紀(jì) 華，文昌俊

(湖北工業(yè)大學(xué)農(nóng)機(jī)鑒定站，湖北 武漢 430068)

田間軌道運(yùn)輸機(jī)是丘陵山區(qū)果園、茶葉種植的重要運(yùn)輸工具。隨著國(guó)家對(duì)丘陵山區(qū)農(nóng)機(jī)具相關(guān)政策的實(shí)施，田間軌道運(yùn)輸機(jī)的銷量與日俱增。而農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的科學(xué)檢驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品的選型、農(nóng)機(jī)的推廣、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和質(zhì)量的改進(jìn)均很重要[1]?！吨腥A人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》第十二條中明確規(guī)定了“國(guó)務(wù)院農(nóng)業(yè)行政主管部門和省級(jí)人民政府主管農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作的部門根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械使用者的投訴情況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要，可以組織對(duì)在用的特定種類農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的適用性、安全性、可靠性和售后服務(wù)進(jìn)行調(diào)查”[2]。因此，對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品“三性一狀況”進(jìn)行質(zhì)量調(diào)查是大多數(shù)農(nóng)機(jī)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的做法。然而，由于參與質(zhì)量調(diào)查的人員范圍較廣，調(diào)查項(xiàng)目較多，信息量較大且大多數(shù)屬于模糊的信息，對(duì)信息處理水平提出了更高的要求，加之對(duì)田間軌道運(yùn)輸機(jī)的質(zhì)量調(diào)查一直沒有比較完善的方法。筆者通過方案設(shè)計(jì)、實(shí)地調(diào)查等方式，收集了大量用戶信息，找出反映其質(zhì)量的指標(biāo)，通過構(gòu)建模糊綜合評(píng)判的數(shù)學(xué)模型，以探索有效評(píng)價(jià)田間軌道運(yùn)輸機(jī)質(zhì)量的方法。

1 模糊綜合評(píng)定的數(shù)學(xué)模式

模糊綜合評(píng)定是對(duì)多種因素影響事物做出全面評(píng)價(jià)的一種十分有效的多因素評(píng)判方法。本文采用模糊數(shù)學(xué)的方法，研究田間軌道運(yùn)輸機(jī)的“三性一狀況”調(diào)查涉及大量因素的情況下，使用者對(duì)機(jī)器主觀反映的評(píng)判過程。模糊綜合評(píng)判方法的關(guān)鍵是：因素集的選擇、評(píng)價(jià)集和權(quán)重集的確定、模糊映射誘導(dǎo)出的模糊關(guān)系[3-4]。

1.1 因素集的確定

農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的性能和使用情況只有通過用戶使用才能得以體現(xiàn)[5]。根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定大綱《果園軌道運(yùn)輸機(jī)》和“三性一狀況”的調(diào)查要求，筆者采用二級(jí)模型，選擇產(chǎn)品的安全性、可靠性、適用性和售后服務(wù)這4個(gè)因素作為一級(jí)評(píng)判因素集，表示為U=(U1,U2,U3,U4)，其中U1為安全性、U2為可靠性、U3為適用性、U4為售后服務(wù)。U1選擇U11，U12，U13，U14作為子因素，分別表示安全警示、危險(xiǎn)部位的安全防護(hù)、運(yùn)輸軌道的穩(wěn)定性、急停和限位裝置性能。U2選擇U21，U22作為子因素，分別表示三包期內(nèi)故障易發(fā)性和故障處理難度和時(shí)長(zhǎng)。U3選擇U31，U32，U33，U34，U35作為二級(jí)評(píng)判因素，分別代表操作方便性、運(yùn)行速度及穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、載重量和爬坡性能。U4選擇U41，U42作為二級(jí)評(píng)判因素，分別代表配件供應(yīng)及時(shí)性和售后服務(wù)人員解決問題能力[6-7]。

1.2 各因素隸屬度的確定

為了得到單因素評(píng)判矩陣并建立各因素的隸屬度，筆者開展了田間軌道運(yùn)輸機(jī)的用戶調(diào)查。由于多數(shù)評(píng)判因素只能使用模糊定性的方式來表達(dá)，根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《農(nóng)業(yè)機(jī)械質(zhì)量調(diào)查辦法》，每個(gè)因素分為4個(gè)等級(jí)，分別表示好、較好、一般、差[8]。常用確定隸屬度的方法有：二元對(duì)比排序法、因素加權(quán)綜合法、模糊統(tǒng)計(jì)法、德爾菲法等[9]。由于德爾菲法可以避免每個(gè)人的觀點(diǎn)都會(huì)被充分收集，從而避免地位最高的人控制群體意志，較為適于對(duì)農(nóng)用機(jī)械開展用戶調(diào)查。

筆者通過隨機(jī)抽樣，事先制作詳細(xì)的田間軌道運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)查表和產(chǎn)品故障調(diào)查表，每個(gè)機(jī)型調(diào)查樣本數(shù)不少于20戶。為收集到準(zhǔn)確的信息，對(duì)被調(diào)查者進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，告訴他們?cè)撊绾螌?duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。最后將調(diào)查用戶在每個(gè)等級(jí)所占的百分比，作為各因素在相應(yīng)等級(jí)上的隸屬度。

1.3 權(quán)重的確定

權(quán)重在模糊綜合評(píng)判中至關(guān)重要，它反映了各因素在決策中的地位或所起的作用，直接影響決策結(jié)果[10]。采用專家咨詢法，根據(jù)各指標(biāo)重要程度選取20名專家在其相應(yīng)層次中打分，并按打分的平均數(shù)對(duì)各指標(biāo)賦予權(quán)重(表1)。

表1 田間軌道運(yùn)輸機(jī)質(zhì)量調(diào)查指標(biāo)及權(quán)重

由于田間軌道運(yùn)輸機(jī)更加注重可靠性和適用性，根據(jù)專家意見，統(tǒng)計(jì)確定安全性、可靠性、適用性和售后服務(wù)狀況等4大因素的權(quán)重為U(0.25,0.26,0.26,0.23)。在安全性評(píng)價(jià)中，更注重危險(xiǎn)部位的安全防護(hù)和運(yùn)輸軌道的穩(wěn)定性，因此權(quán)重設(shè)定為U1(0.2,0.3,0.3,0.2)；在可靠性評(píng)價(jià)中，更加注重故障發(fā)生后處理的難度和解決問題的時(shí)效性，因此權(quán)重設(shè)定為U2(0.45,0.55)；在適用性評(píng)價(jià)中，對(duì)于文化層次相對(duì)較低的農(nóng)民用戶，操作的方便性自然排在首位，運(yùn)行的速度和穩(wěn)定性、制動(dòng)性能和爬坡能力都較為重要，因此權(quán)重設(shè)定為U3(0.25,0.2,0.2,0.15,0.2)；售后服務(wù)中的兩個(gè)指標(biāo)同等重要，因?yàn)闄?quán)重設(shè)定為U4(0.5,0.5)。

2 田間軌道運(yùn)輸機(jī)實(shí)例

為了準(zhǔn)確掌握湖北丘陵山區(qū)地帶使用的田間軌道運(yùn)輸機(jī)的質(zhì)量水平，筆者組織調(diào)查人員對(duì)湖北地區(qū)在用的、使用滿一個(gè)作業(yè)季節(jié)的田間軌道運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。調(diào)查機(jī)型為湖北銷量最大的9家企業(yè)的10個(gè)型號(hào)。調(diào)查地區(qū)為十堰市鄖陽區(qū)、丹江口市、竹山縣、房縣、宜昌市夷陵區(qū)、興山縣、秭歸縣、團(tuán)風(fēng)縣、武穴市等9個(gè)縣(市、區(qū))。最終選取具有代表性的3種機(jī)型，分別用S1,S2,S3表示自走式單軌道、遙控牽引式單軌道、雙軌式田間軌道運(yùn)輸機(jī)。對(duì)這3種機(jī)型在實(shí)際調(diào)查中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，計(jì)算每個(gè)指標(biāo)在各等級(jí)上的隸屬度后，列入表2。例如，用戶對(duì)S1機(jī)型在安全警示上的滿意程度好、較好、一般、差的比例分別為27%、33%、13%、27%，在表2中分別用0.27,0.33,0.13,0.27來表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4個(gè)等級(jí)。

表2 田間軌道運(yùn)輸機(jī)單因素評(píng)判集

2.1 二級(jí)綜合評(píng)判

在綜合評(píng)判模型中，除了(·，+)模型外，其它模型如M(·，∨)、M(∧，∨)等都要有可能會(huì)丟失部分信息。本模型中的單因素矩陣為歸一化矩陣，恰好能滿足(·，+)模型的要求，故采用(·，+)模型對(duì)所有資料進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1.1安全性評(píng)價(jià)對(duì)機(jī)型S1而言

B1S1=U1·R1=

(0.305,0.372,0.191,0.132)

其中：U1是安全性上的權(quán)重向量，R1是安全性評(píng)價(jià)矩陣，B1S1是S1型田間軌道運(yùn)輸機(jī)在安全性上的評(píng)判結(jié)果。同理

B1S2=(0.221,0.432,0.239,0.108)

B1S3=(0.331,0.307,0.306,0.056)

由二級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果可以看出，S3雙軌式機(jī)型的安全性能最好，滿意的比例達(dá)到33.1%，S2機(jī)型最差。雙軌式田間軌道運(yùn)輸機(jī)從安全性能上最佳，遙控牽引式的安全性能最差，還有技術(shù)改進(jìn)的空間，這與用戶調(diào)查反映的結(jié)果完全一致。

2.1.2可靠性評(píng)價(jià)對(duì)機(jī)型S1而言，

B2S1=U2·R2=

(0.2,0.4,0.3615,0.0385)

其中：U2是可靠性上的權(quán)重向量，R2是可靠性評(píng)價(jià)矩陣，B2S1是S1型田間軌道運(yùn)輸機(jī)在可靠性上的評(píng)判結(jié)果。同理

B2S2=(0.1685,0.3355,0.263,0.233)

B2S3=(0.2975,0.3195,0.347,0.036)

由二級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果可以看出：S3雙軌式機(jī)型的可靠性能最好，滿意率達(dá)到29.75%；S2遙控牽引式機(jī)型最差。雙軌式田間軌道運(yùn)輸機(jī)從可靠性能上最佳，只有2臺(tái)發(fā)生過一般故障，且故障排除較快。遙控牽引式的可靠性能相對(duì)較差，故障主要發(fā)生在控制部件，如山區(qū)比較惡劣的環(huán)境影響了傳感器的正常使用。這與用戶調(diào)查反映的結(jié)果完全一致。

2.1.3適用性評(píng)價(jià)對(duì)機(jī)型S1而言，

B3S1=U3·R3=

(0.268,0.412,0.278,0.042)

其中,U3是適應(yīng)性的權(quán)重向量，R3是適應(yīng)性評(píng)價(jià)矩陣，B3S1是S1型田間軌道運(yùn)輸機(jī)在適應(yīng)性上的評(píng)判結(jié)果。同理

B3S2=(0.2975,0.362,0.243,0.0975)

B3S3=(0.2355,0.4125,0.336,0.016)

由二級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果可以看出，S2遙控牽引式機(jī)型的適用性能最好，滿意的比例達(dá)到29.75%，S3雙軌式機(jī)型最差。這說明遙控牽引式田間軌道運(yùn)輸機(jī)在操作便捷性、載重量和爬坡性能上具有明顯優(yōu)勢(shì)，而雙軌式在適用性上表現(xiàn)不佳，這與用戶調(diào)查反映的結(jié)果完全一致。

2.1.4售后服務(wù)狀況評(píng)價(jià)對(duì)機(jī)型S1而言

B4S1=U4·R4=

(0.265,0.035,0.7,0)

其中,U4是售后服務(wù)狀況的權(quán)重向量，R4是售后服務(wù)狀況的評(píng)價(jià)矩陣，B1S1是S1型田間軌道運(yùn)輸機(jī)在售后服務(wù)上的評(píng)判結(jié)果。同理

B4S2=(0.37,0.465,0.1,0.065)

B4S3=(0.345,0.155,0.465,0.035)

由二級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果可以看出，S2遙控牽引式機(jī)型的售后服務(wù)做的最好，滿意的比例達(dá)到37%。這說明該公司在技術(shù)研發(fā)的同時(shí)注重售后反饋與技術(shù)改進(jìn)，這與用戶調(diào)查反映的結(jié)果完全一致。

2.2 一級(jí)綜合評(píng)判

對(duì)機(jī)型S1而言

BS1=U·R1=

(0.25,0.26,0.26,0.23)·

(0.25888,0.31217,0.37502,0.05393)

同理

BS2=(0.26151,0.3963,0.21431,0.12788)

BS3=(0.30068,0.30272,0.36103,0.03557)

由一級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果可以看出，用戶認(rèn)為好和較好的順序依次是S2(0.66)>S3(0.6)>S1(0.57)。S2遙控牽引式的評(píng)價(jià)最高，主要在于其適應(yīng)性好，遙控技術(shù)的應(yīng)用提高了機(jī)具的便捷性，增加了機(jī)具的應(yīng)用場(chǎng)景。S1單軌式機(jī)型在可靠性和售后上均不占優(yōu)勢(shì)。S3雙軌式在某些坡度較陡的果園作業(yè)的安全性、可靠性得到了認(rèn)可，在丘陵山區(qū)運(yùn)輸機(jī)械中占有一席之地。

3 結(jié)束語

本文旨在尋找一種合適的田間軌道運(yùn)輸機(jī)質(zhì)量評(píng)判方法，簡(jiǎn)化復(fù)雜的決策過程，將定性的判定變?yōu)槎康呐卸?。結(jié)合實(shí)例的分析，驗(yàn)證了模糊綜合判定模型的可行性，降低了判定中的人為主觀干擾，使評(píng)判結(jié)果更加合理和客觀，對(duì)機(jī)型的技術(shù)改進(jìn)、性能提升和服務(wù)管理升級(jí)都提供了可量化的決策依據(jù)。