基于Fuzzy—AHP的快速檢查單程序評價

摘 要：以往對民用飛機技術(shù)出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎(chǔ)上，通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學(xué)評價。

關(guān)鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復(fù)雜的系統(tǒng)集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復(fù)雜系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應(yīng)，從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關(guān)注已經(jīng)放到對飛行員的訓(xùn)練與飛機檢查單的設(shè)計與使用上了。

嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領(lǐng)，這種認識早已成為了飛機設(shè)計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設(shè)計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容，并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施?？焖贆z查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關(guān)人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學(xué)家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權(quán)重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結(jié)構(gòu)；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關(guān)鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學(xué)客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征，應(yīng)該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數(shù)評估與決策對象來說，并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立

根據(jù)某機型檢查單的實際設(shè)計情況，并參考同類機型的快速檢查單設(shè)計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關(guān)注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權(quán)重

在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設(shè)各因數(shù)的權(quán)重向量為：， 則。

利用規(guī)范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權(quán)重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權(quán)重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權(quán)重，可用于后續(xù)的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立

設(shè)檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式，當評判專家對指標打分后，根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據(jù)由AHP法得出的影響因素權(quán)重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權(quán)重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權(quán)重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設(shè)計質(zhì)量評價。

6 結(jié)語

設(shè)計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎(chǔ)之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設(shè)定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術(shù)出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮(zhèn)承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設(shè)計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往對民用飛機技術(shù)出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎(chǔ)上，通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學(xué)評價。

關(guān)鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復(fù)雜的系統(tǒng)集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復(fù)雜系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應(yīng)，從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關(guān)注已經(jīng)放到對飛行員的訓(xùn)練與飛機檢查單的設(shè)計與使用上了。

嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領(lǐng)，這種認識早已成為了飛機設(shè)計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設(shè)計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容，并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施。快速檢查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關(guān)人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學(xué)家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權(quán)重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結(jié)構(gòu)；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關(guān)鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學(xué)客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征，應(yīng)該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數(shù)評估與決策對象來說，并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立

根據(jù)某機型檢查單的實際設(shè)計情況，并參考同類機型的快速檢查單設(shè)計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關(guān)注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權(quán)重

在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設(shè)各因數(shù)的權(quán)重向量為：， 則。

利用規(guī)范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權(quán)重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權(quán)重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權(quán)重，可用于后續(xù)的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立

設(shè)檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式，當評判專家對指標打分后，根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據(jù)由AHP法得出的影響因素權(quán)重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權(quán)重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權(quán)重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設(shè)計質(zhì)量評價。

6 結(jié)語

設(shè)計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎(chǔ)之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設(shè)定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術(shù)出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮(zhèn)承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設(shè)計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往對民用飛機技術(shù)出版物的評價主要通過經(jīng)驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎(chǔ)上，通過將模糊評價轉(zhuǎn)化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質(zhì)量進行科學(xué)評價。

關(guān)鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現(xiàn)代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復(fù)雜的系統(tǒng)集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統(tǒng)的方法去操縱飛機。在現(xiàn)代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統(tǒng)中的一個部分。就如其他的復(fù)雜系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應(yīng)，從而引起整個系統(tǒng)的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關(guān)注已經(jīng)放到對飛行員的訓(xùn)練與飛機檢查單的設(shè)計與使用上了。

嚴格有序的執(zhí)行檢查單是飛行安全的常規(guī)要領(lǐng)，這種認識早已成為了飛機設(shè)計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設(shè)計、編制一份內(nèi)容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內(nèi)容，并為飛機在出現(xiàn)系統(tǒng)失效等不正常情況的提供處置措施。快速檢查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統(tǒng)的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關(guān)人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質(zhì)量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質(zhì)量也將對飛機的運營安全產(chǎn)生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學(xué)家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權(quán)重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結(jié)構(gòu)；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關(guān)鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學(xué)客觀地反映評價對象的質(zhì)量特征，應(yīng)該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數(shù)評估與決策對象來說，并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結(jié)合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結(jié)構(gòu)模型的建立

根據(jù)某機型檢查單的實際設(shè)計情況，并參考同類機型的快速檢查單設(shè)計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關(guān)注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結(jié)構(gòu)模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權(quán)重

在利用AHP法構(gòu)建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設(shè)各因數(shù)的權(quán)重向量為：， 則。

利用規(guī)范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權(quán)重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權(quán)重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現(xiàn)矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權(quán)重，可用于后續(xù)的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數(shù)的建立

設(shè)檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據(jù)表3建立隸屬度模糊函數(shù)公式，當評判專家對指標打分后，根據(jù)隸屬度函數(shù)公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數(shù)。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據(jù)由AHP法得出的影響因素權(quán)重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權(quán)重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數(shù)為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權(quán)重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設(shè)計質(zhì)量評價。

6 結(jié)語

設(shè)計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質(zhì)量的基礎(chǔ)之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內(nèi)容和質(zhì)量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設(shè)定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經(jīng)驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術(shù)出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮(zhèn)承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設(shè)計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint