基于Fuzzy—AHP的快速檢查單程序評價

摘 要：以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上，通過將模糊評價轉化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質量進行科學評價。

關鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復雜的系統集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統的方法去操縱飛機。在現代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統中的一個部分。就如其他的復雜系統一樣，系統中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應，從而引起整個系統的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關注已經放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。

嚴格有序的執行檢查單是飛行安全的常規要領，這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設計、編制一份內容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內容，并為飛機在出現系統失效等不正常情況的提供處置措施?？焖贆z查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質量也將對飛機的運營安全產生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結構；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學客觀地反映評價對象的質量特征，應該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數評估與決策對象來說，并不是所有的質量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結構模型的建立

根據某機型檢查單的實際設計情況，并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結構模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權重

在利用AHP法構建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設各因數的權重向量為：， 則。

利用規范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重，可用于后續的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數的建立

設檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據表3建立隸屬度模糊函數公式，當評判專家對指標打分后，根據隸屬度函數公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設計質量評價。

6 結語

設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內容和質量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上，通過將模糊評價轉化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質量進行科學評價。

關鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復雜的系統集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統的方法去操縱飛機。在現代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統中的一個部分。就如其他的復雜系統一樣，系統中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應，從而引起整個系統的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關注已經放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。

嚴格有序的執行檢查單是飛行安全的常規要領，這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設計、編制一份內容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內容，并為飛機在出現系統失效等不正常情況的提供處置措施。快速檢查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質量也將對飛機的運營安全產生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結構；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學客觀地反映評價對象的質量特征，應該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數評估與決策對象來說，并不是所有的質量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結構模型的建立

根據某機型檢查單的實際設計情況，并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結構模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權重

在利用AHP法構建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設各因數的權重向量為：， 則。

利用規范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重，可用于后續的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數的建立

設檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據表3建立隸屬度模糊函數公式，當評判專家對指標打分后，根據隸屬度函數公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設計質量評價。

6 結語

設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內容和質量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint

摘 要：以往對民用飛機技術出版物的評價主要通過經驗性評價方法，具有一定的主觀隨意性。該文將Fuzzy-AHP理論引入到手冊評價過程中，在確定快速檢查單程序評價指標的基礎上，通過將模糊評價轉化為量化指標的方式，對快速檢查單的編寫質量進行科學評價。

關鍵詞：快速檢查單 Fuzzy AHP 檢查單程序 評價方法

中圖分類號：F031.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0079-02

現代的飛機與早期的飛機相比，具有更為復雜的系統集成，因此也有更高的操作要求，即需要一套系統的方法去操縱飛機。在現代飛行概念中，飛行機組同時也是飛機飛行系統中的一個部分。就如其他的復雜系統一樣，系統中的任何一個小部件的失效均為引起一系列連鎖反應，從而引起整個系統的嚴重故障，因此為了保證飛機安全，越來越多的關注已經放到對飛行員的訓練與飛機檢查單的設計與使用上了。

嚴格有序的執行檢查單是飛行安全的常規要領，這種認識早已成為了飛機設計師、飛機制造商、飛行員團體和各航空公司的共識。因此，設計、編制一份內容準確、具備良好操作性的檢查單是保證飛機運營安全的重中之重。

1 快速檢查單

快速檢查單（QRH），一般用于提供在飛行過程中安全操作飛機的各項操作和檢查內容，并為飛機在出現系統失效等不正常情況的提供處置措施?？焖贆z查單的編寫不僅需要遵循飛機各個系統的工作邏輯，還需要對檢查單使用過程中的相關人為因素進行分析[1]。因此，對編寫完成的快速檢查單質量評價需要涉及多個因素多個維度，如果合理準確的評價檢查單質量也將對飛機的運營安全產生影響。

2 Fuzzy AHP綜合評價法原理

AHP（Analytic Hierarchy Process，AHP）理論，是由美國著名運籌學家Thomas L.Saaty在20世紀70年代提出的。AHP的核心是層次權重決策分析。層次分析的步驟包含：（1）明確問題；（2）確定層次結構；（3）建立判斷矩陣；（4）層次單排序；（5）層次總排序；（6）一致性檢驗等。

評估與決策的關鍵是選擇合適的指標體系，評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學客觀地反映評價對象的質量特征，應該盡量選擇定量指標。然而，對于大多數評估與決策對象來說，并不是所有的質量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。因此引入了模糊理論（Fuzzy logic），將兩者結合形成Fuzzy-AHP法。

3 檢查單程序評價層次結構模型的建立

根據某機型檢查單的實際設計情況，并參考同類機型的快速檢查單設計及文獻[2]，建立檢查單程序評價指標，主要從使用角度關注檢查單程序的信息完整、信息識別、程序操作、人因考慮等4個方面及細分的18項評價指標。并建立如圖1的層次結構模型。

4 檢查單程序評價模型

4.1 各評價因素的權重

在利用AHP法構建的評價體系圖1 中，準則層有評價因素4個，子準則層有評價因素18個。對單個準則層，將各評價因素進行兩兩比較，得到判斷矩陣C為：

式中為因素i相對于因素j的重要性，兩元素的相對重要性按9級標度法[3]在1、3、5、7、9間取值（如表1所示），當i=j時，；當i≠j時，。

取矩陣C的最大特征根為，設各因數的權重向量為：， 則。

利用規范列平均法，將C的元素按列進行歸一化處理，即：

，得到矩陣。

求C各行和的平均值，即，得到權重向量。

4.2 一致性檢查

由于各權重比重通常是通過專家組打分得到的，因此必須進行一致性檢查，以防止指標間比例出現矛盾。

計算一致性指標，計算相對一致性指標CR=CI/RI，其中平均隨機一致性指標RI可以通過表2查到。

當計算得到的CR≤0.1時，即認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，必須重新進行兩兩比較判斷，并使之具有滿意的一致性。當通過一致性檢驗時，表明近似特征向量能夠客觀表征檢查單程序評價因素的權重，可用于后續的綜合評價。

4.3 模糊評價隸屬度函數的建立

設檢查單程序評價因素的集合為，評語集為，評語及其取值如表3所示。

根據表3建立隸屬度模糊函數公式，當評判專家對指標打分后，根據隸屬度函數公式可計算出各級別評價因素的隸屬度矩陣，記為：； ，其中k為含有的下一層指標的個數。

5 基于Fuzzy AHP的綜合評價

根據由AHP法得出的影響因素權重矩陣和隸屬度評價矩陣進行綜合評價。

首先，求解子準則層指標的綜合評價向量。

式中：為子準則層影響因素權重矩陣。檢查單程序評價中準則層因素數為4，因此i=1，2，3，4。子準則層評價矩陣：。

準則層評價向量：，其中為準則層影響因素權重矩陣。評價得分，其中S=（50，60，70，80，90）。比較評價集，給出檢查單程序設計質量評價。

6 結語

設計良好的快速檢查單是安全操作飛機的保證，而對快速檢查單的全面、準確評價是提高手冊質量的基礎之一。通過將層次分析法引入到手冊評價過程，有利于正確、客觀、全面的對手冊內容和質量進行評價。通過量化途徑，可以幫助手冊編寫人員了解差距，設定手冊完善目標。以往對手冊的評價和評審主要通過經驗性評價方法，通過使用Fuzzy-AHP理論，在手冊評價或評審過程中能夠有效避免主觀隨意性，對新型飛機的技術出版物編寫和交付具有非常積極的意義。

參考文獻

[1] 劉鎮承，楊蓓，朱非非.檢查單程序順序編排的人為因素考慮[J].民用飛機設計與研究，2010（124）：178-180.

[2] CAP 676“Guidance on the Design，Presentation and Use of Emergency and Abnormal Checklists”[S].

[3] Saaty，T.L.Decision Making， Scaling，and number crunching[J]. Decision Science，1989，20：404-409.endprint