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模糊综合评价法在产品设计方案决策中的应用

发布时间:2020-02-09 18:04所属平台:学报论文发表浏览:

摘要:为合理运用模糊综合评价法对设计方案进行评估与确定,对评价过程进行修正,得出更加客观的结果,以导盲杖设计为例,通过文献查阅和小组讨论,构建了导盲杖设计方案评价体系;利用模糊综合评价法对方案进行评估与选择,在确定各评价指标的权重时,引入熵

  摘要:为合理运用模糊综合评价法对设计方案进行评估与确定,对评价过程进行修正,得出更加客观的结果,以导盲杖设计为例,通过文献查阅和小组讨论,构建了导盲杖设计方案评价体系;利用模糊综合评价法对方案进行评估与选择,在确定各评价指标的权重时,引入熵权法修正层次分析法在确定评价指标权重时的主观性,从而选择出最佳方案;通过将模糊综合评价法运用于具体的设计评价中,得出设计方案的评价结果。在产品初步设计中运用模糊综合评价法能有效帮助决策者对设计方案进行整体评价,从而更好地把握产品开发方向;引入熵权法可有效改善确定评价指标权重时的主观性问题,得出客观的评价结果。该方法同样适用于多个设计方案的评估与优选。

  关键词:产品设计;设计决策;熵权法;层次分析法;导盲杖

产品设计方案

  产品设计论文范文:工程机械设备节能设计方案思考

  随着改革开放政策的深入,我国的各类工程设施建设取得了良好的发展,社会经济水平也有了大幅度的提高,科技也在逐渐的进步。伴随新技术的不断出现,人们对于施工设备的要求也在逐渐提高,施工设备的节能化将成为发展新趋势。下面文章针对我国的国情和实际发展水平对工程机械节能化设计进行详细研究。

  [关键词]工程施工,机械设备,节能

  设计方案选择是产品设计开发过程中的重要环节,其结果对后续详细设计有重要影响,基本决定了产品的性能与成本[1]。然而在实际产品设计过程中,设计人员对于诸多设计方案的取舍往往根据个人的经验而决定,存在一定的主观性和局限性,且因个体经验差异的不同,缺乏统一的评判标准,一旦判断失误,必将导致整个产品设计开发周期的延长和成本的增加,不利于产品开发。因此,在产品设计过程中,运用科学、客观的设计评价方法显得尤为重要。设计评价方法是人们在设计实践中不断试验,总结经验,后又借鉴管理学、运筹学、数学等相关学科的知识逐渐发展和积累起来的[2-3]。

  文献[4]运用层次分析法确定了扫地车造型设计要素的权重,并结合模糊综合评价法对3个小型电动四轮扫地车造型设计方案进行评分,得到了最佳设计方案。文献[5]基于通用化设计理念,运用层次分析法确定了ATM设备各设计要素的权重,从而达到对3款ATM设备设计方案进行优选的目的。文献[6]运用模糊层次分析法对高速列车座椅设计方案进行了评估,并依据评估结果找出设计缺陷,为后期改进设计提供依据。文献[7]运用层次分析等方法对3D打印机造型设计方案进行优选。

  文献[8]运用层次分析法确定了手机外形设计的评价指标权重,并对3款手机外形设计实例进行了评价。文献[9]运用层次分析法对高速包装机推手装置概念设计方案进行评估,从而得到满足需求的方案。从以上文献中可看出,层次分析法广泛应用于多个产品设计方案的决策中,帮助决策者进行选择。但由于层次分析法在确定产品设计要素时存在一定的主观性,导致得到的各设计要素权重缺乏一定的准确性与科学性,从而影响最佳设计方案的抉择,因此,决定着整个产品开发的成败。基于此,文中引入熵权法对层次分析法确定的设计要素权重进行修正,从而得出更加客观、可靠的综合权重,并结合模糊理论,对产品设计方案进行综合评价。

  1模糊综合评价方法的构建

  1.1模糊综合评价法

  模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价法。基于模糊数学的隶属度理论,将定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出总体评价[10]。

  1.2综合权重确定

  为得到更加客观、可靠的产品设计评价指标权重,文中将熵权法与层次分析法两种方法得到的权重进行组合,进而求出综合权重,用于后续对产品设计方案的评价。

  1.2.1熵权法确定权重的方法

  熵权法来源于热力学,是对系统状态不确定性的一种度量[11]。评价系统中,可利用各方案的固有信息,通过熵权法得到各评价指标的熵。信息熵越大,信息的离散程度越高,其信息的效用值越小,指标的权重也越小[12]。熵权法作为客观赋权法,能够减少层次分析法存在的主观性对分析结果的影响。

  1.2.2层次分析法确定权重的方法

  层次分析法是由美国运筹学专家Saaty于1970年提出的,被广泛应用于决策领域[13-14]。文中采用层次分析法中的1~9标度法[15],对评价体系中各评价指标进行两两比较,以此构建判断矩阵,从而计算出准则层和各子准则层评价指标所对应的权重。

  2基于模糊综合评价的产品设计方案选择

  2.1模糊综合评价体系的建立

  文中以导盲杖设计方案评价为例,通过查阅资料,综合文献[13-16]的研究结果,确定了以安全性A、舒适性B、易用性C、便利性D和弹性E共5个原则作为评价指标体系的1级指标。以信息反馈机制A1、突发情况处理A2、结构合理设置A3、材料承重及耐磨性A4、构件连接可靠性A5、造型设计B1、材料选择B2、尺寸设置B3、色彩搭配B4、操作界面布局C1、操作方式选择C2、操作流程优化C3、使用便利性D1、携带便利性D2、存放便利性D3、局部可替换性E1、局部可调节性E2共17个子原则作为评价指标体系的2级指标。

  3结论

  在设计方案的决策中,仅运用层次分析法来确定各评价指标权重,易造成决策结果带有一定的主观性,为解决该问题,文中引入熵权法对其进行修正,将层次分析法确定权重的主观性和熵权法确定权重的客观性相结合,形成互补,确定评价指标权重,帮助决策者更加科学准确地对设计方案进行评价,提高设计方案评价的可靠性。通过导盲杖设计实例验证了该方法能帮有效帮助决策者对设计方案进行评价。通过查阅资料和小组讨论等方式,构建了导盲杖设计方案的评价模型,为后续研究和设计相关产品提供参考。根据文中方法,后续可对多个设计方案进行评价,并依据结果对方案进行优劣排序,从而筛选出最佳方案,辅助决策者进行方案优选。

  参考文献

  [1]肖子涵,耿秀丽.基于拓展TOPSIS的风险型产品服务系统设计方案选择方法[J].机械设计与研究,2017,33(1):87-91.

  [2]杨金勇,黄克正,尚勇,等.产品基因研究综述[J].机械设计,2007(4):1-4.

  [3]申泽,张斌,聂书法.基于模糊理论的产品设计DNA分析辅助设计系统开发[J].机械设计,2013,30(8):102-105.

  [4]常瑜,刘宝顺,田园.基于层次分析法的扫地车造型模糊综合评价方法及应用[J].机械设计,2017,34(3):121-125.

  [5]况宇翔,吴群,罗时武,等.通用化设计理念下的产品设计评估体系研究[J].机械设计,2016,33(5):105-108.

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《模糊综合评价法在产品设计方案决策中的应用》

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