趙云波

摘要：本文提出了AHP分析法（按層次等級處理分析法，AndIysis HierarChicdI Process）和灰色理論對數(shù)控機床的可靠性進行實用、有效、科學的一致性綜合評價。AHP方法的核心是對現(xiàn)場收集到的實際數(shù)據(jù)進行加權(quán)以減少誤差和提高精度，而灰色理論是在經(jīng)驗豐富專家打分的基礎(chǔ)上加權(quán)，以減少主觀因素的影響。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；可靠性評價；AHP；灰色理論

引言

機械制造業(yè)是一個國家核心競爭力的重要體現(xiàn)，制造業(yè)的發(fā)展直接影響著國家的發(fā)展。數(shù)控機床又是機械制造業(yè)的生產(chǎn)母機，因此制造業(yè)的發(fā)展離不開數(shù)控機床的發(fā)展，它們相互影響，密不可分。而數(shù)控機床可靠性的提高一直是困擾其產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的工程難題。然而，由于數(shù)控機床的復雜性和不確定性，對于構(gòu)造的綜合評價模型，總會遇到很多不確定的或者難以量化的因素，而且這些因素又很難給出明確的判斷，為了解決上述問題，運用灰色理論來解決其存在的不確定問題。因此，本文運用AHP的方法將數(shù)控機床及其子系統(tǒng)看作灰色系統(tǒng)對其可靠性進行綜合評價。

AHP方法的核心是建立分層遞階層次結(jié)構(gòu)模型，其實質(zhì)是一種通過確定權(quán)重進行系統(tǒng)綜合的一種方法。AHP方法的特點是：為系統(tǒng)分析人員提供一種系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合過程系統(tǒng)化，模塊化的思維方法。最終可將判別矩陣進行一致性檢驗，以體現(xiàn)主觀判斷的準確性。

灰色系統(tǒng)理論廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在現(xiàn)實生活中，存在大量的不是白色系統(tǒng)（信息完全明確）也不是黑色系統(tǒng)（信息完全不明確）的灰色系統(tǒng)。由于數(shù)控機床的可靠性正是出于這種很多不確定因素。因此，本文采用灰色理論來實現(xiàn)對數(shù)控機床可靠性的綜合評價。

1.基于AHP的灰色理論綜合評價模型

1.1建立多級遞階層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)對實際數(shù)控機床的調(diào)研和及現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)，數(shù)控機床可靠性的多級遞階層次結(jié)構(gòu)模型如圖所示。從該數(shù)控機床可靠性的評價模型可以看出，影響數(shù)控機床可靠性的指標有很多，主要由四大部分組成：機械指標（A1）、小液壓與氣動指標（A2）、電氣指標（A3）和其他指標（A4）。另外，每一層一級評價指標又分別由若干個二級指標組成。

1.2AHP確定指標權(quán)重

通過兩兩比較，確定相對指標權(quán)重，從而可以構(gòu)建出一級指標和二級指標的判別矩陣，然后再求出該判別矩陣的最大特征根及其對應(yīng)的特征向量。一般來說，必須要對判別矩陣進行一致性檢驗，這樣可以消除誤差，提高準確率。

一致性指標為CI：