一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，包括研发需求-技术特性质量屋和模糊评估方法两部分。设计的飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋包括描述研发需求的左墙、描述技术特性的天花板、以及记录两者之间关系矩阵的房间三部分，其特点是评估值可用模糊的区间信息表示；基于群体一致性强度的模糊评估方法通过语义折扣因子将模糊的区间评估信息转化为确定的评估值，可解决评估过程中模糊和缺失信息的处理问题，可降低评估的主观性。本发明可以解决评估过程中的指标设计、模糊评估信息的描述与融合等问题，为解决飞行器协同设计中的质量保障及过程控制问题提供了一种新的思路。
【专利说明】一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞行器数字化设计领域和计算机支持的协同设计领域，特别是一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法。
【背景技术】
[0002]由于飞行器设计过程非常复杂、周期长、投入成本高，因此近年来数字化协同设计技术已成为研究热点，数字化协同设计技术的发展为新型飞行器的设计提供了一种新方法。
[0003]飞行器协同设计平台为设计人员提供了数字化平台，使各学科专业人员能够协同地进行设计，并能及时发现设计冲突，从而提高设计效率和质量，降低设计成本。然而，在飞行器协同设计平台的研制过程中，由于需要不同专业背景的人员共同参与，并且所采用的开发工具和开发方法一般也不相同，因此给飞行器协同设计平台的研发带来了很大的难度。为了保障最终平台的质量，需要对飞行器设计平台方案的成熟度进行评估。但是，以往的评估都在研发过程结束后进行，此时缺陷已经形成，不利于纠正与改善。如果能在飞行器协同设计平台研制的初期就对平台的设计方案进行成熟度评估，不仅能尽早发现设计缺陷，避免不必要的麻烦与损失，而且可提高飞行器协同设计平台的可用性。
[0004]飞行器协同设计平台设计方案的成熟度评估的现有研究工作主要包括评估指标和评估方法两个方面。已有研究工作从不同的角度构建成熟度评估指标体系，如从可变配置单元设计周期的角度建立功能、数字模型、可制造性、可维护性、属性五个成熟度指标；从飞行器零部件设计的角度提出模型完成率、指标参数满足度、实现方案创新度、指标要求提高度四个成熟度指标。评估方法的研究主要有模糊综合评价方法和证据理论融合方法。模糊综合评价方法应用模糊关系合成原理，将不易定量的模糊单元评价值合成为综合评价值；证据理论融合方法通过对单体评价值进行概率合成，选取可信度最高的评价等级作为综合评价值。相比模糊综合评价方法，证据理论无需给出权重信息，因此在融合时可以降低人工干预因素，获得更好的评估效果。
[0005]然而，上述方法还存在以下不足：1)飞行器协同设计涉及多个专业学科，但现有的指标系统并没有体现各学科的专业需求和质量需求；2)平台设计方案的成熟度评估涉及多个学科的专业人员，由于领域专业存在特殊性，评估人员难以对非自己专业的指标作出精确的评估；3)通过证据融合后只能给出定性的评估等级或区间，无法给出一个定量的评估值。因此，设计一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法具有重要的理论意义和应用价值。但是，现有技术中尚无相关描述。
【发明内容】
[0006]本发明所解决的技术问题在于提供一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法。
[0007]实现本发明目的的技术解决方案为：一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，首先构建飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋，之后采用基于群体一致性强度的模糊评估方法确定飞行器协同设计平台的方案成熟度的评估值，具体包括以下步骤：
[0008]步骤I、构建飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋，并进行评估，获得初始评估息；
[0009]所述的飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋包括左墙、天花板、房间三部分，其中“左墙”表示研发需求R= (Ri I i=l, 2，...，Μ}，M为自然数，表示需求的总数；所述研发需求包括功能需求和质量需求两部分，其中功能需求包括网络通信、图形显示、密集型计算、模块集成，质量需求包括可扩展性、可靠性和安全性；
[0010]“天花板”为平台设计方案中的技术特性，表示为D=巩I j=l, 2，. . .，N}，N为自然数，表示技术特性的总数；所述技术特性包括平台架构、工具集成、任务监控、备份恢复、容错、访问控制、并行处理；
[0011]“房间”记录研发需求与技术特性之间的关系矩阵V=(Vu)mxn，其中Vu表示技术特性h与研发需求Ri的关系度，关系越密切，取值越大，定义关系度评估等级为
H=讯，H2,...Ha,...,HJ,等级越高表示其越能满足需求，其评估值用匕=Jl H表
示，其中4表示技术特性Dj满足需求民的符合度等级为〃βι的信任度，/&为单一的评估等级Ha，或者为等级区间Ha-He。
[0012]步骤2、对评估信息进行预处理，具体是将关系矩阵中的评估值进行去零与求平均值处理；对评估信息进行预处理具体包括以下步骤：
[0013]步骤2-1、找到与平台研发需求Ri相关的技术特性的个数为ki;且I < h < N，之后用1/X将信任度 < 进行平均分配：
Ei =(Mki)HHa ,βΙ'),{ΗαφΙ'·)\
[0014]_ ?°? I
={(/4, ,0 / 嗔、WfaAi /1 嗔:)}
[0015]步骤2-2、判断关系度评估等级中是否存在相同等级，如果存在相同等级，即与相等时，将信任度合并；如果不存在，则执行步骤2-3，将信任度合并所用公式为：
[0016]焉k{,",(/-/Qi，(l/AV)成:HH0办/减),?^Ι..Μα^^?)*(βξ 十；
[0017]步骤2-3、令》4=(1/6)1/? +冷），判断Σ?,?是否小于等于I，当
时，需求Ri的评估向量为：爲η = {(//*,当XL1K <丨时，即评估存在信任缺失，为了评估的完整性，给出Ri的补全值(/K)，其中< =1 -Σ?,?，H为所有的评估等级，需求Ri的评估向量最终表不为：Ei = {(Ha',ma )，(//，ww )| ο
[0018]步骤3、基于证据理论将评估信息进行融合，得到所有评估等级的信任区间；
[0019]步骤4、通过效用值进行计算，得到设计平台的方案成熟度评估等级区间
【权利要求】
1.一种飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，其特征在于，首先构建飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋，之后采用基于群体一致性强度的模糊评估方法确定飞行器协同设计平台的方案成熟度的评估值，具体包括以下步骤： 步骤I、构建飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋，并进行评估，获得初始评估息; 步骤2、对评估信息进行预处理，具体是将关系矩阵中的评估值进行去零与求平均值处理； 步骤3、基于证据理论将评估信息进行融合，得到所有评估等级的信任区间； 步骤4、通过效用值进行计算，得到设计平台的方案成熟度评估等级区间[SSMuSSMh]；步骤5、引入语义折扣因子DF，根据语义折扣因子DF计算飞行器协同设计平台的方案成熟度评估值SSM，所用公式为SSM=SSMdDFMSSMh-SSM1)，其中DF的取值通过计算群体一致性强度来确定。
2.根据权利要求1所述的飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，其特征在于，步骤I所述的飞行器协同设计平台研发需求-技术特性质量屋包括左墙、天花板、房间三部分，其中“左墙”表示研发需求R= (Ri I i=l, 2，. . .，Μ}，M为自然数，表示需求的总数；所述研发需求包括功能需求和质量需求两部分，其中功能需求包括网络通信、图形显示、密集型计算、模块集成，质量需求包括可扩展性、可靠性和安全性； “天花板”为平台设计方案中的技术特性，表示为D={D」j=l，2，. . .，N}，N为自然数，表示技术特性的总数；所述技术特性包括平台架构、工具集成、任务监控、备份恢复、容错、访问控制、并行处理； “房间”记录研发需求与技术特性之间的关系矩阵V=(Vu)mxn，其中Vu表示技术特性Dj与研发需求Ri的关系度，关系越密切，取值越大，定义关系度评估等级为
3.根据权利要求1所述的飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，其特征在于，步骤2对评估信息进行预处理具体包括以下步骤： 步骤2-1、找到与平台研发需求Ri相关的技术特性的个数为ki;且I < h < N，之后用IAi将信任度/?进行平均分配：
4.根据权利要求1所述的飞行器协同设计平台的方案成熟度评估方法，其特征在于，步骤5通过群体一致性强度确定语义折扣因子DF具体包括以下步骤： 步骤5-1、找到与技术特性I相关的设计技术的个数为当等级相等时将信任度进行合并；当存在模糊值时，加入补全值，最终得到每项技术特性的贡献度评估值G/ ； 步骤5-2、根据证据理论，计算出每项技术特性的贡献度评估等级的信任区间
【文档编号】G06F17/50GK103488846SQ201310461864
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】庄毅, 霍瑛, 顾晶晶, 倪思如, 丁飞 申请人:南京航空航天大学