[发明专利]一种基于贝叶斯网络的机械类产品的性能评估方法

说明书

本发明提供一种基于贝叶斯网络的机械类产品的性能评估方法，以历史的组件解决方案使用概率作为分析基础，考虑组件在机械结构上兼容性关系，同时选取合适的评价指标对所生成的机械类产品的解决方案组合进行性能评价，最后再将联合概率密度作为综合性能评估的标准；由此可见，本发明首先以历史数据作为分析组件解决方案使用概率的计算依据，实现对历史数据的运用和再设计，再以评价性能的分数和计算相应的概率值，实现对解决方案性能的定量评估，最后基于贝叶斯条件概率，在已知各个组件的解决方案的条件下计算当前组合性能评估的结果，从而在保证产品方案的多样性、评价方法的有效性与精确性的基础上，得到性能最好的机械类产品的解决方案。

技术领域

本发明属于产品性能评估技术领域，尤其涉及一种基于贝叶斯网络的机械类产品的性能评估方法。

背景技术

产品设计是将模糊的需求转化为具体的功能，再将具体功能转化为具体结构的过程。产品设计大致可以分为：需求确定、概念设计、详细设计、产品开发四个步骤。美国国家战略研究中心表明，90％的产品全生命周期的价格、功能和质量等在产品设计阶段已经被确定，70％～80％在概念设计阶段被确定，这一观点在工程设计领域达到了广泛的共识。可见产品概念设计与评价决策在产品开发中占有重要角色。

传统的概念设计方法有：(1)发明问题解决理论(TRIZ)：将具体问题转化为TRIZ问题，再利用TRIZ理论求出该TRIZ问题的普适解，最后再将普适解转换为对应领域内的解或特解的矛盾解决过程。(2)质量功能展开(QFD)理论：QFD中包含了产品需求、产品功能、需求重要性和需求功能相关关系等，实现从顾客需求到产品概念的转化。(3)形态学方法：根据形态学分析技术，将技术分解为若干因素，分析各因素的可能形态，通过排列组合方法得到若干可能的解决方法，从中选出最优方案。上述三种方法在一定的程度一定的方面解决了产品概念设计过程中的问题，但是却无法客观的评估产品的性能，同时由于设计师知识的局限性和设计偏好性，如果在设计过程中设计师进行过多的设计决策，可能会导致产品的解决方案不能够很好的切合顾客需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于贝叶斯网络的机械类产品的性能评估方法，在保证产品方案的多样性与评价方法的有效性与精确性的基础上，能够更为准确得到性能最好的机械类产品的解决方案。

一种基于贝叶斯网络的机械类产品的性能评估方法，包括以下步骤：

S1：将所述机械类产品拆解为具有单个功能的组件，并获取实现各个组件功能的可能的解决方案；

S2：分别从所述机械类产品各组件可能的解决方案中选出一种进行组合，得到实现该机械类产品功能的所有解决方案的组合，然后为各组合设定两个以上的评价指标；

S3：依次针对各评价指标下的各组合执行性能评估操作，得到各评价指标下各组合对应的机械类产品的性能评估中间值，所述性能评估操作包括以下步骤：

S31：获取当前组合所选用的各解决方案的使用概率；

S32：对于该组合中所选用的解决方案，获取各解决方案两两之间的兼容性概率，然后将所有兼容性概率累乘，得到兼容性累乘概率；

S33：为当前的评价指标设定等级，然后获取该组合所选用的解决方案属于每个等级的概率，其中等级至少为两级，且不同等级对应不同分值；

S34：根据不同等级对应的分值，将当前组合中不同组件的解决方案的分值进行求和，得到该组合对应的最高分数值；

S35：获取S34中最高分数值对应的概率，并将该最高分数值对应的概率作为当前组合在当前的评价指标下对应的机械类产品的性能评估中间值；