[发明专利]一种基于AHP的机械装置设计选型方法

权利要求书

1.基于AHP的机械装置设计选型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：分析实验数据构建机械装置各部件各类型的性能指标关系矩阵，具体如下：

a)根据机械装置各部件各类型进行分类，部件A有类型A_j，j＝1,2,…,m；

b)根据设计前期的用户需求、设计中期的约束和设计后期的机械装置评价指标制定需要的性能指标K_i，i＝1,2,…,n；

c)根据已有文献中的实验数据和结论，设定每个部件不同类型对应的性能指标重要程度G，重要程度的等级从1到n逐渐升高；设部件A的第j种类型A_j对应机械装置性能指标K_i的等级为G_AjKi，构建每一组部件的性能指标关系矩阵G_A，A＝1,2,…,d，d为部件个数；定义部件A关于性能指标的关系矩阵如下：

注意，若某项性能指标对某部件类型不产生影响，考虑到步骤3的计算限制，定义重要程度G＝∞；

步骤2：根据用户需求，用AHP求出用户所需机械装置的性能指标的属性权重，具体如下：

a)根据用户对该机械装置所对应的不同性能指标K_i的需求，分别确定计算属性权重所需的成对比较判断矩阵D＝(d_ij)，如下，其中d_ij表示性能指标K_i相对于性能指标K_j的重要程度；

b)求出判断矩阵D最大特征值λ_o所对应的特征向量λ＝[λ₁ λ₂…λ_i…λ_n]^T，将λ归一化得到权值向量W＝[w₁ w₂…w_i…w_n]^T，即为所求的通过量化用户需求得到对应机械装置性能指标的属性权重；

c)对判断矩阵进行一致性检验，过程如下：

c-1)计算一致性指标：式中n为判断矩阵阶数；

c-2)计算平均随机一致性指标R.I；

c-3)计算一致性比例：当C.R.＜0.1时，认为判断矩阵D通过一致性检验，即实施下一步；若未通过检验，则返回步骤2第a)小项，重新调整用户需求，确定新的判断矩阵；

步骤3：比较机械装置各部件各类型性能指标关系矩阵与基于用户需求的机械装置性能指标权值向量，得到性能指标比值之间相似度最大的一组部件类型，具体如下：

a)将基于用户需求的权值向量W中各元素进行两两比值，得到权值比值向量其中

b)将性能指标关系矩阵中每一行向量中各元素进行两两比值，得到每一行向量的权值比值向量，构成性能指标关系矩阵的比值矩阵R_A，A＝1,2,…,d，d为部件个数，求出部件A的性能指标关系矩阵的比值矩阵如下：

其中

c)将性能指标关系矩阵的比值矩阵R_A的每一行向量表示为A表示部件标识，j表示R_A的行数，即同一部件下不同类型；计算与权值比值向量P的相似度其中构建机械装置各部件的相似度矩阵SA，A＝1,2,…,d，d为部件个数，

d)取S_A中最大的值则S_A(sim_o)在S_A中的位置对应的部件类型为最符合用户需求的部件型号。