一种指标权重分析方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种指标权重分析方法，涉及电子信息技术领域，能够提高对飞机驾驶舱人机工效设计进行综合评价的效率。本发明包括：一种指标权重分析系统，指标权重分析系统包括：指标体系管理模块、评价准则管理模块、权重算法管理模块和数据库通讯模块。通过指标体系管理模块生成人机工效评价指标体系，指标体系管理模块还用于保存、载入和导出所生成的人机工效评价指标体系；通过评价准则管理模块输入并保存评价准则，评价准则用于确定指标权重；通过权重算法管理模块调用主客观赋权算法，并通过所调用的主客观赋权算法确定指标权重；通过数据库通讯模块所确定的指标权重上传至服务器端保存。本发明适用于驾驶舱人机工效设计进行综合评价。
【专利说明】
-种指标权重分析方法
技术领域
[0001 ]本发明设及电子信息技术领域，尤其设及一种指标权重分析方法。
【背景技术】
[0002] 在飞机驾驶舱的人机工效综合评价的重要环节，需要根据不同的评价环境确定工 效评价指标权重。主要通过对工效评价指标的赋权与评分，再通过特定的综合评价模型可 得出最终的工效设计评价结果。
[0003] 目前的评价指标权重系数的确定方法可分为两大类，一是基于功能驱动原理的赋 权，通过采用咨询专家评分的定性方法确定权数，然后对无量纲的数据进行综合，其实施较 为方便，但定性的成分较多，权重结果的准确度有局限；二是基于差异驱动原理的赋权，即 根据各指标之间的相关关系或各指标值的差异程度来确定权数，运样获得的权重值较为准 确可靠，但实施步骤复杂，往往需要技术人员根据不同的评价环境和实验环节频繁调整执 行程序，需要消耗很多时间精力。
【发明内容】
[0004] 本发明的实施例提供一种指标权重分析方法，能够提高对飞机驾驶舱人机工效设 计进行综合评价的效率。
[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0006] -种指标权重分析系统，所述指标权重分析系统包括:指标体系管理模块、评价准 则管理模块、权重算法管理模块和数据库通讯模块。基于该指标权重分析系统的方法包括： 通过所述指标体系管理模块生成人机工效评价指标体系，所述指标体系管理模块还用于保 存、载入和导出所生成的人机工效评价指标体系;通过所述评价准则管理模块输入并保存 评价准则，所述评价准则用于确定指标权重;通过所述权重算法管理模块调用主客观赋权 算法，并通过所调用的主客观赋权算法确定指标权重，所述主客观赋权算法包括:专家评价 法、判断矩阵分析法、特征值法和赌值法;通过所述数据库通讯模块所确定的指标权重上传 至服务器端保存。
[0007] 本发明实施例提供的指标权重分析方法，实现了主观赋权方法与客观赋权方法的 综合，提高确定指标权重的效率，且提高了根据不同准确度与复杂度要求选择赋权方法的 灵活性;还实现了评价指标赋权过程的计算机软件算法实现，提高了确定指标权重的自动 化程度，降低了处理大量数据的人力、物力，极大地降低了进行后续工程应用的成本;并且 提高了指标赋权过程的人机交互程度W及数据的可视化程度，便于操作人员根据需要即时 采取改动措施，提高了对飞机驾驶舱人机工效设计进行综合评价的效率。
【附图说明】
[000引为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其它的附 图。
[0009] 图1为本发明实施例提供的系统架构示意图；
[0010] 图2为本发明实施例提供的专家评价赋权法算法的流程图；
[0011] 图3为本发明实施例提供的判断矩阵分析法算法的流程图；
[0012] 图4为本发明实施例提供的特征值法算法的流程图；
[0013] 图5为本发明实施例提供的赌值法算法的流程图；
[0014] 图6为本发明实施例提供的软件界面布局实例的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示 例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类 似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能 解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可W理解，除非特意声明，运里使用的单数形 式''一"、''一个"、''所述"和''该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书 中使用的措辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除 存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解， 当我们称元件被"连接"或"禪接"到另一元件时，它可W直接连接或禪接到其他元件，或者 也可W存在中间元件。此外，运里使用的"连接"或"禪接"可W包括无线连接或禪接。运里使 用的措辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域 技术人员可W理解，除非另外定义，运里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有 与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用 字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且 除非像运里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0016] 本发明实施例提供一种指标权重分析方法，用于一种如图1所示的指标权重分析 系统，所述指标权重分析系统包括:指标体系管理模块、评价准则管理模块、权重算法管理 模块和数据库通讯模块。其中，指标体系管理模块可对人机工效评价指标体系进行构建、保 存、载入与导出等操作;评价准则管理模块用于管理确定指标权重过程中的参考资料，可对 评价准则进行输入与保存操作;权重算法管理模块用于调用专家评价法、判断矩阵分析法、 特征值法和赌值法运四种主客观赋权方法确定指标权重，实现算法参数的输入、参数文件 的保存和载入功能;数据库通讯模块提供软件与数据库系统服务器进行数据交换的功能， 可将指标权重的计算结果上传至服务器端保存。
[0017] 所述方法包括S1-S4的大致流程，其中：
[0018] S1、通过所述指标体系管理模块生成人机工效评价指标体系，所述指标体系管理 模块还用于保存、载入和导出所生成的人机工效评价指标体系。
[0019] 本实施例从飞机驾驶舱人机工效评价任务出发，结合人机工效设计影响因素，通 过指标体系管理模块建立人机工效评价指标体系。
[0020] 具体的，所述生成人机工效评价指标体系的方式包括：
[0021] 通过所述指标体系管理模块读取飞机驾驶舱人机工效的评价任务，并获取人机工 效设计的影响因素数据。并根据所述评价任务和所述影响因素数据建立人机工效评价指标 体系。
[0022] S2、通过所述评价准则管理模块输入并保存评价准则，所述评价准则用于确定指 标权重。
[0023] S3、通过所述权重算法管理模块调用主客观赋权算法，并通过所调用的主客观赋 权算法确定指标权重，所述主客观赋权算法包括:专家评价法、判断矩阵分析法、特征值法 和赌值法。
[0024] 具体根据指标的性质特点，从专家评价法、判断矩阵分析法、特征值法和赌值法中 选择合适的赋权方法，按照相关评价准则的规定和赋权方法的数据格式要求，将所需评价 数据写入Microsoft Excel文件中。对同一层级上的指标，在权重算法管理模块中填写参数 信息、载入数据文件、调用权重算法，最后计算得出该层级指标的权重值，W此类推，逐步计 算得出高层级指标的权重值。
[0025] S4、通过所述数据库通讯模块所确定的指标权重上传至服务器端保存。
[0026] 实现主观赋权方法与客观赋权方法的综合，提高确定指标权重的效率，且提高了 根据不同准确度与复杂度要求选择赋权方法的灵活性;还实现了评价指标赋权过程的计算 机软件算法实现，提高了确定指标权重的自动化程度，降低了处理大量数据的人力、物力， 极大地降低了进行后续工程应用的成本;并且提高了指标赋权过程的人机交互程度W及数 据的可视化程度，便于操作人员根据需要即时采取改动措施，提高了对飞机驾驶舱人机工 效设计进行综合评价的效率。
[0027] 本实施例中，所述专家评价法包括:根据评价指标集U= {ui，U2，，，|，Un}获取m位专 家对n个指标权重的个人判断值，其中，m位专家对n个指标权重的个人判断值由所述权重算 法管理模块记录。再根捐
，获取第j个指标的权重值，其中，WU为第 i个专家对第j个指标权重的判断值，Wj为第j个指标的权重值。
[0028] 具体的，如图2所示，针对专家评价法，权重算法管理模块根据评价指标集U= Iui， U2,…，un}获得m位专家对n个指标权重的个人判断值，再取专家评出的各指标权重的平均值 作为指标权重，计算公式为：
式中，WU为第i个专家对第j个指标 权重的判断值，Wj为第j个指标的权重值。
[0029] 本实施例中，所述判断矩阵分析法包括:通过
'获取指标权 重，其中，i为评价指标的个数，Al为重要性标度矩阵中每行的几何平均数，Wi为指标权重。
[0030] 具体的，如图3所示，利用判断矩阵分析法确定指标权重时，权重算法管理模块确 定各指标之间的相对重要程度，对指标进行两两比较并按规定的重要性标度进行赋 值，形成重要性标度矩阵。对重要性标度矩阵正规化处理后，权重的计算公式为：
中，i为评价指标的个数，Al为重要性标度矩阵中每行的几何平均 数，Wi为指标权重。
[0031] 本实施例中，所述特征値法包巧:采集矩阵最大特征值Amax,并检测指标权重是否 合理，其中，合理的指标权重满；
RI是指标总数n的关联值。并筛选得到 合理的指标权重。
[0032] 具体的，如图4所示，运用特征值法确定指标权重需要建立在判断矩阵分析法的基 础之上，权重算法管理模块通过矩阵最大特征值Amax对判断矩阵确定的指标权重的合理性 进行检验。当一致性比例
时，其中RI是一个与指标总数n有关的数值，即 可认为判断矩阵的一致性是可W接受的，可将计算出的结果作为指标的权重值。
[0033] 本实施例中，所述赌值法包括：
[0034] 获取在n项评价指标下的m个待评因素的评价数据，并生成判断矩阵XU，其中i = l， 2，…，m; j = 1，2，…，n; XU为在评价指标j下对待评因素 i的评价值。
[0035] 并根据
获取指标权重，其中，PU为第j个评价指标下第i个 待评因素的评价值的比重，Wj为指标权重。
[0036] 具体的，如图5所示，运用赌值法确定评价指标权重即W在n项评价指标下m个待评 因素的评价数据为初始判断矩阵，形成判断矩阵Xij，其中i = l，2,…，m;j = l，2，???，]!;义^为 在评价指标j下对待评因素 i的评价值。权重算法管理模块再根据赌的计算方法计算得出指 标权重，计算公式为：
式中，PU为第j个评价指标下第i个待评因素 的评价值的比重，Wj为指标权重。
[0037] 进一步地，该系统可W采用Microsoft Visual C++设计，采用MFC多文档视图框架 模型，将主客观赋权方法用计算机语言实现后，构建出如图6所示的确定指标权重的软件界 面。在赋权算法选择界面中，根据评价指标的特点选择合适的主客观赋权算法，按照相关评 价准则的规定和赋权方法的数据格式要求构建出对应的数据文件。然后依次在信息显示界 面中载入数据文件、填写参数信息，即可计算出指标的权重值。从而实现了确定指标权重的 过程可视化与人机交互化。
[0038] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部 分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实 施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所W描述得比较简单，相关之处参见方法实施例 的部分说明即可。本领域普通技术人员可W理解实现上述实施例方法中的全部或部分流 程，是可W通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读 取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储 介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReacHDnly Memcxry,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该W权利要求的 保护范围为准。
【主权项】
1. 一种指标权重分析方法，其特征在于，用于一种指标权重分析系统，所述指标权重分 析系统包括：指标体系管理模块、评价准则管理模块、权重算法管理模块和数据库通讯模 块，所述方法包括： 通过所述指标体系管理模块生成人机工效评价指标体系，所述指标体系管理模块还用 于保存、载入和导出所生成的人机工效评价指标体系； 通过所述评价准则管理模块输入并保存评价准则，所述评价准则用于确定指标权重； 通过所述权重算法管理模块调用主客观赋权算法，并通过所调用的主客观赋权算法确 定指标权重，所述主客观赋权算法包括:专家评价法、判断矩阵分析法、特征值法和熵值法； 通过所述数据库通讯模块所确定的指标权重上传至服务器端保存。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成人机工效评价指标体系，包括： 通过所述指标体系管理模块读取飞机驾驶舱人机工效的评价任务，并获取人机工效设 计的影响因素数据； 并根据所述评价任务和所述影响因素数据建立人机工效评价指标体系。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述专家评价法包括： 根据评价指标集U= {Ui，U2，…，un}获取m位专家对η个指标权重的个人判断值，其中，m 位专家对η个指标权重的个人判断值由所述权重算法管理模块记录； 再根I1获取第j个指标的权重值，其中，Wij为第i个专家对第j 个指标权重的判断值，W为第j个指标的权重值。4 Alff 1或2所述的方法，其特征在于，所述判断矩阵分析法包括：通过 突取指标权重，其中，i为评价指标的个数，A1为重要性标度矩阵中 I = L 每行的几何平均数，W1为指标权重。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述特征值法包括:采集矩阵最大特征值 Xmax，并检测指标权重是否合理，其中，合理的指标权重满5，RI是指标总 数η的关联值;并筛选得到合理的指标权重。6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熵值法包括： 获取在η项评价指标下的m个待评因素的评价数据，并生成判断矩阵Xlj，其中i = l， 2，…，m;j = 1,2，···，η，Xi j为在评价指标j下对待评因素 i的评价值； 并根SS取指标权重，其中，PU为第j个评价指标下第i个待评 因素的评价值的比重，Wj为指标权重。
【文档编号】G06Q10/06GK106022631SQ201610369646
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】孙有朝, 张夏
【申请人】南京航空航天大学