一种基于promethee的可重构制造系统评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，决策者在进行决策之前，制订评价方案，每个评价方案包含有若干个评价指标，根据评价指标的特性分别选择不同的偏好函数，再分别利用每一个评价指标对每个方案进行评价，计算相应的偏好指数值；偏好指数的计算；计算方案a与可选方案集合A中的其他方案总的偏好关系；方案排序规则制定；根据定义的排序规则对方案进行综合排序，定义完全排序指标φ(a)来弥补部分排序指标的不足，根据完全排序指标φ(a)得出的排序结果。本发明的有益效果是使得决策过程中更贴近实际，从而获得更加准确的评价结果。
【专利说明】-种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于统计学【技术领域】，涉及一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展，制造业产业竞争加剧，客户需求更加刁钻和多样化，导致产品种类 的不断增多、市场需求的大幅度波动，加上科学技术的不断革新，产品上市窗口越发缩小， 现有的制造系统在缺陷逐渐显露，新型的制造系统研究逐渐成为了热点，追求以低成本生 产高质量的产品来获取竞争优势。目前，可重构制造系统（Reconfigurable Manufacturing System，RMS)作为下一代新型制造系统的典范，可以根据客户要求提供精确的功能和能力 需求，吸引了一大批研究人员投入可重构制造系统（RMS)的研究行列中。
[0003] 可重构制造系统（RMS)在设计之初就应该在结构、硬件以及软件上考虑如何应对 市场的快速变化，从而可以以最快的速度调整零件族内的生产能力和生产功能来应对市场 的变化。如果制造系统不是在设计开始就考虑重构，那么，之后如果系统需要重构，重构过 程将会是非常漫长的。在当今瞬息万变的经济环境中，漫长的重构时间是不能容忍的，也是 不现实的，所以评价一个制造系统是否具有重构的可能，或者是否具有重构性，是至关重要 的。如何对可重构制造系统设计方案进行合理的评价是本专利解决的问题。
[0004] 目前，对于制造系统的评价主要从加工时间、加工成本、物料搬运成本、系统生产 能力等角度进行分析，单独考虑单个指标或者综合考虑多个指标，采用模糊评价、综合模糊 评价、层次分析法等分析方法，对制造系统的各方面性能进行评价。
[0005] 尽管目前对于制造系统的评价研究成就显著，但是针对可重构制造系统（RMS)的 评价研究还在起步阶段，存在着如下问题：
[0006] (1)很多研究人员忽略了可重构制造系统（RMS)必须从设计之初就考虑系统的可 重构性
[0007] (2)部分研究单纯从制造成本、产量这些制造系统共性的指标来评价可重构制造 系统（RMS)，而没有考虑具有可重构制造系统（RMS)特征的评价指标。
[0008] (3)模糊评价方法主观性太强，从而可能造成不可预知的误差。
[0009] (4)层次分析法的层次划分过程复杂且具有主观性，层次之间的关系难以定义。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，解决了 现有的重构系统模糊评价方法主观性太强，误差太大的问题。
[0011] 本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
[0012] 步骤1 :决策者在进行决策之前，制订评价方案，每个评价方案包含有若干个评价 指标，根据评价指标的特性分别选择不同的偏好函数，再分别利用每一个评价指标对每个 方案进行评价，计算相应的偏好指数值；
[0013] 步骤2 :偏好指数的计算；将进行比较的两个方案的所有评价指标的比较结果结 合权重向量按照式
【权利要求】
1. 一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，其特征在于按照以下步骤进行： 步骤1 :决策者在进行决策之前，制订评价方案，每个评价方案包含有若干个评价指 标，根据评价指标的特性分别选择不同的偏好函数，再分别利用每一个评价指标对每个方 案进行评价，计算相应的偏好指数值； 步骤2 :偏好指数的计算；将进行比较的两个方案的所有评价指标的比较结果结合权 重向量按照式
进行计算，从而得出一个方案相对于另一个方案的偏好指数，定义为n(a，b)，其中， 0彡Jr(a,b)彡1，当Jr(a,b)越接近1时，说明与方案b相比，决策者更偏好方案a; 步骤3 :方案a与可选方案集合A中的其他方案总的偏好关系如下：
其中，小+ (a)表示与其他方案相比，决策者对于方案a的偏好程度，（t+ (a)越接近1， 说明决策者越倾向于选择方案a，反之方案a被选中的可能性将很低，甚至为零；(K(a)表 示与其他方案相比，决策者对于方案a的厌恶程度，即决策者更倾向于其他方案的程度，当 (a)越接近于0时，说明决策者越倾向于选择方案a，反之，说明选则方案a将会是一个 非常糟糕的决定； 步骤4:方案排序规则制定；
其中，P+，P_表示方案a相对于方案b更加有优势，即决策者更偏好于方案a; 1+，r表示 方案a和方案b之间没有明显的优劣之分，即决策者对于这两个方案没有偏好； 根据定义的排序规则对方案进行综合排序：
其中，P1表示决策者更偏好方案a，即当〇 + (a) > 4> + (b)&<K(a) < <K(b))或者 (4> + (a) > 4> + (b)&<K(a) = <K(b))或者（4> + (a) = 4> + (b)&<K(a) < <K(b))时，方案 a比方案b有优势；I1表示两个方案没有关系，即当（ct+ (a) =ct+ (b)&cjr(a) =f(b)) 时，决策者选哪一个的概率是一样的；R表示方案a和方案b无法进行比较，S卩（ct+ (a) > 4> + (b)&<K(a) > <K(b)); 步骤5 :定乂完全排序指标(a)来弥补部分排序指标的不足： 小（a) = 4> + (a)-<K(a) (46) 根据完全排序指标小（a)得出的排序结果：
其中，Pn表示决策者更偏好方案a;In表示决策者对两个方案没有偏好。
2. 按照权利要求1所述一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，其特征在于： 所述6个评价指标分别为：伸缩性（S，Scalability)、可转换性（(^Convertibility)、可诊 断性（〇,0丨38]108313；[1；^5〇、模块化（1^0(111131'；^5〇、可集成性（1，11^68四13；[1；^5〇、定制化 (Cm,Customisation)〇
3. 按照权利要求1所述一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，其特征在于： 所述偏好函数包括： ① 普通偏好函数； ② 准评判偏好函数； ③ 线性偏好函数； ④ 层级偏好函数； ⑤ 具有不相关性区域的线性偏好函数； ⑥ 高斯偏好函数。
4. 按照权利要求1所述一种基于PROMETHEE的可重构制造系统评价方法，其特征在于： 所述权重向量的计算过程为： 步骤1:将比较矩阵中的每一行的数值连乘，并开n次方，如式（25)所示：
步骤2 :按照式（26)、（27)求解每一个准则的权重：
步骤3:得出最终的权重向量：W = k | i = 1，2, ? ? ? n}〇
【文档编号】G06N5/04GK104408521SQ201410724950
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】王国新 申请人:北京理工大学