一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法与流程

技术特征：
1.一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：对民用飞机系统的四性指标和经济性指标进行确认；s2：根据确认的四性指标和经济性指标，计算民用飞机系统选型方案区间参数关联系数；s3：根据区间参数关联系数，计算民用飞机系统属性参数权重；s4：根据参数权重，计算各方案的综合加权关联度值。2.根据权利要求1所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤s1中四性指标包括安全性、可靠性、维修性和测试性指标，经济性指标包括运营成本指标。3.根据权利要求2所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤s1中四性指标和经济性指标的确认方法为：针对民用飞机系统四性特点与经济性特点，根据不同决策情况下的具体要求，由决策者依照经验以及行业内指标重要程度来确认系统安全性、可靠性、维修性、测试性与运营成本的量化评估指标。4.根据权利要求1所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤s2中民用飞机系统选型方案区间参数关联系数的计算方法为：a1：对各选型方案四性量化指标与运营成本的统一发展趋势，进行均一化处理：由于系统四性参数与运营成本单位不同，是发展趋势不相同的区间数，通过对各参数进行效益型与成本型划分，统一参数的发展趋势；a2：运用正向区间覆盖度计算公式与排序公式，对目标方案与参考构型参数区间值进行覆盖度运算，确认参考构型参数区间数值；a3：为对比各方案四性与经济性的优劣情况，运用灰色系统区间关联系数计算公式，计算目标方案与参考方案间各参数取值区间的关联系数值。5.根据权利要求4所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤a1中对于成本型指标取值区间转化为效益型指标取值区间为取反区间数：其中，[a
ij
‑
,a
ij
]为方案a
i
在第j个评估属性指标p
j
的评估区间值，[a
ij
‑
*
,a
ij *
]为经过取反均一化的区间值。6.根据权利要求4所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤a2中参考构型参数区间数值的获取方法为：正向区间覆盖度计算公式用于明确第i种方案中第j项属性参数区间正向覆盖于其他方案的相同属性参数区间的程度，公式为：其中，p为参数正向覆盖度值，l
aij
为区间绝对长度，即进而运用正向覆盖度排序公式建立正向覆盖度序列p
tj
＝(p
1j
,p
2j
,...,p
mj
)，得到所有
方案中各参数正向覆盖度进行综合排序：其中，m为提供方案序号，p
tj
为第t项方案第j项参数的覆盖度值；取各参数中正向覆盖度排序最高的区间值，形成参考构型参数区间序列：7.根据权利要求6所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤a3中目标方案与参考方案间各参数取值区间的关联系数值的计算方法为：其中，γ
ij
为关联系数值，ρ为调节系数，其中r
0j
值为参考方案参数上限与下限值，取自参考构型参数区间序列：a
ij
‑
、a
ij
为方案a
i
在第j个评估属性指标p
j
的评估区间下限与上限值。8.根据权利要求1所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤s3中民用飞机系统属性参数权重的计算方法为：b1：明确目标方案与参考方案之间的加权灰色关联度计算方法；b2：引入灰内涵序列熵极大化为约束条件；b3：引入拉格朗日乘数极值方程，在步骤b2的约束条件下求取最优解，确定各参数权重。9.根据权利要求8所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤b1中目标方案与参考方案之间的加权灰色关联度计算方法为：其中，γ(x
0 x
i
)为加权灰色关联度，γ
ij
为方案i属性参数j关联系数值，λ
j
为目标方案第j项参数权重值；在式(5)的基础上建立各方案关联系数的密度函数：根据式(6)，得到所述步骤b2中灰内涵序列熵极大化的约束条件具体为：各方案关联系数的密度值的灰色关联熵公式为：其中θ
j
为式(6)中关联系数密度值；
所述步骤b3中通过拉格朗日乘数极值方程，在步骤b2灰色关联熵极大化的要求下，求得各属性密度值θ
j
：l(θ,β)＝h(θ) β
×
(g(θ)
‑
1)＝0其中β为一常数；其展开式的每一分量形式均为l(θ
j
,β)＝
‑
θ
j
lnθ
j
βθ
j
‑
β，对展开式每一分量的θ求偏导数可得：由式(9)可知各分量的偏导函数构型一致，则可得出当灰熵值h最大时，灰色关联系数密度值θ
j
＝θ1＝θ2＝...＝θ
j
‑1，即各参数密度值相等；由与式(6)、(9)结合，可得：10.根据权利要求9所述的一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，其特征在于，所述步骤s4中综合关联度值的确定方式为：步骤b1中通过步骤b2、b3得知λ1γ
i1
＝λ2γ
i2
＝...＝λ
n
γ
in
，即某一方案属性序列的灰色关联系数加权后两两相等，通过式(5)计算得到目标方案与参考方案之间的加权灰色关联度值，进而按照关联度值大小进行排序，得到获取目标方案四性与经济性水平。

技术总结
本发明公开了一种面向四性与运营成本的民用飞机系统选型决策方法，包括如下步骤：对民用飞机系统的四性指标和经济性指标进行划分与确认；基于确认的四性指标和经济性指标，计算民用飞机系统各选型方案区间参数关联系数；根据区间参数关联系数，计算民用飞机系统属性参数权重；根据参数权重，确定方案的综合关联度值。本发明在保证系统四性水平满足要求的前提下降低了选型成本，消除了主观性影响，客观地保证了每项参数对关联度的影响，降低了方案间的对比性，可有效筛除劣势方案，引导决策者关注优势方案的不同优点，为民用飞机系统选型决策提供了完备思路与工程技术参考。选型决策提供了完备思路与工程技术参考。选型决策提供了完备思路与工程技术参考。


技术研发人员：吴红兰 刘睿禹
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/11/14