计算机数字控制系统对配套产品优选的方法研究

[摘要] 本文以 CNC系统配套产品质量优选为目标，引入模糊数学中相关理论，建立优选模型。提出了一种较实用的产品质量优选方法，并以实例证明其有效性。

[关键词] 数控系统 质量优选 模糊数学

伴随着现代化大生产的发展，CNC系统生产厂家越来越多集中力量于自身的核心任务，而从外部大量购进配套产品，如开关电源、键盘、编码器、接插件、手摇脉冲发生器、板卡、可编程控制器等元器件。这些产品是CNC系统的重要组成部分，它们的质量对CNC系统质量有着直接影响，所以必须重视这些外构件的采购质量管理，以确保进厂产品符合产品设计规定要求。但在众多厂家生产的同类型产品中，如何选出质量上乘的产品却很不容易，因此，寻找一种可行的能够判断产品质量好坏、实现产品排序或优选、解决“多中选优”问题的实用方法，无论对消费者还是企业都是非常重要的。针对此问题，利用模糊数学的相关理论，本文提出一种实用的优选方法。

一、模糊综合优选模型

本法以模糊中学中隶属度及权函数为基础，建立模糊关系综合矩阵，按最大隶属度的原则进行产品质量优选或排序。

1.建立产品质量综合评价指标体系。在对产品优选过程中，应根据层次性、全面性、因果性、可靠性等原则，仔细考察、分类，构成产品质量综合评价指标体系,即按上级下级支配关系而建立体系图表。如图1所示：

2.建立目标集权重矩阵W。由于不同的目标集往往具有不同的性质和特点，不同目标在产品质量特性中重要程度不同，需决策者准确地对不同性质目标权重系数赋值。从而，建立目标集权重矩阵。通常可以采用直接给出法(DDM)、比较矩阵法（CMM）、层次分析法（AHP）、环比评分法（CCM）、模糊区间法（FIM）、重要性排序法（IOM）、二型Fuzzy子集法(TFM)等来确定权系数值,从而组成权重矩阵W=(wf)。

3.建立系统特征值矩阵X。设系统有n个待选优对象组成系统的选优集，又有m个质量指标或目标对选优对象进行评判组成系统的目标集，则有系统目标特征值矩阵

4.特征值矩阵X规格化,将特征值矩阵X转化为优属度矩阵R。为消除m个目标特征值量纲不同的影响，将矩阵X规格化，规格化原则如下：

(1)越大越优原则xij≥0

（2)越小越优原则xij>0;xij>=0时，rij=1

（3)归一化原则

其中，rij——对象j目标i对优的隶属度i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

将特征值矩阵X转化为优属度矩阵R

此矩阵即为下一条优势的

基础。

5.综合评定向量S。基于以上运算，在借助Fuzzy集理论中综合评定概念，当目标f隶属度向量为Ri=(ri1,ri2,…,rin);目标集权数分配向量为wf=(wf1,wf2,…,wfn),则综合评定向量S可通过矩阵运算获得,即S=wf* Ri=(s1,s2…sn)。

6.产品优选结果。得到综合评定结果后，按最大隶属度原则进行优选或排序，假如s1>s2>…>sn,即產品一质量最优、产品二质量次之、产品三质量最差。则在同等条件下应优先选用产品一，可使系统质量得到可靠保证。

二、应用举例

1.建立系统的目标、权重、特征值矩阵。根据用户要求，需要一开关电源来组成一台数控装备，现有五厂家生产的开关电源选择 。作为我们优选对象，组成优选集，又有若干项质量指标构成系统的目标集，并且，利用环比评分法确定了各质量指标的权重值。

2.优属度矩阵。按照规格化原则，将表1中内容进行处理，即将特征值矩阵转化成相应的优属度矩阵。

3.计算宏观层各指标的优属度矩阵。

4.总目标优属度向量S。

=(0.4690.4700.6210.3840.754)

按优属度越大越优的原则,得出结论:厂家五提供的产品质量最好,因而,对于消费者或CNC系统生产厂家来讲,应优先购买该产品。

参考文献:

[1]贺仲雄:模糊数学及其应用[M].天津:天津科学技术出版社,1984.1

[2]刘增良:模糊技术与应用选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,1986.9

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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