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基于AHP−熵权法的民用飞机运行需求模糊综合评价

褚双磊 魏志强 任强 刘菲

褚双磊, 魏志强, 任强, 刘菲. 基于AHP−熵权法的民用飞机运行需求模糊综合评价[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 362-369.
引用本文: 褚双磊, 魏志强, 任强, 刘菲. 基于AHP−熵权法的民用飞机运行需求模糊综合评价[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 362-369.
CHU Shuanglei, WEI Zhiqiang, REN Qiang, LIU Fei. Fuzzy comprehensive evaluation of civil aircraft operational requirement based on AHP-entropy method[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 362-369.
Citation: CHU Shuanglei, WEI Zhiqiang, REN Qiang, LIU Fei. Fuzzy comprehensive evaluation of civil aircraft operational requirement based on AHP-entropy method[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 362-369.

基于AHP−熵权法的民用飞机运行需求模糊综合评价

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(U1933103);航空科学基金资助项目(20185567018);工业和信息化部民用飞机专项科研资助项目(MJ-2016-J-91,MJ-2018-Y-60); 中央高校基本科研业务费资助项目(3122014C021)
详细信息
    作者简介:

    褚双磊(1982−),男,讲师,博士,研究方向为民用飞机飞行性能、飞行运行控制. E-mail: chushuanglei@163.com

  • 中图分类号: V271.1

Fuzzy comprehensive evaluation of civil aircraft operational requirement based on AHP-entropy method

  • 摘要: 目前用于民用飞机运行需求论证方案的评价指标不够全面完整,难以找出影响飞机产品质量和竞争力的关键指标. 在分析民用飞机运行环境和运行任务基础上,从机型适应性、飞机使用性、设备匹配性、维修合理性、飞机先进性、签派可靠性等6个维度建立民用飞机运行需求指标体系,应用AHP−熵权法综合考虑指标的主观权重与客观权重,得出各指标综合权重;采用模糊集方法确定指标的隶属度,构建模糊综合评价矩阵;提出民用飞机运行需求模糊综合评价模型,通过B737−800机型实例验证该模型的合理性和方法的可行性. 结果表明,该模型反映了民用飞机运行需求的技术指标,实现对民用飞机运行需求的综合评价.
  • 图  1  民用飞机运行需求指标体系层次结构

    Figure  1.  Hierarchy of civil aircraft operation demand index system

    表  1  层次分析法的判断矩阵

    Table  1.   Judgment matrix of analytic hierarchy process

    序号判断矩阵判断矩阵阶数代表含义权重向量阶数
    1 HB1 3×3 机型适应性判断矩阵 1×3
    2 HB2 4×4 飞机使用性判断矩阵 1×4
    3 HB3 3×3 机载设备匹配性判断矩阵 1×3
    4 HB4 5×5 维修合理性判断矩阵 1×5
    5 HB5 3×3 飞机先进性判断矩阵 1×3
    6 HB6 4×4 签派可靠性判断矩阵 1×4
    7 HA 6×6 运行需求判断矩阵 1×6
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    表  2  评价等级

    Table  2.   Evaluation grade

    得分等级描述
    [81, 100] 优秀 运行需求符合度高
    [61, 80] 良好 运行需求符合要求
    [41, 60] 中等 运行需求需要改进
    [0, 40] 较差 运行需求符合度低
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    表  3  第1位专家一级指标的判断矩阵

    Table  3.   Judgment matrix of the first expert level index

    运行需求A机型适应性B1飞机使用性B2机载设备匹配性B3维修合理性B4飞机先进性
    B5
    签派可靠性B6
    机型适应性B1113142
    飞机使用性B21121/221
    机载设备匹配性B31/31/211/321/2
    维修合理性B4123152
    飞机先进性B51/41/21/21/511/2
    签派可靠性B61/2121/221
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    表  4  准则层一级指标AHP主观权重

    Table  4.   Subjective weight of first level index AHP at criterion level

    运行需求A专家1专家2专家3专家4专家5专家6专家7专家8平均值
    机型适应性B10.2480.2470.2460.2460.2340.2330.2320.2320.240
    飞机使用性B20.1640.1740.1520.1740.1660.1760.1530.1760.167
    机载设备匹配性B30.0900.0840.0890.0900.0970.0910.0970.0970.092
    维修合理性B40.2890.2870.3060.2870.2920.2900.3090.2900.294
    飞机先进性B50.0630.0620.0620.0580.0630.0630.0630.0590.062
    签派可靠性B60.1460.1450.1450.1450.1480.1470.1460.1460.146
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    表  5  准则层一级指标熵权法的权重

    Table  5.   Entropy weight of first-order index in criterion layer

    专家专家评价水平向量Ei熵值Hi熵权重ci准确度排序
    E1E2E3E4E5
    专家10.96770.98300.97940.98380.98411.00000.10080.18551
    专家20.97180.96020.91750.97731.00000.99320.17490.10705
    专家30.97580.91480.96910.96121.00000.99320.18060.10366
    专家40.97580.96020.97940.97730.93650.99320.17380.10764
    专家50.97580.99430.94850.99350.98410.98650.11540.16212
    专家60.97180.94890.98970.98710.98410.99320.12320.15183
    专家70.96770.92050.94850.95150.98411.00000.22130.08458
    专家80.96770.94890.94850.98710.95241.00000.19110.09797
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    表  6  一级和二级指标的最终权重

    Table  6.   Final weight of primary and secondary indicators

    准则层指标
    名称
    准则层指标
    权重
    排序方案层指标名称方案层指标权重排序
    机型适应性B10.24002航线适应性C110.11972
    机场适应性C120.07203
    空域适应性C130.05067
    飞机使用性B20.16733驾驶舱人机化C210.05846
    客舱服务方便性C220.037312
    货舱使用便捷性C230.023717
    客舱舒适性C240.04788
    机载设备匹配性B30.09185基本飞行设备C310.046410
    应急设备C320.028015
    特殊设备C330.018020
    维修合理性B40.29281维修工作量少C410.021818
    维修可达性C420.031014
    维修安全性C430.07194
    维修费用最小化C440.23281
    维修通用性C450.04659
    飞机先进性B50.06196基础性功能要求C510.031313
    竞争性新技术C520.018819
    前瞻性新技术C530.012122
    签派可靠性B60.14624正常可用性C610.026216
    维修可靠性C620.06105
    飞行安全性C630.041311
    后勤保障性C640.017621
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    表  7  准则层指标模糊评价向量及隶属度等级

    Table  7.   Fuzzy evaluation vector and membership grade of criteria layer index

    准则层指标模糊评价向量隶属度等级
    优秀良好中等较差
    机型适应性0.2730.4540.2120.071良好
    飞机使用性0.3490.3080.2710.071优秀
    机载设备匹配性0.3130.3530.1910.151良好
    维修合理性0.2250.2810.2810.213中等
    飞机先进性0.1710.2520.4330.151中等
    签派合理性0.2820.2900.2520.176良好
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  • 收稿日期:  2021-06-29
  • 刊出日期:  2022-02-23

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