基于权重的装备多属性维修决策方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种装备多属性维修决策方法，特别是涉及一种基于权重的装备多属 性维修决策方法。
【背景技术】
[0002] 文献"公开号是CN102623910A的中国发明专利"公开了一种基于可靠性的开关设 备维修决策方法，该方法在开关设备可靠性基础上分析开关设备老化寿命，对待修开关设 备元部件重要度进行定量评价分析。同时，利用开关设备可靠性数据、电压等级、故障元部 件重要度，以及电网接线结构对待修设备集进行排序分组，并收集开关设备所在系统负荷 预测信息，在计及检修能力约束和气象约束的基础上以电网失负荷量最小值为目标安排开 关设备维修日程。但该方法没有建立决策模型解决多个决策目标和决策者的偏好对决策结 果的影响，没有考虑决策目标和决策者对决策结果的影响。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有装备多属性维修决策方法装备维修效率低的不足，本发明提供一种 基于权重的装备多属性维修决策方法。该方法建立维修决策层次模型，分析量化模型参数， 引入权重用于计算维修方案效益值。首先，确定需要开展维修决策的具体装备，列出所有 可行的维修方案，根据维修条件和维修方案建立维修决策层次模型结构；其次，分析维修决 策层次模型参数，针对要展开维修的装备，根据维修条件及相互影响给出各状态节点和目 标节点的参数，量化状态节点对目标节点的影响；然后，由各维修条件及相应的评价指标构 造判断矩阵，并根据判断矩阵得到权重向量，检验判断矩阵避免不相容造成的权重误差；最 终，基于建立的维修决策层次模型，以权重为驱动，利用所得判断矩阵和目标节点参数值， 计算对应维修方案的效益值，从而给出最优决策。该方法有效解决了多个决策目标和决策 者的偏好，提高了维修效率。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于权重的装备多属性维修决 策方法，其特点是米用以下步骤：
[0005] 步骤一、确定需要开展维修决策的具体装备，列出所有可行的维修方案；
[0006] 步骤二、建立维修决策层次模型结构为总目标层、准则层和方案层三层结构；
[0007] 步骤三、分析维修决策层次模型参数，首先针对需要开展维修决策的装备，根据维 修条件给出状态节点维修资源B1、维修时机B2、部件状态B3和故障风险B 4的参数值，然后分 析这些状态节点参数取值如何影响目标节点维修时间C1、维修费用C2、维修结果C3和故障 损失C4的参数取值，以此来量化状态节点对所关联目标节点的影响；
[0008] 步骤四、根据维修决策层次模型，以维修效果最优为准则，首先建立A-B判断矩 阵A = (au) ^di-C判断矩阵Bi= (b Jmxm，然后根据判断矩阵分别得到状态节点Bi的权 重％，目标节点Cj对状态节点的权重w u以及每一个目标节点C」对总维修目标的组合权重
，其中A是维修决策要达到的总目标，B是状态节点包括Bi, i = 1，2,…，m，C 是目标点，ai：j表不B B」的相对重要度，b i：j表不C C」的相对重要度，其中，i, j = 1，2,…，η ;
[0009] 步骤五、由于使用判断矩阵有判断不一致的情况，在维修决策模型中要计算一个 一致性指标
来衡量由于不相容所造成的权重误差，当C. I.小于0. 10,就 认为这个判断满意，其中λ_是矩阵最大特征值；
[0010] 步骤六、基于建立的维修决策层次模型，以权重为驱动，利用所得判断矩阵和目标 节点参数值Cy由
分别计算对应维修方案的效益值，选择最佳维修方案。
[0011] 本发明的有益效果是：该方法建立维修决策层次模型，分析量化模型参数，引入权 重用于计算维修方案效益值。首先，确定需要开展维修决策的具体装备，列出所有可行的维 修方案，根据维修条件和维修方案建立维修决策层次模型结构；其次，分析维修决策层次模 型参数，针对要展开维修的装备，根据维修条件及相互影响给出各状态节点和目标节点的 参数，量化状态节点对目标节点的影响；然后，由各维修条件及相应的评价指标构造判断矩 阵，并根据判断矩阵得到权重向量，检验判断矩阵避免不相容造成的权重误差；最终，基于 建立的维修决策层次模型，以权重为驱动，利用所得判断矩阵和目标节点参数值，计算对应 维修方案的效益值，从而给出最优决策。该方法有效解决了多个决策目标和决策者的偏好， 提高了维修效率。
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明基于权重的装备多属性维修决策方法的流程图。
[0014] 图2是本发明实施例所建立的装备对应的维修决策层次模型图。
【具体实施方式】
[0015] 参照图1-2。本发明基于权重的装备多属性维修决策方法具体步骤如下：
[0016] 1、确定需要开展维修决策的具体装备，列出所有可行的维修方案。
[0017] 以"无线传感器"为故障模式，针对维修决策的目标有最小维修、优先最小维修、非 完美维修、优先非完美维修、换件维修和优先换件维修6种维修方案。
[0018] 2、建立维修决策层次模型结构。
[0019] 本发明模型分为总目标层、准则层和方案层，其中总目标层为维修要达到的目标， 准则层为针对目标评价各维修方案时所考虑的各子目标及其相关关系，方案层为具体的维 修方案。
[0020] 针对装备维修决策的总目标Α，首先在模型的准则层中找到对应的子目标是状态 节点维修资源B1、维修时机B2、部件状态B3和故障风险B4;然后从状态节点向下搜索需要进 一步考虑的子目标是目标节点维修时间C1、维修费用C2、维修结果C3和故障损失C 4;最后是 具体维修方案最小维修〇1、优先最小维修仏、非完美维修D3、优先非完美维修D4、换件维修D 5和优先换件维修D6。
[0021] 3、分析维修决策层次模型参数。
[0022] 参照表1，首先针对维修决策目标A，根据维修条件给出维修资源B1、维修时机B 2、 部件状态民和故障风险B4的参数值；然后分析这些状态节点参数取值如何影响目标节点维 修时间C1、维修费用C2、维修结果C3和故障损失C4的参数取值，并用具体数值量化状态节点 对所关联目标节点的影响；最后根据不同维修方案下状态节点的不同参数取值给出相应目 标节点的参数值。
[0023] 表1维修决策模型节点及取值描述
[0024]
[0025」
[0026]
[0027] ①维修时间C1。
[0028] 每种维修方案需要相应的规定维修时间，其中换件维修的标准维修时间为5,最小 维修的标准维修时间可以忽略，标记为1，非完美维修的标准维修时间为3。当维修现场没 有所需维修资源或系统处于运行状态时，则要花费更多的时间等待系统停机和采购维修资 源，标准维修时间变长，最长维修时间为9即超过装备规定换件维修时间的100%，实际维 修时间超过装备规定换件维修时间的50%时，维修时间则标记为7。此时，采取优先处理的 维修方案，通过增加费用的方式缩短维修等待时间。