產品方案設計與評價一體化系統集成技術

[摘 要] 本文采用J2EE平臺技術，實現了基于Web的設計評價一體化系統。管理員可通過Web添加任意層次的評價指標和待評價的設計方案，采用VRML顯示待評價的三維設計方案，專家可在線修改設計方案并加以評價。

[關鍵詞] J2EE 評價 Web VRML

一、系統平臺

J2EE平臺是利用Java開發企業級應用系統的標準平臺，采用J2EE技術實現集成設計評價系統可以有效解決設計評價的集成性、并行性及通用性差等問題。

二、系統描述

1.集成設計評價應用總體框架。本文研究的集成設計評價總體框架如圖1所示，設計評價服務器集成了多種設計評價方法，管理員在完成設計后，通過網絡添加該設計方案的評價指標、指標數據以及待評價的設計方案，專家在線完成設計方案評價打分以及設計方案修改后，管理員可調用服務器上的多種評價方法查看評價結果，根據評價的結果和專家反饋的意見對設計方案進行修改并重新設定評價指標數據，專家可再次對設計方案進行評價，形成一個設計－評價－設計的過程。

2.系統實現層次框架。圖2所示為系統層次框架：

（1)界面層:提供了終端用戶的系統訪問界面。用戶可以通過瀏覽器訪問評價系統，通過VRML，可以實時地對三維設計方案進行可視化瀏覽。

（2)頁面服務層:由一些運行在服務器上的Servlet、JSP頁面、JavaBean組件構成。它們響應客戶端的HTTP請求，進行參數解析，檢驗用戶輸入數據的合法性，根據請求將數據傳遞給后端的應用邏輯層，并負責將處理結果回送給用戶。

（3)業務邏輯層:主要是由Servlet、基于Java Web容器的獨立線程、Java應用程序組成，業務邏輯層負責處理數據庫各種功能，根據用戶提交的請求對評價方法庫和數據庫進行具體操作。

（4)數據層:包括評價方法庫和數據庫，數據庫包括評價指標、評價方案、設計方案、專家信息評價結果、專家意見以及修改后的設計方案等，方法庫中集成了層次分析法、模糊綜合評價法等多種評價方法。

三、關鍵技術

1.可視化實現。在現有的評價系統中，用戶可以看到一般只是指標數據，看不到設計方案的三維模型，對方案缺乏更客觀的認識。為此本文采用VRML技術來實現用戶在線瀏覽設計方案的三維實體模型。專家在方案評價過程中，可通過Http協議將三維設計方案實體模型下載到本地，利用本地的CAD軟件修改待評價的方案實體模型，修改后的方案實體模型通過Http協議上傳到服務器上供管理員查看。

2.評價方法庫實現。Web服務器上集成多種評價方法，包括層次分析法、灰色模糊綜合評價法等，建立了評價方法庫。這些方法都需要對指標數據進行規范處理并設定評價指標的影響因素權重。

(1)數據規范處理。評價之前需對指標數據進行規范處理，本文采用定性和定量計算相結合的方法，將各評價指標因素轉化為無量綱的評價值，方案評價指標因素值規范化處理公式如式1所示:

為規范化處理后的無量綱評價值，xij為原評價值，xmaxj是評價方案中該指標最大值，xminj是評價方案中該指標最小值。對于定量指標，可直接用式1計算。對于定性指標，本文采用梯形模糊數對其進行模糊量化。每個語言標度對應一個四元數組，記為(α，m，n，β)。為計算方便，又常寫成L-R型模糊數:(m，n;γ，δ)，其中γ=m-α，δ=β-n。對于兩個梯形模糊數，由于其乘除運算不是簡單的線性計算，因而本文采用Onissone給出的近似的運算公式:設兩個L-R型梯形模糊數M=(a，b;α，β)、N=(c，d;γ，δ)，則有

采用近似公式對定性指標進行模糊量化后，利用模糊數的整體期望值對定性指標的模糊量值進行解模糊，設量化后的梯形模糊數則模糊數的整體期望值

(2)確定權重系數。本文主要采用層次分析法計算待評價設計方案的影響因素權。層次分析法是Saaty提出一種系統分析數學方法。在實際計算過程中，專家首先輸入兩兩指標之間重要性的相對比值，形成比較判斷矩陣，通過計算判斷矩陣的最大特征值和它的特征向量，即可計算出某層次因素對于上一層次中某一因素的相對重要性權值，依次沿遞階層次結構由上而下逐層計算，即可計算出最底層因素相對于最高層（總目標）的相對重要性權值或相對優劣的排序值。最后通過檢驗判斷矩陣一致性來分析評價專家的主觀判斷是否偏離客觀實際，如果不滿足一致性，則專家需要重新輸入數據計算。

參考文獻:

Liou T S，Wang M. J. Ranking fuzzy numbers with integral value. Fuzzy Sets and Systems，1992，50(8):247～255