基于模糊理论的爆破器材质量综合评判.pdf

8 爆破器材E x p l ∞i v e M a t e r i a l 8 第3 8 卷第2 期 基于模糊理论的爆破器材质量综合评判。 陈晨张宇张可玉 海军潜艇学院 山东青岛，2 6 6 0 7 1 [ 摘要]文章提出了一种基于模糊理论的爆破器材质量多层次综合评判的方法。该方法通过分析影响爆破器 材质量的各个因素，选取出四个最具代表性的主要因素，并由进一步的分析确定出影响每个主要因素的各个次要 因素。之后确立影响器材质量因素的评判标准，请专家根据此标准打分，最终采用模糊综合评判的方式，对爆破器 材质量进行了评估。经算例证明了该方法的可行性和有效性，为下一步对爆破器材质量的量化评估提供了一种比 较可信的方法。 [ 关键词] 爆破器材综合评判模糊理论 [ 分类号] Ⅱ 2 3 5 ．2 1 引言 随着国民经济建设的需求和科学技术的发展， 近些年我国的爆破器材得到了蓬勃的发展⋯。无 论军用还是民用都有了一大批适用于不同条件的新 型专用爆破器材，提高了爆破工程的应用范围和效 率。加强对新型爆破器材质量的评判，有利于提高 爆破器材的开发、设计水平，是获得高质量产品和装 备的重要保证。 本文通过应用模糊数学的多层次综合评判法建 立某爆破器材综合评判的数学模型。首先对影响其 的主要因素采取专家打分，然后进行模糊综合评判 的方式，对爆破器材的质量进行了评估，取得较好的 评价效果。现就模糊多层次综合评判法在爆破器材 综合评判中的应用进行探讨。 2 模糊综合评判模型的原理 模糊评价也称模糊评判、模糊评审或模糊决策。 即在评判决策过程中引入模糊性概念，这对于更深 刻、更准确地认识把握系统的本质，具有十分重要的 意义心J 。因为现实社会活动中，存在着很多不确定 因素及模糊因素，而对一个事物的存在情况与多种 因素有关，如果仅用一种指标去衡量是片面的。而 对任何一个事物的评价往往也不是好或不好截然分 明的，且人们对事物的评价大多采用模糊性的语言。 因此，模糊评价更能体现事物的本质，因而其方法也 更为准确、适宜。 2 ．1 一级综合评判模型p 1 设有n 个因素指标刻化某类事物。即 因素集为￡， { 蝴，Ⅱ，⋯Ⅱ．} ，又设评语集为y { q ，啦，⋯，口．} 。 其综合模糊评判的步骤如下 1 单因素评价首先给出每一个因素地的评 价，用映射描述如下 限汕F y 状H ； r 1 1 ，k ，⋯‰ E F y 其中r 。表示u ；具有评语秽，的程度。 2 综合评价矩阵将单因素评价中得到的对 各因素的评价结果，组合成一模糊综合矩阵尺 ～ 。，。。 3 考虑每一因素的重视程度不同在u 中取 一模糊向量口 口。，啦，⋯口。 ∈F ￡， 作为权重集， 满足．∑口； 1 。通过模糊矩阵R ～ 。。。将其变换 为评语集y 上的模糊集6 口R 6 l ，6 ，⋯6 。 ， 其中6 。可由不同算法得到。因此， u ，y ，尺 构成一 个模糊综合评价数学模型。 2 ．2 多级综合评判模型 在实际进行评判时，经常会遇到这样的情况，因 素集U 中的元素，又受相应的一些子因素的影响。 如果将这些子因素归并到因素集U 中，这样因素的 个数较多，同时还会出现主次因素不分，抓不住主要 矛盾，而且权重分配难以合理，很难反映各因素在整 体中的地位，这将直接影响评判结果。解决这种问 题的方法就是采用多级综合评判。 多级综合评判的方法和步骤如下 1 设因素集U lu l ，№，⋯u ．1 ，口‘ 扯d 。口丑， ⋯Ⅱ啦 ，其中Ⅱ。中有毛个因素，U 中有互k 个因素。 收稿日期2 0 0 8 舶彩 作者简介陈晨 1 ％l 一 ，男，硕士研究生在读。E ．眦i l c l I c 他e a l l 1 6 3 ．咖 万方数据 2 ∞9 年4 月基于模糊理论的爆破器材质量综合评判陈晨等 9 2 对每个Ⅱ；的戤个因素进行综合评判，相应 权重为A ；，毗的模糊评判矩阵为毛，则B ； A ；R i 6 1 1 ，k ，⋯k ， i l ，2 ，⋯，1 。 3 把u { ％，Ⅱ，⋯‰} 中地的综合评判结果 E 看做u 中的n 个单因素评价，又设新的权重为A ， 则评判矩阵为尺 口。，见，⋯日． 1 钆 ．。。，则评 价结果为B A R 。 3 某新型爆破器材的模糊综合评判 现给出一例说明模糊综合评判法在对某新型爆 破器材评估过程中的实际运用。 3 ．1 建立模糊综合评判因素集和评判集 对于爆破器材质量的评价，主要由以下四个方 面来考虑功能性、安全性、经济性和可维护性。每 一方面又可再分成具体的影响因素。 功能性目标破坏能力，复杂环境适应性。易操 作性，起爆方式多样性，运输、携带方便性； 安全性存储、运输安全性，使用安全性； 可维护性无故障率，故障修复率； 经济性成本低。 其中存储、运输安全性主要指防自爆、抗意外撞 击性能，使用安全性主要指抗早爆、拒爆等性能。 综上所述可设因素集为 经济性 ‰ } 比。 { 目标破坏能力 u 。。 ，复杂环境适应性 Ⅱ， ，易操作性 Ⅱ。， ，起爆方式多样性 u “ ，运 输、携带方便性 u 。， } u 之{ 存储、运输安全性 1 ‘2 。 ，使用安全性 ％ } Ⅱ， { 无故障率 ％。 ，故障修复率 ％ } ‰ { 成本低 ‰。 } 评判集为 y { 很好 t ，。 ，较好 口 ，一般 吻 ，差 ％ } 3 ．2 建立综合评价指标体系 对于每个因素采取专家系统打分的方式建立模 糊评判矩阵。如若有l O 个专家根据表l 评价标准 结合经验判断，对某新型爆破器材的各个因素进行 评价，评价结果如表2 所示。 3 ．3 建立模糊评判矩阵 依据表2 建立器材功能性的模糊评判矩阵 R l O ．70 ．20 ．10 0 ．2O ．60 ．10 ．1 0 ．6 0 ．2O ．2 0 O ．10 ．4O ．40 ．1 O ．1 0 ．30 ．5 O ．1 ￡， { 功能性 Ⅱ。 ，安全性 1 ‘2 ，可维护性 1 ‘3 ， 同理，安全性的模糊评判矩阵 表l 爆破器材评价标准 万方数据 1 0 爆破器材E x p l ∞i v eM a t e r i a l 8 第3 8 卷第2 期 表2 综合评价指标体系 兄2 【0 ．5 o ．3o ．2 o J 可维护性的模糊评判矩阵 耻鬣器嚣㈤ 经济性的模糊评判矩阵 皿 O ．6 ，O ．3 ，O ．1 ，0 3 ．4 一级综合评判 利用加权平均的方法进行一级模糊评价，计算 公式为 6 v2 磊‰r u l ，2 ，⋯，m 其中，m 表示评判集，本例中m 4 ，～为评判矩 阵的因素。则 召l 6 v2 磊m ～2 o ．4 1 ，o 3 2 2 ，o 2 2 ， 0 ．0 4 8 岛 O ．5 5 ，0 ．3 ，0 ．1 5 ，0 按照最大隶属度法，姚 机 0 ．4 8 1 2 ，这个结 果表明此爆破器材综合功能性、安全性、可维护性和 经济性，评价为“很好”所占的比重最大。如果对评 价的等级打分，即取权分数。如设口， 9 0 分，吃 7 5 分，如 6 5 分，吼 5 0 分。则可计算综合指数S 6 1 秒1 6 2 口2 6 3 舻3 6 4 t 1 4 7 9 ．6 8 0 所以此爆破器材的总得分为7 9 ．6 8 ，属于较好。 这与前一步得到的结果并不冲突。因为上种结果虽 然“很好”的比重较大，但”较好”所占比重较接近， 说明此爆破器材属于”很好”与”较好”之间。一般 情况下，进一步计算后更能给出直观的结果。 4 结束语 本文对传统的效能评估方法进行了革新，从定 量分析和定性分析相结合的角度提出了一种爆破器 材新的效能评估方案。这种评估方案具有较高的精 度和较小的计算量，可以在实践中得到很好应用。 参考文献 鼠 0 ．3 7 2 ，O ．3 ，0 ．2 2 8 。O ．1 [ 1 ] 龙维祺，霍永基．工程爆破 上册 [ M ] ．北京冶金工 毋 O ．6 ，O ．3 ，O ．1 ，0 业出版社，1 9 9 9 1 0 - 1 1 3 ．5二级综合评判 [ 2 ]张秀虹基于模糊理论的评测软件的设计方法【J ] 计 删腓小∥d 1 0 ．4 眦，。．3 懈，㈨羹篓嚣嚣箍删蚍北 【A i 尺dJ 京海潮出版社，1 9 9 9 ．1 2 2 1 4 3 ． 0 ．1 8 0 8 ．O ．0 2 9 2 ’’ s y n 恤墩E Ⅷl u a 廿伽M e m o do fb 呲o s i v eM a t e r i a kB a s e d 叫F u z 巧n 咖町 C Ⅲ矾C h e n ，z H A N GY u ，Z H A N GK e y u N a 町s u b m a r i 鹏A c a d e m y S h a I 岫Q i I l g d ∞，2 6 6 0 r 7 1 [ A 】B S ，1 1 5 L A c T ] Am I l l 小1 耳y e 髓8 y r l 血甜ce v a l 岫曲nm e t h o d0 f 既p l o s i v em g t e r i a l 8b a s e d ∞矗盥yt I I ∞r yi 8p u tf 0 哪a r di I I t h i 8p a p e r ．B ya I I a l y 五n gt l l ef a c t o 墙w l l i c hk l v eg 陀砒i r I n u e n c 曲∞e x p l ∞i v em 砒e d a l s ，t l l em e t h o dc h o 眦8f ．o I l rm a j o rf a c - t 0 I B ，蛐dc h o o ∞st l l em i n o rf b 协r so ft h em a j o rI k t D 陪b y 如n l 圮r 如a l 徊I I g ．- 1 1 1 e nt h ep a p e rm a l 【鹤aj u d g i n g8 t 蛐d a r df o r l 颤。嵋w l l i c hh v ei I I n u e n c eo ne q I l i p m e n tq u 止t y ．A f L e rt l l a t ，t h ee x p e r ba 弛∞q 啷t e dt om a r l 【b a s e d ∞t l l e8 t 肌d a r d ，a l l d 缸a l l ye v a l u 砒et l l eq u 曲t y0 ft l l ee 【p l ∞i v em t 耐a l1 1 8 i n g 缸呵8 y I l t h e t i ce v a l 删加n 圮山o d ．T ob ep 彤v e db yt h e 删p l e ， t h em e t I I o di 88c 埘i t a b l ew 8 yt oe v a l u a t et l l e 删t y0 ft } I ee x p l ∞i v em a t e r i a l ． 【Ⅺ灌W O 砌 s ]甑曲暗i v e 础I l e r i a l 8 ，8 m t h e t i ce v a l 岫t i 伽，f L l z z yt h ∞r y 万方数据