沈英健

（安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽 淮南 232000）

前言

汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QC/T 480-1999汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法》（下文簡(jiǎn)稱為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）中規(guī)定了評(píng)價(jià)車輛操縱穩(wěn)定性的6個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目及其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[1]，并以這6個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目（分別為穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向回正性試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向盤角脈沖輸入試驗(yàn)以及蛇形試驗(yàn)）得分的算術(shù)平均值作為車輛操縱穩(wěn)定性的總評(píng)價(jià)值。這顯然與實(shí)際情況不符。

本文分別使用熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)離差法、灰色關(guān)聯(lián)分析得到各試驗(yàn)項(xiàng)目的權(quán)重，然后進(jìn)行算術(shù)平均，作為評(píng)價(jià)車輛操縱穩(wěn)定性的組合權(quán)重，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加可靠。

1 選取評(píng)價(jià)指標(biāo)

本文通過 MATLAB軟件生成了10組范圍為[60,100]的隨機(jī)數(shù)，來模擬10輛車參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所計(jì)算出的6個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)分值。具體項(xiàng)目及得分如表1所示。

表1 利用MATLAB生成的各項(xiàng)目評(píng)分

2 組合權(quán)重的確定及車輛操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

2.1 熵權(quán)法

熵權(quán)法根據(jù)指標(biāo)的變異程度來確定指標(biāo)的信息熵大小，進(jìn)而確定指標(biāo)權(quán)重[2]。熵權(quán)法的原理是：指標(biāo)的信息熵越小，則該指標(biāo)包含的信息量越大，其權(quán)重也應(yīng)越大[3]。計(jì)算過程如下：

將要評(píng)價(jià)對(duì)象各項(xiàng)指標(biāo)的得分構(gòu)成的矩陣記為：

式中：n為評(píng)價(jià)對(duì)象數(shù)；m為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)；xij為要評(píng)價(jià)對(duì)象各項(xiàng)指標(biāo)的得分；zij為經(jīng)過無量綱化處理的數(shù)據(jù)；i∈[1，n]；j∈[1，m]；pij指標(biāo) j在 i層級(jí)的概率；ej為指標(biāo) j的信息熵；uj為指標(biāo)j的權(quán)重。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)離差法

標(biāo)準(zhǔn)離差法的原理與熵權(quán)法類似，通過指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差來確定指標(biāo)的信息量，進(jìn)而確定指標(biāo)權(quán)重[4]。其計(jì)算過程為：

第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差：

式中：σj為第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；為指標(biāo)j的均值；vj為指標(biāo)j的權(quán)重。

2.3 灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析（Grey Relational Analysis，GRA）是通過灰色關(guān)聯(lián)度順序來描述系統(tǒng)因素之間次序和影響因素以及判斷系統(tǒng)因素對(duì)系統(tǒng)主行為貢獻(xiàn)程度的一種方法[5]。其計(jì)算過程如下：

對(duì)矩陣Xn×m進(jìn)行均值化處理得到矩陣Yn×m，選取矩陣Yn×m中各序列的最優(yōu)值作為參考序列：

式中：y0為參考序列；yij為經(jīng)過均值化處理后的數(shù)據(jù)；rij為第i個(gè)對(duì)象，第j個(gè)指標(biāo)相對(duì)參考序列的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；ρ為是分辨系數(shù)，一般取0.5；rj為指標(biāo)j的灰色關(guān)聯(lián)度；wj為指標(biāo)j的權(quán)重。

2.4 車輛操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

將由熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)離差法、灰色關(guān)聯(lián)分析求得的權(quán)重進(jìn)行算術(shù)平均，得到組合權(quán)重。對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中車輛操縱穩(wěn)定性總計(jì)分值的計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，計(jì)算出車輛的操縱穩(wěn)定性得分。組合權(quán)重及評(píng)價(jià)結(jié)果如表2、表3所示。

表2 試驗(yàn)項(xiàng)目權(quán)重

表3 車輛操縱穩(wěn)定性得分

式中：aj為指標(biāo)j的組合權(quán)重；Si為第i輛車的操縱穩(wěn)定性得分。

3 結(jié)論

本文分別使用熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)離差法、灰色關(guān)聯(lián)分析確定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的6個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的權(quán)重，最后經(jīng)算術(shù)平均得到組合權(quán)重，并結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中車輛操縱穩(wěn)定性總計(jì)分值計(jì)算方法得到車輛的操縱穩(wěn)定性評(píng)分。本文的評(píng)價(jià)方法相較于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更加合理，評(píng)價(jià)結(jié)果更加可靠。