基于灰色关联分析的机械产品质量综合评估研究.pdf

第 2 9卷第 6 期 2 0 0 8年 6月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e 1 V0 1 ． 2 9 No ． 6 J u n．200 8 基于灰色关联分析的机械产品质量综合评估研究 崔武子 ，金升灿 1 ． 北京联合大学 ， 北京 1 0 0 1 0 1 ；2 ． 佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 7 摘要 针对影响机械产品质量的综合性能指标存在 的多种 因素问题 ， 给 出了利 用灰 色关联 分析理论综合评估机械产品质量的方法。通过 实例说明 了该方法的计算步骤 ， 结果表 明用此方法 来解决此类问题是可行的。 关键词 灰色关联分析 ；机械产品 ；质量；评估 中图分类号 T B 4 7 2 文献标志码 A文章编号 。1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 8 0 6 - 0 0 6 3 0 2 I n v e s t i g a t i o n o f Gr e y Re l a t i o n a l An a l y s i s．i n Ap p r a i s i n g C o mp r e h e n s i v e l y Me c h a n i c a l P r o d u c t Qu a l i t y CU I Wuz i ，J I N S h e n gc a n 2 1 ． B e i j i n g U n i o n U ni v e r s i t y ， B e i j i n g 1 0 0 1 0 1 ， C h i n a ； 2 ． J i a m u s i U niv e r s i t y ，J i a m u s i 1 5 4 0 0 7 ， C h i n a Abs t r a c t ．P r e s e n t s a f a c t o r o f e ffe c fin g me c ha ni c al p r o d u c t q u ali t y c o mp r e h e n s i v e p e r f o r ma n c e i n d e x ，t h e me tho d of u s i n g g r e y rel a ti o n a l analy s i s i n a p p r a i s i n g c o mp r e h e n s i v e l y me c h ani c a l p r o d u c t qu ali ty w a s g i v e n． I t i s s h o wn c alc u l a t i o n s t e ps t h r o u g h e x a mp l e s an d p r o v e d tha t the me tho d ． i s f e a s i b l e． Ke y wo r d s g r e y r e l a t i o n al a n aly s i s ；me c han i c a l p r o d u c t ；qu a l i t y； a p p r a i s i n g 1 问题的提出 随着科学技术的进步， 质量管理活动的深入， 以 及可靠性、 维修性理论、 系统工程和价值工程在现代 机械 中的应用 ， 对机械产 品的质量要求除技术性能 指标外， 还应包括可靠性、 维修性、 安全性、 适应性、 经济性和时间性等指标 。在评估机械产 品质量的众 多指标中， 多数指标由于受多方面因素的影响及评 估中信息的不完备使得指标难以量化， 且各项指标 之间并不相互独立 ， 而呈现灰色系统的特征 。 灰色关联分析法是用于分析系统各因素关联程 度的一种方法 ， 它的基本思想是根据统计数据 的相 似程度来判断各因素或评估对象间的关联程度， 进 而确定优劣次序。该方法克服了系统分析中传统定 量分析法的缺陷， 具有对样本量大小要求不高和不 需要其具有典型概率分布等优点。因此， 机械产品 质量的评估可在定性的基础上 ， 采用灰色系统理论 和方法 ， 进行定量分析。 2 灰色关联分析原理 灰色系统理论中的关联分析法是一种因素比较 分析法， 是以数据间差值大小作为关联程度的衡量 尺度。 由 n个数据列 墨 ， ， ⋯， ， 得到矩阵 1 ● 墨 其中 X i { 1 ， ， ⋯， } 。 指定一个参考数据列 X { ， X 2 ， ⋯， 二 } 。 对 置 与 ， 第 个元素的关联系数为 △ 一 。 一 △ 一 其中△ f l 一 ； ＼ △ I l 1 i n mi nI 一 I ； J △ mR x ma xI 一 I ； 叼 ∈ 0 ， 1 是分辨系数 一般取值为0 ． 5 ， i 1 ， 2， ⋯ ， n， 1， 2， ⋯ ， m 。 ∑s 求平均值 上 L， 得出数据列 置 对参考数 m 。 据列 的关联度 ‰ 3 机械产品质量综合评估方法 机械产品质量水平主要由技术性能、 可靠性、 维 修性、 安全性、 适应性、 经济性和时间性等 7 个指标 决定。 机械产品的上述 7种指标具有一定的模糊性 ， 如 技术性能有优、 良、 一般、 差之分； 可靠性有可靠、 较可靠、 一般和不可靠之分， 这些分类都是模糊的。 因此 ， 要准确评估机械产 品的质量水平具有一定 的 困难。而采用灰色关联分析理论后 ， 可对抽样机械 各项指标进行检测， 并将各项指标的质量情况进行 灰色关联度运算 ， 进而判断机械产 品的质量 ， 即可以 较全面地对机械产品的综合质量进行评估。 维普资讯 V o 1 ． 2 9 N o ． 6 基于灰色关联分析的机械产品 量综合 笪 窒二二焦 王 笠 筮 鲞箜鱼 塑 采用灰色关联分析方法 的关键之一是 由检测 的技术指标数据列构造出最优和最差参考数据列。 3 ． 1 构造产品质量的指标数据列 设有 台抽样产品， 对每个产品检测 7 个指标 得到如下数据 Xl ； 瓦 其中 置 为第 i 台产品， i 1 ， 2 ， ⋯， ； 1 ， 2 ， ⋯ ，7 是对第 i 个产品检测得到的第_『 项指标数据。 3 ． 2 构造最优和最差参考数据列 最优参考数据列是选取各项指标中最优秀的值 构成数据列， 记为 。最差参考数据列是选取各 项指标中的最差值构成数据列， 记为 。 最优参考数据列 X { ， ， ⋯， } 。 其中 为 l『 ， ． ． ， 1 ， 2 ， ⋯， 7 申指标最 优值 。 最差参考数据列 { l ， ， 。 其中 为 一， 1 ， 2 ， ⋯， 7 中指标最 差值 。 3 ． 3计算关联度 产品 置 与最优参考数据列 的最优关联度 ， 记为 r 。 产品 置 与最差参考数据列 的最劣关联度 ， 记为 r 。 3 ． 4构 造评估 函数 评估 函数 f ， r 是关于 r 为增 函数 ， 关于 r 为减函数。可以构造较简单的线性函数 cU r 一 1 一cU r ， 式中 CO 是决策者对最优关联 度r 和最差关联度 r 的关心程度， 它的取值应根 据实际情况不同而有所侧重。比如， 对于一些产品 质量影响大的指标， 应以 r 为侧重点， 即 cU 取值要 小一些； 对于一些产品质量影响小的指标， 应以 r 为侧重点， 即 c U 取值要大一些。 一 般来讲’， 考虑 3 种特殊状况 1 只关心最优 关联度 ， 取 C O1 ； 2 只关心最差关联度 ， 取 C O0 ； 3 同时考虑最优和最差 ， 取 C O0 ． 5 。通过求 ． 值， 获得产品的优劣排序 ， 越大则产品质量越优。 4实例 见表 1 。 表1 4台产品的指标 技术性可靠性维修陛 安全性适应性经济性时间 性 产品一 。 。。 指标 1 指标2 指 标3 指 标4 指标5 指 标6 指标7 产品 1 0 ． 1 8 8 3 0 ． 1 5 5 2 0 ． 1 9 7 7 0 ． 1 974 0 ． 1 8 5 2 0 ． 1 9 1 6 0 ． 1 9 8 3 产品2 0 。 1 8 8 l 0 。 1 6 2 5 0 ． 1 9 9 2 0 ． 1 9 9 7 0 ． 1 9 3 8 0 ． 1 93 4 0 ． 1 9 9 7 产品3 0 ． 1 9 1 1 l0 ． 1 6 3 9 0 ． 1 98 2 0 ． 1 97 4 0 ． 1 93 8 0 ． 1 9 5 8 0 ． 1 9 2 7 产品4 0 ． 1 9 6 5 0 ． 1 7 5 6 0 ． 1 8 8 6 0 ． 1 9 1 5 0 ． 1 9 5 9 0 ． 1 9 5 9 0 ． 1 9 1 5 求参考数据列 最优参考数据列 X { 0 ． 1 9 7 ， 0 ． 1 7 6 ， 0 ． 1 9 9 ， 0． 2 0 0， 0． 1 9 6 ， 0 ． 1 9 6， 0． 2 0 0 } 最差参考数据列 X { 0 ． 1 8 8 ， 0 ． 1 5 5 ， 0 ． 1 8 9 ， 0 ． 1 9 1 ， 0 ． 1 8 5 ， 0 ． 1 9 2 ， 0 ． 1 9 1 } 计算关联度， 结果见表 2 。 表2 最优、 最差关联度 构造评价函数 0． 5r 一0． 5r 求得 一0 ． 0 7 8 ， 0 ． 0 7 5 ， 0 ． 0 4 7 ， 0． 0 3 8。 ‘ 得到的产品质量排序为 ， 即产品 2为最优质产品 ， 产 品 1 为最差产品。 5结语 本文利用灰色关联分析法建立了对机械产品质 量进行综合评估的灰色关联分析方法， 并以实例介 绍了综合评估机械产品质量的计算步骤。灰色关联 分析为综合评估机械质量提供了有力的依据， 它较 好地解决了机械产品质量综合评估中难以解决的多 指标评估问题， 同时灰色关联分析评估方法也适用 于其他具有多指标评估选优性质的问题， 因此具有 一 定的应用价值。 参考文献 [ 1 ] 邓聚龙． 灰色系统E M ] ． 北京 国防工业出版社， t 9 8 5 ． [ 2 ] 金升灿． 灰色关联分析在决策中的应用 [ J ] ． 煤矿机械， 2 0 0 5 2 1 36 1 作者简介崔武子 1 9 6 1 一 ， 女， 吉林吉林人， 硕士研究生， 北京 联合大学教学部主任， 课程负责人 ， 副教授， 1 9 9 3 年毕业于北京理工 大学应用数学专业， 现从事计算机基础教育， 电话 0 1 0 6 4 9 0 0 2 2 9 ， 电 子信箱 l d t w u z i b u u ． C O I I ． c n ． 现有抽样产品 4台， 经检测分别得 到 7个指标 -- 6 4 -- 收稿 日期 “ 2 0 0 7 。 l 2 ． 1 O 锄 ； ～ ～ ～ 维普资讯