/>为该体系中各种影响因素的权重，/>为各种影响因素所产生的标准熵值。
S5，定量评估标适用于标准效能评估的熵值模型的运行稳定性：
标准效能体系中始终存在着正熵和负熵的流入，设标准效能体系总熵为S：
式中，为标准效能熵，/>为标准效能负熵；
当系统总熵S<0时，存在且/>的情况，此时标准效能体系中标准效能负熵抵消了标准效能熵，标准效能体系总熵S<0，根据耗散结构理论，当标准效能体系产生熵减时，系统产生的有序效应大于无序效应，标准效能体系在演化中趋于稳定，效能稳定性及系统可靠性增强；
当系统总熵S＝0时，标准效能体系的有序趋势和无序趋势处于均衡状态，标准效能体系整体处于暂时稳定平衡状态；
当系统总熵S>0时，存在且/>两种情况，/>时，标准效能体系产生的无序效应大于有序效应，效能的总体评估趋势走向失稳；/>且时，标准效能体系中未能抵消系统产生的标准效能熵，导致标准效能体系中的系统总熵不降反升，标准效能体系正处于无序状态，需要对标准效能体系中引入更多标准效能负熵因素，提高标准效能体系的稳定性。
S6，确定敏感性分析对象，获取敏感性分析对象的不确定因素，计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度，根据影响进行综合评估，得到评估结果。
依据建设项目工程自身的特点、指标的重要程度、项目的不同阶段和实际的需求，确定敏感性分析对象；
选择敏感性分析对象中变化区间对对项目经济评估的结果影响大的因素作为不确定因素。
计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度的方法如下：
对每一个不确定因素按照预设幅值改变其数值，继而依次计算各种变化幅度对工程项目评估指标的影响程度，并与评估指标的原始数值进行对比，从而确定指标的变化率，作为不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度。
指标的变化率的计算方法如下：
其中，β为变化率，ΔYj为第j个指标受变量因素变化影响的差额变化幅度，ΔXi为第i个因变量因素的变化幅度，Yj1为第j个指标受变量因素变化影响后所达到的指标值，Yj0为第j个指标未受变量因素变化影响时的指标值。
实施例：
本发明提出了一种系统熵测度下标准效能体系建模与评估方法，通过熵与耗散结构理论和多因素敏感性分析方法来实现标准效能体系的效能评估。
由于效能评估体系的指标难以量化，为了衡量不同指标量化和打分标准对标准效能体系产生的结果，本发明采用熵值模型对标准效能体系中的多因素构成及指标体系进行数据标准化，使整个熵值评估过程以单个评估指标的熵值为基础，定量评估标准效能体系稳定运行水平。
以无损检测标准修订效能体系影响为例，介绍基于系统熵测度下的标准效能体系建模与评估方法的基本流程：本发明所采用的技术路线图如图1所示：
1)明确目标。研究目的是构建系统熵测度下的标准效能体系建模与评估，了解标准效能体系系现状，构建起一套能够表征标准效能的指标体系。
2)定义标准效能体系评估指标因素。标准效能体系由人员、机器、材料、方法、环境、测量六个要素组成。
3)标准效能体系指标构建。在人员、机器、材料、方法、环境、测量六个要素的基础上，确定影响每个因素的指标，构建质标准效能体系指标体系熵流模型，如图2所示。
4)熵值模型计算。首先进行各指标的数据标准化，而后计算指标样本值的熵值，再根据指标的权重来计算各个指标的标准效能熵，获取系统的标准效能熵与标准效能负熵的水平，并通过系统演化规律，分析当前标准效能体系的稳定性发展水平。
5)多因素敏感性分析。从标准生命周期出发，基于多因素敏感性分析方法挖掘标准效能体系中各因素的潜在风险水平，确定敏感性分析的对象。依据装备系统中的人员、机器、材料、方法、环境、测量等相关指标对系统效能的影响选择相关敏感性分析对象进行分析；选择不确定性因素。在其可能变化区间内对项目经济评估的结果影响较大的两种或两种以上因素进行分析；计算不确定性因素对系统评估指标的影响程度。对于已选定的需要进行敏感性分析的不确定性因素，对每一因素按照给定的幅度如±5％、±10％、±15％、±20％等改变其数值，继而依次计算各种变化幅度对工程项目评估指标如净现值、内部收益率等的影响程度，并与评估指标的原始数值进行对比，从而确定指标的变化率；根据计算结果，综合评估。根据标准效能体系敏感性分析和经济性分析的结果，对工程项目做出综合评判，并选择最优方案。
6)效能评估。通过专家评估法对标准效能体系指标进行综合评估，并给出评估分数，得出指标的量值后构建评估指标体系矩阵，在数据标准化后进行熵值模型的计算，最后根据熵值结果获得标准效能体系的稳定性水平。
标准效能实例分析：
本发明选用《GB/T 7704-2008无损检测X射线应力测定方法》(以下简称《标准2008》)和《GB T 7704-2017无损检测X射线应力测定方法》(以下简称《标准2017》)两次标准修订文件进行标准效能体系的案例分析。国家标准GB7704《X射线应力测定方法》自1987年颁布实施以来，经过20年后上海材料研究所在联合会和标委会的指导下，于2008年对其进行了第一次修订。修订版本中依据当时科学技术的最新发展和国家标准的要求，增加了部分名词术语的定义；测试方法侧倾法中增加摇摆法；确定衍射峰位置方法中增加“交相关定峰位置法”等；同时，删除了标准中一些过时的计算环节。部分新的测试技术融入了标准中。新标准发布实施后，对我国的X射线应力测定起到了规范化指导作用。
最近几年，国际上残余应力测试技术发展很快，从设备到测试技术相对于2008年以前都有了较大的发展。为反映最新的技术进步和成熟的测试方法，欧盟标准委员会(CEN)于2008年7月4日批准了新的X射线衍射残余应力测量标准EN 15305-2008,该标准于2009年2月底在所有欧盟成员国正式施行。美国试验材料学会(ASTM)也于2010年7月发布了最新的美国标准版本ASTM E915-10。上述标准中对测定方法、原理、材料特性、仪器选择和常见问题都做了具体说明。
《标准2008》以最新的欧盟标准EN 15305 2008为基础，结合我国设备基本情况和实验室情况，介绍各种方法的特点和优越性，说明一些特殊的计算方法，以便实验室操作人员选择测量方法有据可依。相比EN 15305 2008又有诸多简化。既跟踪国际标准前沿技术，又结合我国设备实际，以期达到标准的先进性和实用性的统一。根据弹性力学和X射线衍射理论，从三维应力应变关系说明X射线应力测定的原理和方法；采用更加准确的真应变表达式；把EN 15305 2008实验方法中ω法、X法与中国、日本等国家通行的同倾法、侧倾法统一起来，把国内外各种型号X射线应力测量设备纳入标准中；增加了单个线阵探测器、双联线阵探测器和传统机械扫描式单点探测器的应用。
《标准2017》在《标准2008》的基础上修改采纳了国外最新标准的主要技术内容：增加了相关的术语、定义和符号；根据弹性力学和X射线衍射理论，从三维应力应变关系说明X射线应力测定的原理和方法；采用更加准确的真应变表达式；把EN 15305 2008实验方法中ω法、X法与中国、日本等国家通行的同倾法、侧倾法统一起来，把国内外各种型号X射线应力测量设备纳入标准中；增加了单个线阵探测器、双联线阵探测器和传统机械扫描式单点探测器的应用；增加了测定结果的评估和测定不确定度各种影响因素的分析；在附录中增加了LQ和ILQ应力参照样品的制备方法和评估原理；在附录中增加了X射线弹性常数的实验测试方法；在附录中提供了在平面应力状态下测定和计算主应力大小和方向以及剪切应力的公式；在附录中介绍了X射线衍射重要物理参量——衍射峰半高宽；在附录中介绍了利用X射线应力仪测定钢中残余奥氏体含量的原理与方法。
本发明根据无损检测X射线应力测定方法标准修订前后指标，根据专家评估结果，得出指标的量值，并通过计算熵值模型进行效能的计算，具体有以下五个步骤。
1)根据专家评估结果获得指标评分。通过对修订前后标准效能指标的评估结果，获得指标评分矩阵。
2)标准效能体系指标构建。在人员、机器、材料、方法、环境、测量六个要素的基础上，确定影响每个因素的指标，构建质标准效能体系指标体系，如表1、表2、表3、表4、表5和表6所示。
在耗散结构中，系统通过自组织和自适应的方式，可以形成一些稳定的结构和行为，从而使得系统在无序度增长的同时，也保持着一定的稳定性和有序性。其中，人员、方法、测量三个指标因素在标准效能检测中，随着系统的推移与发展，三种指标因素也能够顺应标准效能变化进行发展，代表着系统内部的自组织和自适应能力，称为负熵指标。机器、材料、环境是作为标准效能体系外部的影响，从而影响系统的稳定性及熵值，熵值越大，意味着系统的有序程度越低，因此将这三类指标因素称为正熵指标。
表1标准效能体系中人员的因素指标构成
表2标准效能体系的机器因素指标构成
表3标准效能体系的材料因素指标构成
表4标准效能体系的方法因素指标构成
表5标准效能体系的环境因素指标构成
表6标准效能体系的测量因素指标构成
3)熵值模型计算。首先进行各指标的数据标准化，而后计算指标样本值的熵值，再根据指标的权重来计算各个指标的标准效能熵，获取系统的标准效能熵与标准效能负熵的水平，并通过系统演化规律，分析当前标准效能体系的稳定性发展水平。具体标准修订前后标准效能体系熵值对比如图3所示。其中根据标准修订前后指标熵值来看，修订前的各个指标熵值大于修订后的各个指标熵值，说明进行《标准2008》到《标准2017》的更新修订之后，标准效能体系中的熵值有所降低，标准效能体系的熵值越小，证明该系统的有序程度越高，修订后标准效能稳定性有明显提升。
4)多因素敏感性分析。从标准生命周期出发，基于多因素敏感性分析方法挖掘标准效能体系中各因素的潜在风险水平，确定敏感性分析的对象。
根据熵值及耗散结构理论，权重是指不同因素对系统稳定性的影响程度。在熵值及耗散结构理论中，系统的稳定性取决于系统中各个因素之间的相互作用和平衡。这些因素可以是物理、化学或生物学上的因素，它们的作用程度可以通过权重来表示。在实际应用中，权重通常是通过对系统中各个因素的量化分析得出的。将正熵指标及负熵指标各项权重分别进行对比：在正熵指标中，权重较高的指标对系统的无序性影响程度较大，权重较小的指标对系统总体无序性作用程度较小；在负熵指标中，权重较高的指标对系统有序性影响程度较大，权重较小的对系统总体有序性作用程度较小。各个指标对系统稳定性的影响权重如图4所示。
依据装备系统中的人员、机器、材料、方法、环境、测量等相关指标对系统效能的影响选择相关敏感性分析对象进行分析；选择不确定性因素。在其可能变化区间内对项目经济评估的结果影响较大的两种或两种以上因素进行分析；计算不确定性因素对系统评估指标的影响程度。对于已选定的需要进行敏感性分析的不确定性因素，对每一因素按照给定的幅度如±5％、±10％、±15％、±20％等改变其数值，继而依次计算各种变化幅度对工程项目评估指标如净现值、内部收益率等的影响程度，并与评估指标的原始数值进行对比，从而确定指标的变化率；根据计算结果，综合评估。根据标准效能体系敏感性分析和经济性分析的结果，对工程项目做出综合评判，并选择最优方案。
这里以该标准执行人员技能水平指标和标准执行人员标准认识水平指标为例，通过步骤3)计算出两项指标的熵值，并通过双因素敏感性计算对两项指标之间的相关性进行分析，如表7所示，为标准执行人因技能水平指标和标准执行人员标准认识水平指标的熵值，对两项进行多因素敏感性分析，得到结果如表8所示。
表7选取指标的具体熵值
| 指标 | 熵值 |
| 标准执行人员技能水平 | 0.814 |
| 标准执行人员标准认识水平 | 0.7967 |
表8基于多因素敏感性的标准效能指标熵值分析结果
由表8可知，随着标准执行人员技能水平的提升，该项指标的熵值降低，标准执行人员的稳定性升高，标准执行人员的标准认识水平熵值随之降低，意味着该人员的标准认识水平稳定性提高。典型指标多因素敏感性分析结果如图5所示。
5)效能评估。通过对各个指标之间的标准效能熵值计算和多因素敏感性分析，能够从熵值及指标权重中获取某项具体指标对标准效能体系的稳定性影响程度和影响作用水平，还能够基于多因素敏感性分析方法挖掘标准效能体系中各因素的潜在风险水平。
本发明所采用的熵的概念由1865年物理学家鲁道夫·克劳斯首次提出，其中提到熵是衡量粒子之间无规则的排列程度，是衡量物质系统混乱程度的物理量，熵是粒子之间无规则的排列程度，是系统紊乱程度的度量。系统的熵增加，系统整体的混乱程度增加，稳定性越小；系统的熵减少，其整体的混乱程度减少，稳定性越高。本发明提出的耗散结构理论，是研究耗散结构的性质及其形成、稳定和演变规律的科学，比利时科学家普里戈金在1969年提出，耗散结构是指远离平衡态的开放系统通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件变化达到一定阈值时，通过内部的作用产生自组织现象，使系统从原来的无序状态自发地转变为时空上和功能上的宏观有序状态，从而形成的新的、稳定的有序结构。
本发明以标准效能体系为研究对象，研究系统熵测度下标准效能体系建模与评估，从标准效能的内涵出发，分析影响标准效能的基于熵的评估指标因素，构建标准效能体系评估指标集，并通过熵值计算模型对标准效能体系中的稳定性进行评估，定量分析标准效能体系指标的熵值及关联关系。
本发明利用系统熵测度模型及多因素敏感性分析模型，采用定性和定量相结合的方式，将标准效能体系的影响因素指标进行标准化处理，便于进行评估与对比，并详细阐述了系统熵测度下标准效能体系的作用机理。
本发明提出基于多因素敏感性分析方法来挖掘标准效能体系中各因素的潜在风险水平，优化和提升标准效能发挥的服务保障能力，使得标准效能体系的因素分析结果更加直观。
本发明提出系统熵测度下标准效能体系建模与评估方法，能够反映标准效能演化过程中标准效能体系稳定发挥水平，有效提高了标准效能评估的客观性和准确性，对于质量基础设施的整体效能提升和优化发挥着重要作用。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据标准效能体系的复杂性与不确定性，得到影响标准效能稳定发挥的所有因素构成以及所有因素之间的相互作用机制；
根据所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，并建立标准效能评估指标体系模型；
根据标准效能评估指标体系模型中，各层次间和各指标间的相关关系，对标准效能评估指标体系模型进行补充和修正；
将补充和修正后的标准效能评估指标体系模型与系统熵和耗散理论相结合，得到适用于标准效能评估的熵值模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，通过对标准效能体系中人员、机器、材料、方法、环境以及测量的因素进行分析，得到影响标准效能体系的对应因素。
3.根据权利要求1所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，基于层次分析法，结合相关单位的基本情况和质量技术基础状况，以及文献调研及问卷调研结果，得到所有因素之间的相互作用机制确定各个因素之间的指标权重，作为相关标准评估指标体系模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，系统熵和耗散理论的具体计算方法如下：
计算正熵指标的归一化矩阵，
式中，为正熵指标所构成的归一化矩阵，/>为正熵指标所构成的矩阵；
计算某个指标下某个样本值占该指标的比重：
式中，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m，为第j项指标下第i个样本值占该指标的比重；
计算指标的熵值：
式中，为第j项指标的熵值；
计算指标的差异系数：
式中，为第j项指标的差异系数；
计算指标的权重：
式中，为第j项指标(列)的权重；
计算各指标的标准效能熵：
式中，为各个指标的标准效能熵；
同理得到，标准效能负熵的权重和熵值：
式中，为标准效能负熵，SS>0，j为影响该体系标准负熵值的各种因素，/>为该体系中各种影响因素的权重，/>为各种影响因素所产生的标准熵值。
5.根据权利要求1所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，得到适用于标准效能评估的熵值模型后，定量评估标适用于标准效能评估的熵值模型的运行稳定性。
6.根据权利要求5所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，定量评估标适用于标准效能评估的熵值模型的运行稳定性的方法如下：
标准效能体系中始终存在着正熵和负熵的流入，设标准效能体系总熵为S：
式中，为标准效能熵，/>为标准效能负熵；
当系统总熵S<0时，存在且/>的情况，此时标准效能体系中标准效能负熵抵消了标准效能熵，标准效能体系总熵S<0，根据耗散结构理论，当标准效能体系产生熵减时，系统产生的有序效应大于无序效应，标准效能体系在演化中趋于稳定，效能稳定性及系统可靠性增强；
当系统总熵S＝0时，标准效能体系的有序趋势和无序趋势处于均衡状态，标准效能体系整体处于暂时稳定平衡状态；
当系统总熵S>0时，存在且/>两种情况，/>时，标准效能体系产生的无序效应大于有序效应，效能的总体评估趋势走向失稳；/>且/>时，标准效能体系中未能抵消系统产生的标准效能熵，导致标准效能体系中的系统总熵不降反升，标准效能体系正处于无序状态，需要对标准效能体系中引入更多标准效能负熵因素，提高标准效能体系的稳定性。
7.根据权利要求1所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，确定敏感性分析对象，获取敏感性分析对象的不确定因素，计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度，根据影响进行综合评估，得到评估结果。
8.根据权利要求7所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，依据建设项目工程自身的特点、指标的重要程度、项目的不同阶段和实际的需求，确定敏感性分析对象；
选择敏感性分析对象中变化区间对对项目经济评估的结果影响大的因素作为不确定因素。
9.根据权利要求7所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，计算不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度的方法如下：
对每一个不确定因素按照预设幅值改变其数值，继而依次计算各种变化幅度对工程项目评估指标的影响程度，并与评估指标的原始数值进行对比，从而确定指标的变化率，作为不确定因素对适用于标准效能评估的熵值模型中评估指标的影响程度。
10.根据权利要求9所述的一种基于熵理论的标准效能分析模型与评估方法，其特征在于，指标的变化率的计算方法如下：
其中，β为变化率，ΔYj为第j个指标受变量因素变化影响的差额变化幅度，ΔXi为第i个因变量因素的变化幅度，Yj1为第j个指标受变量因素变化影响后所达到的指标值，Yj0为第j个指标未受变量因素变化影响时的指标值。
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| CN113345555A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-03 | 中国疾病预防控制中心营养与健康所 | 一种通过体熵评价认知水平的方法 |
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