伍曉榕，張樹有，裘樂淼，沈銘瑜

（浙江大學(xué) 流體動(dòng)力與機(jī)電系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310027）

0 引言

工藝方案規(guī)劃是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的重要橋梁，良好的工藝方案不僅能夠?yàn)樯a(chǎn)節(jié)約大量的時(shí)間和成本，還能降低制造對(duì)環(huán)境的污染，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。由于工藝特征與加工方法的多對(duì)多映射關(guān)系、工藝設(shè)計(jì)原則的復(fù)雜多態(tài)性及制造資源的動(dòng)態(tài)多樣性，同一產(chǎn)品往往會(huì)有多個(gè)可行的備選方案［1］。因此，如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)可行備選方案的有效評(píng)價(jià)和甄選，是工藝設(shè)計(jì)面臨的困難之一，對(duì)于提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量具有十分重要的意義。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)產(chǎn)品工藝方案決策問題進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)［2］提出將層次分析法和模糊綜合評(píng)判相結(jié)合，對(duì)加工零件的分層方案進(jìn)行決策，從而有效避免決策的主觀性；文獻(xiàn)［3］將模糊綜合評(píng)價(jià)與灰色關(guān)聯(lián)分析法相結(jié)合，提出一種多工藝方案評(píng)價(jià)方法，并在某航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片零件的工藝設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用驗(yàn)證；文獻(xiàn)［4］運(yùn)用工藝聚類和關(guān)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多工藝方案提取，采用不確定拓展有序加權(quán)平均算子對(duì)提取工藝方案進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)不確定語言評(píng)價(jià)下的多目標(biāo)工藝方案決策；文獻(xiàn)［5］采用蟻群算法開展多目標(biāo)工藝方案的優(yōu)化研究。以上研究在以時(shí)間、成本、質(zhì)量為決策目標(biāo)的傳統(tǒng)工藝方案選擇優(yōu)化方面取得了不少成果。隨著資源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益突出，人們?cè)絹碓阶⒅乜沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。傳統(tǒng)的工藝方案選擇未考慮制造的綠色性，已很難適應(yīng)現(xiàn)代綠色制造模式的需求，工藝方案的綠色評(píng)估與選擇逐漸成為國內(nèi)外研究學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。文獻(xiàn)［6］從能源、回收性、有害性、成本和材料等目標(biāo)出發(fā)，構(gòu)建考慮環(huán)境意識(shí)的層次分析決策模型，提出一種綠色模糊多屬性決策技術(shù)；文獻(xiàn)［7］從綠色角度探討了煤機(jī)零件加工工藝過程模型，研究基于綠色的煤機(jī)零件加工工藝方案的選擇；文獻(xiàn)［8］研究開發(fā)出一種面向綠色制造的工藝規(guī)劃支持系統(tǒng)，對(duì)工藝過程中的材料消耗、能量消耗和環(huán)境排放物等進(jìn)行優(yōu)化，改善制造過程的綠色性；文獻(xiàn)［9］通過構(gòu)建綠色制造過程灰色模型，將工藝參數(shù)優(yōu)化過程轉(zhuǎn)化為多屬性目標(biāo)決策過程，采用DEMATEL 與VIKOR相結(jié)合的技術(shù)，提出一種綠色工藝參數(shù)的決策方法，并結(jié)合某電火花制造過程綠色工藝參數(shù)的決策對(duì)所述方法進(jìn)行了說明和驗(yàn)證；文獻(xiàn)［10］引入系統(tǒng)工程中多目標(biāo)決策的密切值法，開展綠色工藝方案多目標(biāo)決策。這些方法探討了工藝與環(huán)境的關(guān)聯(lián)性，并提出一些制造環(huán)境污染的有效評(píng)估技術(shù)和方法，由于工藝知識(shí)自身的多樣性、復(fù)雜性、經(jīng)驗(yàn)性及不確定性，以上方法在實(shí)際應(yīng)用中還存在以下問題：

（1）工藝方案的綠色性分析是一個(gè)多目標(biāo)決策過程，目前涌現(xiàn)了眾多的研究方法，如加權(quán)和法［11］、逼近理想解法（Technique for Order Preference Similarity to Ideal Solution，TOPSIS）法［12］、層次分析法［13］、ELECTRE 法［14］、物元分析法［15］等，這些方法都需要給出各目標(biāo)的決策權(quán)重，合理的權(quán)重選擇對(duì)決策的準(zhǔn)確性意義重大。然而，在決策過程中又很難定義一組恰當(dāng)?shù)那矣袑?shí)際物理意義的權(quán)重來保證決策的有效性和準(zhǔn)確性，通過反復(fù)迭代的方法來探尋合理的權(quán)重又使得計(jì)算量過大甚至不可行，因此以上方法在實(shí)際應(yīng)用中的操作難度較大。

（2）制造綠色性是一個(gè)較難精確度量的概念，具有一定的模糊性，其評(píng)估主要取決于決策者由自身經(jīng)驗(yàn)知識(shí)獲得的滿意偏好信息，不同偏好的滿意信息可能導(dǎo)致甄選的工藝方案差異較大，決策者滿意偏好信息的缺乏使以上方法在實(shí)際應(yīng)用中選出的方案不一定滿足決策者要求的意愿。

（3）制造工藝評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜的決策問題，決策者在評(píng)估初期往往無法提供全部參考信息。隨著反饋給決策者的信息不斷增加，決策者逐步修正工藝方案的綠色決策，從而獲得最滿意的結(jié)果。然而以上方法未考慮決策者與工藝方案間的互反饋，使得實(shí)際應(yīng)用中缺乏決策的靈活性和滿意度。

物理規(guī)劃是由美國學(xué)者M(jìn)essac率先提出的一種解決多目標(biāo)優(yōu)化決策問題的新方法［16］，該方法從決策者的主觀偏好出發(fā)，通過最小化由所有決策目標(biāo)構(gòu)成的綜合偏好函數(shù)來獲得多目標(biāo)決策問題的最優(yōu)解，具有更大的決策合理性和簡(jiǎn)易操作性，已成功應(yīng)用于優(yōu)化設(shè)計(jì)、穩(wěn)健設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)等方面［17-20］。本文將物理規(guī)劃理論引入工藝方案的綠色性分析中，通過對(duì)用戶層、滿意偏好捕獲層、方案決策層、方案評(píng)估層與候選方案層進(jìn)行分解細(xì)化，實(shí)現(xiàn)工藝方案綠色性分析的多層架構(gòu)，運(yùn)用模糊集理論對(duì)決策者不確定、不準(zhǔn)確的模糊知識(shí)進(jìn)行處理，通過對(duì)捕獲的決策者區(qū)間偏好信息進(jìn)行擬合，構(gòu)建真實(shí)反映決策者滿意程度的偏好函數(shù)，在模糊改進(jìn)的物理規(guī)劃模型的基礎(chǔ)上，提出一種反映決策者主觀偏好的工藝方案互反饋綠色性分析技術(shù)，避免了傳統(tǒng)決策方法中權(quán)重確定不合理性的缺陷，使選定工藝方案更滿足決策者的主觀意愿，從而提高決策的滿意度。最后，結(jié)合某汽車零部件綠色工藝方案決策，對(duì)所述方法進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。

1 工藝方案綠色性分析的多層架構(gòu)

與單目標(biāo)決策問題不同，多目標(biāo)決策問題一般要求各個(gè)決策目標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)，然而要保證這一點(diǎn)一般較難，特別是當(dāng)目標(biāo)間存在沖突時(shí)，能夠滿足各目標(biāo)最優(yōu)的解往往不存在?；诖?，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Simon提出在某些情況下，應(yīng)當(dāng)用“令人滿意解”來代替理論上的“最優(yōu)解”，從而提出“令人滿意準(zhǔn)則”，為多目標(biāo)決策問題開辟了一條新思路［21］。

定義1 對(duì)于一個(gè)待求的可行解工程問題，總是存在包含一個(gè)或多個(gè)可行解的備選解集合，如果能夠找到某解或解集達(dá)到用戶的滿意要求，則稱該工程問題為滿意工程問題，而所獲得的使用戶滿意的解或解集則稱為滿意解。

對(duì)于綠色制造，僅從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間和成本3個(gè)目標(biāo)方向進(jìn)行評(píng)估決策是不夠的，應(yīng)該把環(huán)境影響和資源消耗作為重要因素加以考慮［22］。環(huán)境影響包括職業(yè)健康影響、生態(tài)環(huán)境破壞和職業(yè)不安全性，而資源消耗指資源種類、資源特征、資源消耗狀況等。為此，工藝方案的綠色性分析應(yīng)從多個(gè)目標(biāo)開展決策。由于環(huán)境影響與制造效率在部分制造參數(shù)上可能存在相互競(jìng)爭(zhēng)和矛盾，例如選擇較高刀具轉(zhuǎn)速進(jìn)行銑削，可有效減少加工時(shí)間，提升制造效率，但隨著銑刀轉(zhuǎn)速的提高，工作噪聲加大，切削熱釋放增多，加劇了環(huán)境污染。因此，各個(gè)決策目標(biāo)都要求達(dá)到最優(yōu)一般較難，尤其當(dāng)目標(biāo)間存在沖突時(shí)，最優(yōu)方案可能并不存在，即綠色工藝方案決策應(yīng)該是一個(gè)滿意工程應(yīng)用問題。

定義2 對(duì)于一個(gè)工藝方案集合的多目標(biāo)決策問題，如果能夠找到某個(gè)工藝方案解或方案解集，使決策者在時(shí)間、質(zhì)量、成本、環(huán)境影響和資源消耗五方面都達(dá)到滿意，則稱使用戶滿意的工藝方案解或解集為綠色滿意工藝方案。

為有效實(shí)現(xiàn)工藝方案綠色滿意度的決策，本文從滿意度和綠色制造兩個(gè)角度出發(fā)，將工藝方案綠色性分析分解為用戶層、滿意偏好捕獲層、方案決策層、方案評(píng)估層與候選方案層五個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)工藝方案綠色性分析的多層架構(gòu)，如圖1所示。該多層分析架構(gòu)一方面從工藝設(shè)計(jì)人員的滿意角度出發(fā)，將滿意偏好捕獲層分解細(xì)化為用戶偏好信息的捕捉和目標(biāo)偏好信息曲線的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)決策者滿意偏好的提取。另一方面，從綠色制造的角度出發(fā)，分解細(xì)化制造成本、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境影響等綠色制造評(píng)估指標(biāo)，如制造成本分解細(xì)化為材料花費(fèi)、刀具成本和設(shè)備成本等方面，從而構(gòu)建完整的評(píng)估指標(biāo)體系。最后，將方案決策層分解細(xì)化為綠色評(píng)估表達(dá)、滿意決策模型構(gòu)建和綠色滿意方案求解等步驟，結(jié)合捕獲的決策滿意偏好信息，開展工藝方案集的綠色滿意度決策。

2 滿意偏好函數(shù)

滿意偏好指決策者依賴自身事先掌握的知識(shí)，對(duì)決策問題的某個(gè)目標(biāo)進(jìn)行主觀意愿的折衷表達(dá)。如果能夠捕獲到?jīng)Q策者的主觀滿意偏好信息，就能對(duì)決策問題中無法比較的有效解進(jìn)行評(píng)估，從而獲得令決策者滿意的可行解。滿意偏好函數(shù)是決策目標(biāo)的函數(shù)，它以決策目標(biāo)為自變量，以決策者的滿意度為因變量，反映了決策者對(duì)于給定目標(biāo)的滿意程度。該函數(shù)主要分為4種類型，用數(shù)字1～4表示，每種類型根據(jù)滿意精度的不同又可細(xì)分為“軟”和“硬”兩種情況，分別用S和H 來表示。對(duì)于所有類型的偏好函數(shù)，都是取值越小表示決策者對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)越滿意。圖2a為硬偏好1H 函數(shù)，它將設(shè)計(jì)目標(biāo)分為可接受和不可接受兩個(gè)區(qū)間；圖2b為常用的軟偏好1S函數(shù)，它將設(shè)計(jì)目標(biāo)劃分為不可接受、非常不滿意、不滿意、可接受、滿意和非常滿意六個(gè)不同的滿意程度區(qū)間。圖2中，xi為決策者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)認(rèn)為的各個(gè)區(qū)間邊界值，縱坐標(biāo)Z為決策者的滿意程度，其他偏好函數(shù)類型詳見文獻(xiàn)［23］。

由圖2可知，硬偏好函數(shù)具有較強(qiáng)的突變跳躍性，由于人類思維和決策是一個(gè)漸進(jìn)的過程，通常采用軟偏好函數(shù)來定義決策者的偏好，本文在文獻(xiàn)［16］與文獻(xiàn)［24］研究的基礎(chǔ)上，以偏好函數(shù)1S為例來敘述其求解過程，其他類型偏好函數(shù)的求解可參照類似步驟進(jìn)行。偏好函數(shù)1S的求解步驟為：

步驟1 研究決策指標(biāo)的性質(zhì)，確定偏好函數(shù)的類型，如對(duì)于成本型指標(biāo)，偏好函數(shù)選為1S類型，決策者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和當(dāng)前制造狀況，給出決策指標(biāo)滿意區(qū)間劃分的邊界判定值Xi。

步驟2 獲取決策者滿意度的區(qū)間增量

式中：N為決策目標(biāo)的總數(shù)目，β為大于1的滿意度參數(shù)，選取原則和方法參見文獻(xiàn)［16］。

步驟3 求解決策指標(biāo)不同滿意區(qū)間邊界的偏好函數(shù)值

步驟4 求解決策指標(biāo)不同滿意區(qū)間邊界的偏好函數(shù)導(dǎo)數(shù)值

式中：α為小于0.1的常系數(shù)，選取原則和方法參見文獻(xiàn)［16］；ΔDi為決策指標(biāo)第i段的平均斜率，

步驟5 對(duì)決策指標(biāo)偏好分段區(qū)間邊界值及其導(dǎo)數(shù)，采用分段函數(shù)進(jìn)行擬合，獲得決策者的偏好函數(shù)Z=f（x），

3 工藝方案綠色性分析

3.1 綠色評(píng)估的模糊表達(dá)

考慮到綠色評(píng)估結(jié)果的模糊性，將評(píng)價(jià)因子看作是模糊語言變量，應(yīng)用模糊集理論，結(jié)合專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，建立各語言變量的模糊語言評(píng)估術(shù)語集V=｛v1，v2，v3，v4，v5｝=｛很高（VH），高（H），一般（M），較低（L），極低（VL）｝。因模糊數(shù)的形式多樣，通常采用三角模糊數(shù)和梯形模糊數(shù)，由于三角模糊數(shù)可視為梯形模糊數(shù)的特殊形式，這里采用較為通用的梯形模糊數(shù)對(duì)模糊語言術(shù)語進(jìn)行量化處理，表示為vi=（a1，a2，a3，a4），i=1，2，…，5，其中a1＜a2＜a3＜a4，隸屬度函數(shù)表示為

經(jīng)專家組評(píng)定，其模糊語言集的隸屬函數(shù)如圖3所示。這樣，當(dāng)專家對(duì)綠色方案采用模糊語言變量進(jìn)行評(píng)估時(shí)，就可以通過以上方式將評(píng)估語言轉(zhuǎn)換成模糊數(shù)。

3.2 模糊物理規(guī)劃的工藝方案滿意決策模型

考慮到綠色工藝評(píng)估結(jié)果較多地依賴于專家模糊的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，運(yùn)用模糊集理論對(duì)物理規(guī)劃模型進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建基于模糊物理規(guī)劃的工藝方案滿意決策模型。

根據(jù)3.1節(jié)中的模糊表達(dá)方法，對(duì)于綠色工藝的模糊語言評(píng)估結(jié)果，可用梯形模糊數(shù)進(jìn)行量化處理，因此對(duì)應(yīng)的決策偏好信息也是梯形模糊數(shù)，可表示為

模糊數(shù)的反模糊化是對(duì)模糊偏好信息進(jìn)行比較排序的基礎(chǔ)，國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)該問題進(jìn)行了深入研究，提出許多有效的方法，本文選擇Sugeno提出的重心法［25］，公式如下：

式中Z＊表示與工藝決策目標(biāo)模糊偏好信息Z相對(duì)應(yīng)的偏好函數(shù)值。

將各個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)偏好函數(shù)綜合起來，就可以得到綜合模糊偏好函數(shù)。綜合的方法有許多，一般采用平均值的對(duì)數(shù)。基于模糊偏好信息表達(dá)與反模糊化技術(shù)，參考物理規(guī)劃的決策模型，構(gòu)建模糊語境下的工藝方案滿意決策模型：

求解該決策模型，即可獲得最終的滿意工藝方案。

3.3 工藝方案滿意決策的互反饋機(jī)制

產(chǎn)品制造工藝決策經(jīng)常受到人員、物料、設(shè)備等動(dòng)態(tài)因素的影響，即便是同一決策者，對(duì)于同一決策問題在不同時(shí)期或場(chǎng)合可能會(huì)作出重大調(diào)整，決策者不同的偏好往往會(huì)導(dǎo)致不同的工藝方案排序，這就要求決策者能夠參與到?jīng)Q策過程中，通過不斷改變和調(diào)整形成新的偏好來進(jìn)行反復(fù)決策，直到對(duì)方案排序結(jié)果滿意為止。產(chǎn)品制造工藝決策的實(shí)質(zhì)是以工藝設(shè)計(jì)人員的決策偏好為輸入，以決策者滿意工藝方案為輸出的互反饋過程，通過交互方式獲取工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)于工藝方案不同決策目標(biāo)的偏好信息，構(gòu)建各決策目標(biāo)的滿意偏好曲線，運(yùn)用模糊語境下的滿意工藝決策模型開展工藝方案的綠色滿意度分析，將選定的工藝方案形象化為決策目標(biāo)滿意圖，并反饋給工藝設(shè)計(jì)人員，以便工藝設(shè)計(jì)人員在結(jié)合其他工藝資源信息的基礎(chǔ)上修改偏好信息，重新進(jìn)行方案評(píng)估，從而通過滿意度判斷在決策者與工藝方案之間形成一個(gè)互反饋過程，如圖4所示。

3.4 分析流程

根據(jù)綠色方案決策模型，同時(shí)考慮決策過程的互反饋機(jī)制，獲得基于模糊物理規(guī)劃與互反饋的滿意工藝方案綠色性分析流程如圖5所示，主要實(shí)施步驟如下：

步驟1 決策者針對(duì)決策目標(biāo)，確定偏好函數(shù)的類型。

步驟2 通過交互方式捕獲工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)于工藝方案不同決策目標(biāo)的偏好信息。

步驟3 根據(jù)捕獲的決策者偏好信息，采用分段函數(shù)進(jìn)行擬合，通過式（1）～式（9）構(gòu)建各決策目標(biāo)的偏好函數(shù)。

步驟4 將決策者的滿意偏好反饋到工藝方案評(píng)估決策過程中。

步驟5 決策者運(yùn)用模糊語言對(duì)工藝方案進(jìn)行多目標(biāo)評(píng)估，獲得不同工藝方案的各決策目標(biāo)評(píng)估值。

步驟6 通過反饋的滿意偏好函數(shù)，依據(jù)式（10）～式（12）求解各決策目標(biāo)的滿意度，并通過式（13）得到綜合考慮所有決策目標(biāo)的綜合偏好函數(shù)值。

步驟7 對(duì)不同工藝方案按照綜合偏好函數(shù)值進(jìn)行排序。

步驟8 依據(jù)工藝方案滿意決策模型，通過式（13）～式（15）求解獲得最小綜合偏好函數(shù)值方案，作為當(dāng)前滿意工藝方案。

步驟9 將當(dāng)前滿意工藝方案各決策目標(biāo)偏好進(jìn)行圖形化顯示。

步驟10 將當(dāng)前滿意工藝方案各決策目標(biāo)的滿意信息反饋給決策者，以便他們對(duì)當(dāng)前滿意工藝方案做出決擇。

步驟11 如果當(dāng)前滿意工藝方案各決策目標(biāo)的偏好情況不滿足決策者的意愿，則重新捕獲決策目標(biāo)的修改偏好信息，轉(zhuǎn)步驟3。

步驟12 如果當(dāng)前滿意工藝方案各決策目標(biāo)的偏好情況滿足決策者的滿意偏好意愿，則輸出當(dāng)前選定的工藝方案，作為最滿意的綠色工藝方案，結(jié)束決策過程。

4 實(shí)例應(yīng)用

汽車工業(yè)作為一個(gè)重大的制造領(lǐng)域，其綠色制造的程度對(duì)于減少整個(gè)制造業(yè)污染排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有極其重要的意義，而工藝的選擇與實(shí)施是實(shí)現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵。本文從決策者的主觀偏好優(yōu)化角度，考慮制造加工的環(huán)境影響，利用所提出的理論和方法，開展某汽車零配件××型后門門框產(chǎn)品的綠色工藝方案決策。該產(chǎn)品的3D 數(shù)模如圖6所示。根據(jù)制造經(jīng)驗(yàn)及工藝原理，可擬定以下四種核心工藝路線，如表1所示。采用圖1工藝方案綠色性分析多層架構(gòu)中的方案評(píng)估指標(biāo)對(duì)有效工藝方案集S=｛s1，s2，s3，s4｝開展綠色性評(píng)估，所得模糊性能評(píng)估結(jié)果如表2所示。

表1 后門門框核心工藝方案

表2 ××型號(hào)后門門框工藝方案的綠色性評(píng)估

決策者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，給出工藝方案各綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)的偏好信息，如表3中決策1的數(shù)據(jù)。根據(jù)捕獲到的決策者滿意偏好信息，按照式（1）～式（9）構(gòu)建出評(píng)估指標(biāo)的偏好函數(shù)。如對(duì)于制造成本目標(biāo)，在參數(shù)α=0.09，β=1.5的條件下構(gòu)建的偏好函數(shù)為

式中zi表示x∈（xi-1，xi］的分段函數(shù)表達(dá)式。

表3 工藝方案綠色性評(píng)估指標(biāo)的偏好信息

將工藝方案si的預(yù)測(cè)目標(biāo)值代入相應(yīng)決策目標(biāo)的偏好函數(shù)，求解出相應(yīng)的偏好值，并根據(jù)式（13）～式（15）進(jìn)行綜合，最終獲得工藝方案si的綜合偏好值，如表4中的決策1所示。由表4可知，工藝方案s3的綜合偏好函數(shù)值最小，因此為當(dāng)前綠色滿意工藝方案，它在當(dāng)前決策者滿意偏好下的滿意程度如圖7中的決策1所示。

表4 工藝方案綠色性分析

將當(dāng)前工藝方案各決策目標(biāo)的滿意信息（如圖7中的決策1）反饋給決策者，以便其對(duì)當(dāng)前的滿意工藝方案做出決擇。如圖7所示，在決策1中，方案s3的資源消耗和環(huán)境影響較高，如果決策者對(duì)該結(jié)果不滿意，則可以適當(dāng)犧牲其他目標(biāo)（如制造時(shí)間和制造成本），以換取更好的能源消耗滿意。為此，決策者重新修改偏好信息（表3 中決策2 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)），并將新的決策滿意偏好反饋到工藝方案評(píng)估決策過程中，開展第2次工藝方案決策。按表3中的決策2偏好信息進(jìn)行捕獲后，再對(duì)所有的工藝方案進(jìn)行評(píng)估，這時(shí)得到的結(jié)果如表4中的決策2所示。該情況下，工藝方案的決策偏好如圖7中的決策2條紋線所示。由表4和圖7可知，此時(shí)最滿意的工藝方案為s4，從而在決策者與工藝方案間的滿意信息互反饋的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了工藝方案綠色滿意度的決策。

目前，本文所述的產(chǎn)品工藝方案綠色性分析技術(shù)已初步應(yīng)用于某汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的智能計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可視化操作界面如圖8所示，圖中：①通過對(duì)決策目標(biāo)偏好信息邊界值的獲取來構(gòu)建決策者的偏好曲線，捕獲到?jīng)Q策者的目標(biāo)偏好信息；②對(duì)多個(gè)可行工藝方案開展綠色性評(píng)估，運(yùn)用模糊物理規(guī)劃的工藝方案滿意決策模型獲得不同工藝方案的綠色性優(yōu)先次序；③將工藝方案綠色性分析結(jié)果以圖形化的形式反饋給決策者，對(duì)于當(dāng)前工藝方案中非常不滿意的決策目標(biāo)會(huì)以紅色進(jìn)行警示，決策者可根據(jù)方案反饋信息對(duì)決策偏好信息進(jìn)行調(diào)整，從而為工藝方案綠色滿意度決策提供科學(xué)實(shí)際的指導(dǎo)。

5 結(jié)束語

綠色制造是當(dāng)前制造業(yè)的一種全新可持續(xù)制造模式，工藝方案的綠色性分析是實(shí)現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵。本文提出一種面向綠色制造的滿意工藝方案分析技術(shù)，其主要工作與特點(diǎn)包括：

（1）通過分解細(xì)化用戶層、滿意偏好捕獲層、方案決策層、方案評(píng)估層與候選方案層，實(shí)現(xiàn)工藝方案綠色性分析的多層架構(gòu)，提出一種工藝方案滿意決策的規(guī)劃思路。

（2）通過偏好函數(shù)表達(dá)決策者依賴于自身經(jīng)驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)生的主觀偏好信息，避免多目標(biāo)決策中各目標(biāo)權(quán)重難定義的問題，提出綠色滿意工藝方案的概念，使選出的方案更加滿足決策者的意愿，從而提高方案的滿意度。

（3）通過在決策者與工藝方案間構(gòu)建滿意信息的互反饋，使決策者主動(dòng)參與到?jīng)Q策過程中，實(shí)現(xiàn)工藝方案的綠色互反饋決策，提高決策靈活性。以××型號(hào)后門門框工藝方案決策為例，對(duì)所提方法進(jìn)行驗(yàn)證，獲得了滿意的綠色工藝方案，提高了決策的滿意度。

基于文中所提出的產(chǎn)品工藝方案綠色性分析方法，下一步將研究復(fù)雜產(chǎn)品工藝方案的綠色優(yōu)化技術(shù)，為面向綠色制造的產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)提供支持。

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