CN117726316B - 一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，包含以下步骤：获得影响维修效果的所有因素；根据影响因素，选择人工定性评判主体；运用客观赋权法与主观赋权法，确定各所述影响因素的权重；运用算术平均值法，量化得到所述影响因素的最佳权重；依据预设的维修效果决断标准选出最佳维修方法。本发明提供的评价方法将维修工程师对维修效果影响因素定性的评判标准和比较等级转换为定量的尺度，再结合客观分析方法、主观分析方法和算数平均值法得到最佳的权重分配，最后运用决断标准选择出最佳的维修方法，其结果更加准确、高效。
Description
技术领域
本发明属于维修工程技术领域，具体涉及一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法。
背景技术
水陆两栖飞机作为国家应急救援体系建设急需的重大航空装备，具备执行海上应急救援、森林灭火和海洋巡察等多项特殊任务的功能。为使水陆两栖飞机在执行任务时更能适应外界环境，研发团队需要赋予飞机更强的抗浪性能、操稳性能、防腐性能和较快的投汲水性能等特点。但水陆两栖飞机的维修效果会影响飞机派遣率，直接导致飞机运营成本增加，间接可能对国民生命财产带来重大损失。
水陆两栖飞机在维修过程中，影响维修效果的因素有地面设备、航材保障、工作制度、工作环境、飞机设计属性和人力资源配置模式等。使用科学的维修效果评价方法可以使运营商和用户的维修工程部门在设计维修方案时，重点关注对维修效果影响较大的维修因素，并且有根据地选出更为合理的维修方法使飞机维修效果达到最佳的同时，提升飞机利用率，减少运营商和用户的维修成本。
目前学术界对维修效果评价方法虽然有了大量的研究内容，但对水陆两栖飞机维修效果评价方法的相关研究还是处于初始阶段。一方面，大部分的维修效果评价方法采取单一的评价方法具有主观性或者采取组合的评价方法但求解过程复杂在维修现场缺乏可操作性，同时也没有对除维修工程师以外的专家意见进行采集；另一方面，水陆两栖飞机具有执行多种特殊任务的功能，相较于民航飞机只在陆地机场起降之外，水陆两栖飞机维修效果影响因素较多，需要考虑复杂机体结构设计、特殊运行环境、为保障任务顺利完成所需储备的航材和救援/灭火耗材以及维修工程师的专业素养和身体素质等因素。
因此，有必要建立一种定性与定量相结合的评价标准以对水陆两栖飞机维修效果进行合理的评价，并使其在维修方法制定过程中具有可操作性。
发明内容
针对现有技术存在的缺失，本发明提供一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，以使维修方法制定与选择过程中更加系统化、理论化。
为实现此目的，本发明的技术方案包括以下步骤：
一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，包含以下步骤：
获得影响维修效果的所有因素；
根据影响因素，选择人工定性评判主体；
运用客观赋权法与主观赋权法，确定各所述影响因素的权重；
运用算术平均值法，量化得到所述影响因素的最佳权重；
依据预设的维修效果决断标准选出最佳维修方法。
进一步地，所述影响维修效果的因素即所述影响因素主要包括以下六种：地面设备、航材保障、工作制度、工作环境、飞机设计属性和人力资源配置模式。
进一步地，所述地面设备指水上、水下和地面维修所需支撑、起吊和计量等工具设备以及将飞机从海上或湖上拖至陆地维修基地所必须的牵引设备和轨道设施；进一步地，所述航材保障指为了使水陆两栖飞机顺利完成特种任务的执行，各维修基地需要依据水陆两栖飞机在各片区承担任务类型的不同，保障飞机正常维护所需航材的供应与执行任务时所需装备与保障设备的供应；进一步地，所述工作制度指为了配合水陆两栖飞机执行特种任务的需求，维修工程师需要全程实地参与到对飞机运行维护的保障工作，长期紧张的工作环境会使维修工程师的生理和心理产生负荷；进一步地，所述工作环境指由于水陆两栖飞机具有执行特殊任务的功能，飞机的维修场地有可能处于山区或者水面，因此造成没有机库专业维修设备进行支持，并且地理环境可能会对维修工程师的工作状态产生干扰；进一步地，所述飞机设计属性指船体、浮筒和水箱的设计特征对维修效果的影响，相较于民航飞机的设计属性，水陆两栖飞机的船体和浮筒可以使飞机在水面具有良好的起降性能并且有利于保持平稳，而独特的水箱设计可以满足执行灭火任务时的蓄水需求；进一步地，所述人力资源配置指为满足飞机在水上停留时维修工程师可以对飞机进行检查和维护，需要维修工程师具备一定的游泳和潜水技能，并且需要为维修工程师配备保障其在水下维持正常生命活动的设备与器械。
进一步地，所述人工定性评判主体为专家组，专家组的成员主要包括来自飞机制造厂、运营商、用户和大修厂经验丰富的维修工程师。
进一步地，所述客观赋权法和主观赋权法需要将专家定性的评判标准和比较等级转换为定量的评判尺度，因此设计对应关系，将对6种影响因素的客观评判标准和主观比较等级划分为以下9种尺度：
所述尺度划分中偶数尺度的评判标准和比较等级对应介于相邻奇数尺度之间。
进一步地，所述客观赋权法，其具体流程涉及决策矩阵、优属度矩阵和归一化矩阵，最终求解得到客观赋权法权重：
所述决策矩阵F为不同专家参照评判标准对n个不同维修方法的6个指标因素进行打分后，求和平均所得到的矩阵：
所述优属度矩阵R为指标相对优属度rij组成的矩阵R＝(rij)n×6；
指标相对优属度rij为单个指标因素与同一指标因素单列最大值的比值：
式中，为每列中的最大值；
所述归一化矩阵D为对优属度矩阵中各个优属度归一化后所得到的矩阵D＝(dij)n×6；
式中，归一化矩阵中客观赋权法权重各元素
进一步地，所述的计算需要对归一化矩阵进行熵值计算后再次进行归一化处理：
客观赋权法权重表达式为
式中，
进一步地，所述主观赋权法，其具体流程涉及建立层次模型、构造成对比较矩阵、和法求解得到主观赋权法权重：
所述层次模型一般分为三层，即目标层、准则层和方法层。目标层为最终理想的维修方法；准则层为影响维修方法效果的影响因素；方法层为可供选择的方法种类；
所述成对比较矩阵具体为：
式中，用αij表示第i个因素型相对于第j个因素的比较结果，并且αii＝1；
成对比较矩阵是通过定性比较得到的结果，采用和法求得主观赋权法权重；
所述和法具体为将A的每一列向量归一化得将C按行求和得将C按行求和所得矩阵进行归一化即得到主观赋权法权重Sj”。
进一步地，所述算术平均值法是将客观赋权法Sj'与主观赋权法Sj”算数求和再平均，即可得到影响维修效果因素更加准确的权重Sj，
所述算术平均值法表达式为：
进一步地，所述维修效果决断标准是对维修方法负理想目标的贴近度Qi进行排序，贴近度Qi更接近1的维修方法，说明其更符合作为维修方法。
进一步地，所述维修方法负理想目标的贴近度Qi的表达式为：
式中，和/>分别为正负理想贴近度。其中，/>
进一步地，正理想目标其中/>负理想目标 其中/>
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的基础的实施方案中提供的评价方法是将维修工程师对维修效果影响因素定性的评判标准和比较等级转换为定量的尺度，再结合客观分析方法、主观分析方法和算数平均值法得到最佳的权重分配，最后运用决断标准选择出最佳的维修方法，其结果更加准确、高效。
附图说明
图1是本发明实施例的水陆两栖飞机维修效果评价方法的流程图。
图2是本发明实施例的客观赋权法流程图。
图3是本发明实施例的主观赋权法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明以民用航空维修方法制定体系为框架，面向水陆两栖飞机的维修效果，提出一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法。并运用分析逻辑与决断标准选择出对维修效果影响最大的因素以及最佳的维修方法。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
参见图1，其示出了本发明实施例中用于水陆两栖飞机维修效果评价方法的流程图，该方法包括分析影响维修效果的因素；根据影响因素，确认专家组的组成；运用客观赋权法与主观赋权法，分析出影响维修效果各因素的权重；运用算术平均值法，量化得到影响维修效果各因素的最佳权重；依据维修效果决断标准选出最佳维修方法。
从事制定维修方法的工程技术人员依据此分析方法，可以将维修工作中的定性指标转换为定量指标，以便于明确在制定维修方法的过程中需要重点关注的影响因素，并且可以运用决断标准，选择出最佳的维修方法，有效避免了主观盲目性。
所述的一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，过程如下：
步骤1：分析影响维修效果的因素：
所述影响维修效果的因素主要包括：
地面设备、航材保障、工作制度、工作环境、飞机设计属性和人力资源配置模式。地面设备指水上、水下和地面维修所需支撑、起吊和计量等工具设备以及将飞机从海上或湖上拖至陆地维修基地所必须的牵引设备和轨道设施；航材保障指为了使水陆两栖飞机顺利完成特种任务的执行，各维修基地需要依据水陆两栖飞机在各片区承担任务类型的不同，保障飞机正常维护所需航材的供应与执行任务时所需装备与保障设备的供应；工作制度指为了配合水陆两栖飞机执行特种任务的需求，维修工程师需要全程实地参与到对飞机运行维护的保障工作，长期紧张的工作环境会使维修工程师的生理和心理产生负荷；工作环境指由于水陆两栖飞机具有执行特殊任务的功能，飞机的维修场地有可能处于山区或者水面，因此造成没有机库专业维修设备进行支持，并且地理环境可能会对维修工程师的工作状态产生干扰；飞机设计属性指船体、浮筒和水箱的设计特征对维修效果的影响，相较于民航飞机的设计属性，水陆两栖飞机的船体和浮筒可以使飞机在水面具有良好的起降性能并且有利于保持平稳，而独特的水箱设计可以满足执行灭火任务时的蓄水需求；人力资源配置指为满足飞机在水上停留时维修工程师可以对飞机进行检查和维护，需要维修工程师具备一定的游泳和潜水技能，并且需要为维修工程师配备保障其在水下维持正常生命活动的设备与器械。
步骤2：根据影响因素，确认专家组的组成：
所述专家组的组成主要包括来自飞机制造厂、运营商、用户和大修厂经验丰富的维修工程师。
步骤3：运用客观赋权法与主观赋权法，分析出影响维修效果各因素的权重：
运用客观赋权法和主观赋权法首先需要将专家定性的评判标准和比较等级转换为定量的评判尺度，因此设计对应关系，将对6种影响因素的客观评判标准和主观比较等级划分为以下9种尺度：
所述尺度划分中偶数尺度的评判标准和比较等级对应介于相邻奇数尺度之间。
所述客观赋权法，其具体流程涉及决策矩阵、优属度矩阵和归一化矩阵，最终求解得到客观赋权法权重，见附图2。
所述决策矩阵F为不同专家参照评判标准对n个不同维修方法的6个指标因素进行打分后，求和平均所得到的矩阵：
所述优属度矩阵R为指标相对优属度rij组成的矩阵R＝(rij)n×6；
所述指标相对优属度rij为单个指标因素与同一指标因素单列最大值的比值：
式中，为每列中的最大值；
所述归一化矩阵D为对优属度矩阵中各个优属度归一化后所得到的矩阵D＝(dij)n×6；
式中，归一化矩阵中各元素
所述客观赋权法权重的计算需要对归一化矩阵进行熵值计算后再次进行归一化处理，客观赋权法权重表达式为
式中，
所述主观赋权法，其具体流程涉及建立层次模型、构造成对比较矩阵、和法求解得到主观赋权法权重，见附图3。
所述层次模型一般分为三层，即目标层、准则层和方法层；目标层为最终理想的维修方法；准则层为影响维修方法效果的影响因素；方法层为可供选择的方法种类。
所述成对比较矩阵具体为：
式中，用αij表示第i个因素型相对于第j个因素的比较结果，并且αii＝1，
成对比较矩阵是通过定性比较得到的结果，采用和法求得主观赋权法权重。
所述和法具体为：将A的每一列向量归一化得将C按行求和得 将C按行求和所得矩阵进行归一化即得到主观赋权法权重Sj”。
所述算术平均值法是将客观赋权法Sj'与主观赋权法Sj”算数求和再平均，即可得到影响维修效果因素更加准确的权重Sj。
步骤4：运用算术平均值法，量化得到影响维修效果各因素的最佳权重；
所述算术平均值法是将客观赋权法Sj'与主观赋权法Sj”算数求和再平均，即可得到影响维修效果因素更加准确的权重Sj：
所述算术平均值法表达式为：
步骤5：依据维修效果决断标准选出最佳维修方法：
其中，维修效果决断标准是对维修方法负理想目标的贴近度Qi进行排序，贴近度Qi更接近1的维修方法，说明其更符合作为维修方法。
所述维修方法负理想目标的贴近度Qi的表达式为：
式中，和/>分别为正负理想贴近度，
其中，
正理想目标其中/>
负理想目标其中/>
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，包含以下步骤：
获得影响维修效果的所有因素；
根据影响因素，选择人工定性评判主体；
运用客观赋权法与主观赋权法，确定各所述影响因素的权重；
运用算术平均值法，量化得到所述影响因素的最佳权重；
依据预设的维修效果决断标准选出最佳维修方法；
所述运用客观赋权法与主观赋权法，确定各所述影响因素的权重，包括：获得所述人工定性评判主体做出的定性的评判标准和比较等级，将所述人工定性评判主体针对所述影响因素给出的定性的评判标准和比较等级转换为定量的评判尺度，建立人工定性评判主体做出的定性的评判标准和比较等级与定量的评判尺度之间的对应关系：
尺度划分中偶数尺度的评判标准和比较等级对应介于相邻奇数尺度之间；
所述客观赋权法的流程涉及决策矩阵、优属度矩阵和归一化矩阵，最终求解得到客观赋权法权重；
所述决策矩阵F为不同的人工定性评判主体参照预设的评判标准对n个不同维修方法的六种所述影响因素进行打分后，求和平均所得到的矩阵：
所述优属度矩阵R为指标相对优属度rij组成的矩阵：
R＝(rij)n×6
所述指标相对优属度rij为单个影响因素与同一影响因素单列最大值的比值：
式中，为每列中的最大值；
所述归一化矩阵D为对优属度矩阵R中各个优属度归一化后所得到的矩阵：
D＝(dij)n×6
式中，
所述客观赋权法权重的计算需要对归一化矩阵进行熵值计算后再次进行归一化处理；
所述客观赋权法权重表达式为：
式中，
所述主观赋权法的流程涉及建立层次模型、构造成对比较矩阵及和法求解得到主观赋权法权重；
所述成对比较矩阵为：
式中，用αij表示第i个因素型相对于第j个因素的比较结果，并且αii＝1；
成对比较矩阵是通过定性比较得到的结果，采用和法求得主观赋权法权重；
所述和法包括：
将A的每一列向量归一化得将C按行求和得/>以及将C按行求和所得矩阵进行归一化，得到主观赋权法权重Sj”。
2.根据权利要求1所述的用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，所述影响维修效果的因素包括六种：地面设备、航材保障、工作制度、工作环境、飞机设计属性和人力资源配置模式。
3.根据权利要求2所述的用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，所述地面设备指水上、水下和地面维修所需工具设备以及将飞机从海上或湖上拖至陆地维修基地所必须的牵引设备和轨道设施；所述航材保障指为了使水陆两栖飞机顺利完成特种任务的执行，各维修基地需要依据水陆两栖飞机在各片区承担任务的类型，保障飞机正常维护而提供的航材供应及为飞机执行任务时提供的装备与保障设备的供应；所述工作制度指为了配合水陆两栖飞机执行特种任务，维修工程师全程实地参与到对飞机运行维护的保障工作的规则；所述工作环境指所述水陆两栖飞机的维修场地的地理环境；所述飞机设计属性指船体、浮筒和水箱的设计特征；所述人力资源配置指维修工程师具备的水下工作的技能和必要的设备与器械。
4.根据权利要求3所述的用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，所述人工定性评判主体包括来自飞机制造厂、运营商、用户和/或大修厂的维修工程师。
5.根据权利要求1所述的用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，所述算术平均值法是将客观赋权法权重Sj'与主观赋权法权重Sj”算数求和再平均，得到影响因素更加准确的权重Sj，算术平均值法表达式为：
6.根据权利要求5所述的用于水陆两栖飞机维修效果评价的方法，其特征在于，所述维修效果决断标准是对维修方法负理想目标的贴近度Qi进行排序，贴近度Qi更接近1的维修方法，说明其更符合作为维修方法，维修方法负理想目标的贴近度Qi的表达式为：
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