多目標決策在光伏計劃產(chǎn)品中的應用

范鑫雅 劉寶

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0 引言

光伏發(fā)電對于節(jié)能減排、保護環(huán)境以及節(jié)約土地資源都具有重要的意義。隨著光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展大方向由大型地面電站向分布式光伏電站轉(zhuǎn)變，建筑光伏已成為光伏發(fā)電的重要應用領域和主要市場，其發(fā)展前景廣闊，具有巨大的市場潛力。光伏建筑一體化不僅要具備傳統(tǒng)的光伏發(fā)電功能、實現(xiàn)建筑節(jié)能，還需要實現(xiàn)建筑裝飾等功能屬性。這要求組件外觀均勻一致，以體現(xiàn)建筑一體性。由于光伏組件各環(huán)節(jié)的制備材料和工藝的影響，導致了組件表面顏色不均勻，影響產(chǎn)品外觀，光伏組建的色差問題已成為制約光伏發(fā)展的關鍵因素之一，不僅直接影響玻璃幕墻的外觀質(zhì)量和美觀效果，而且也會影響到建筑物的經(jīng)濟價值。因此，鍍膜玻璃的色差問題越來越受到人們的重視［1］。

鍍膜玻璃的色調(diào)和色差大小是其外觀的關鍵質(zhì)量指標，只有當鍍膜玻璃的色差不超過一定值時，才能使玻璃幕墻起到豪華、均勻、美觀的效果。在生產(chǎn)設備、鍍膜材料及玻璃原片確定時，鍍膜工藝決定了玻璃的色差指標，直接決定了玻璃幕墻的外觀質(zhì)量［2］。通過對產(chǎn)線的膜厚數(shù)據(jù)進行歸納整理和分析，判斷各產(chǎn)線膜厚均勻性控制能力，不僅能對產(chǎn)線的排產(chǎn)起到指引作用，而且可以看出與之關聯(lián)的鍍膜設備、工藝水平以及鍍膜工藝的穩(wěn)定性，具有非常重要的意義。

多目標決策有各種各樣的形式，但其基本特征有兩點，一是目標之間通常沒有統(tǒng)一的度量標準，二是目標之間的矛盾性，因此不存在一般意義上的最優(yōu)解。經(jīng)過多年的研究，多目標決策問題已初步形成理論體系，建立了一系列決策方法，但是至今也沒有哪一種方法在誘導決策者偏好信息方面是令人滿意的。因此，決策方法還需要繼續(xù)完善。

1 多目標決策的方法

1.1 問題描述

對有m個目標a1，a2， ...，am的多目標決策問題，設 目 標 相 應 的 權 重 分 別 為w1，w2， ...，wm，假設對這一問題有n個策略b1，b2， ...，bn，決策的目的是尋求最優(yōu)的策略bj。

用一個策略bj（j＝1，2 ...，n）對應一個目標ai（i＝1，2 ...，m），有一個效果指標值。由于實際問題的復雜性，很難得到理想的決策。若運用模糊數(shù)學的隸屬度理論，問題將得到改善。根據(jù)最大隸屬度原理，隸屬度最大的決策就是最優(yōu)決策。

1.2 確定隸屬度

以Sij＝f（ai，bj） 表示用第j個策略bj去對應第i個目標ai的效果指標值，每個目標都可以用n個策略對應，于是得到m×n個效果指標特征值Sij，即有效果指標特征值矩陣：

越小越優(yōu)型的隸屬度公式定義為：

式 中rij為 第j個 策略 對第i個目 標ai的 效果 指標隸屬度，Sip、Sif分別表示策略的第i個目標的效果指標值在問題中規(guī)定的上下限。如指標未作上下限規(guī)定，則可分別取全體策略該效果指標的最大值，最小值。

將效果指標矩陣轉(zhuǎn)換為效果指標隸屬度矩陣：

1.3 最優(yōu)決策準則

把計算得到的帶權貼近度由大到小排序，即得到對應策略的優(yōu)排序，帶權貼近度最大者對應的策略即為最優(yōu)策略［3］。

2 多目標決策方法的應用

建筑幕墻玻璃要求太陽能光伏玻璃表面顏色均勻，分析產(chǎn)線膜厚均勻性控制能力要考慮膜厚極差值控制能力和膜厚平均值控制能力兩個目標，對應的即是各產(chǎn)線的片內(nèi)色差和片間色差水平。綜合兩種能力因素，對各產(chǎn)線的膜厚均勻性控制能力進行分析。

采取每塊玻璃測量九個點取平均值的方法，收集各產(chǎn)線每片玻璃的膜厚數(shù)據(jù)。用質(zhì)量管理統(tǒng)計軟件對各產(chǎn)線的膜厚數(shù)據(jù)進行處理，得到表1。表1中G1～G4代表公司的四條鋼化線， D1～D11代表對應的11條鍍膜線。

表1 各產(chǎn)線產(chǎn)品鍍膜工藝制程能力排名

（1）確定權重。根據(jù)光伏組件公司對光伏玻璃片內(nèi)色差與片間色差的要求，規(guī)定片內(nèi)色差、片間色差兩個目標的權重分別為0.85、0.7。

（2）確定隸屬度。因為平均鍍膜色差越小越好，所以用越小越優(yōu)型確定隸屬度，其上、下限為：

故得：D11>D3>D9>D1>D10>D8>D2>D6>D4>D7>D5、G4>G1>G3>G2，

即優(yōu)排序為D11>D3>D9>D1>D10>D8>D2>D6>D4>D7>D5、G4>G1>G3>G2。

最優(yōu)的鋼化產(chǎn)線為G4線，最優(yōu)的鍍膜產(chǎn)線為D11線。

即選擇G4線、D11線生產(chǎn)出來的產(chǎn)品最優(yōu)，更符合質(zhì)量要求。

圖1、圖2分別為最優(yōu)鍍膜線與D5線的產(chǎn)品。

圖1 D11線產(chǎn)品

由圖1、圖2可以看出，D11線生產(chǎn)出來的產(chǎn)品顏色更均勻。可以看出模糊決策結果對產(chǎn)線排產(chǎn)具有一定的指導作用。

3 結語

制造型企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營中，通常需要對生產(chǎn)經(jīng)營中的問題進行決策，根據(jù)生產(chǎn)水平?jīng)Q定采用哪一種生產(chǎn)方案。在市場需求變動加劇和競爭日益激烈的情況下，企業(yè)面對的是更加不確定的市場，有些條件十分不明確，企業(yè)決策者在進行決策時，就需要用到模糊決策作出可行的決策。本文采用的模糊決策方法，對產(chǎn)線鍍膜均勻性控制能力進行了較合理的評估，針對單個因素評價結果的不一致性，給出了某種程度的解決方法，使得綜合平衡各種因素的決策更科學規(guī)范化，提高了決策的可信度，實現(xiàn)了模糊決策下的最優(yōu)決策。