一種田間軌道運輸機質量調查的模糊綜合判定方法

紀 華，文昌俊

(湖北工業大學農機鑒定站，湖北 武漢 430068)

田間軌道運輸機是丘陵山區果園、茶葉種植的重要運輸工具。隨著國家對丘陵山區農機具相關政策的實施，田間軌道運輸機的銷量與日俱增。而農機產品質量的科學檢驗，對產品的選型、農機的推廣、產品的設計和質量的改進均很重要[1]。《中華人民共和國農業機械化促進法》第十二條中明確規定了“國務院農業行政主管部門和省級人民政府主管農業機械化工作的部門根據農業機械使用者的投訴情況和農業生產的實際需要，可以組織對在用的特定種類農業機械產品的適用性、安全性、可靠性和售后服務進行調查”[2]。因此，對農機產品“三性一狀況”進行質量調查是大多數農機監管機構的做法。然而，由于參與質量調查的人員范圍較廣，調查項目較多，信息量較大且大多數屬于模糊的信息，對信息處理水平提出了更高的要求，加之對田間軌道運輸機的質量調查一直沒有比較完善的方法。筆者通過方案設計、實地調查等方式，收集了大量用戶信息，找出反映其質量的指標，通過構建模糊綜合評判的數學模型，以探索有效評價田間軌道運輸機質量的方法。

1 模糊綜合評定的數學模式

模糊綜合評定是對多種因素影響事物做出全面評價的一種十分有效的多因素評判方法。本文采用模糊數學的方法，研究田間軌道運輸機的“三性一狀況”調查涉及大量因素的情況下，使用者對機器主觀反映的評判過程。模糊綜合評判方法的關鍵是：因素集的選擇、評價集和權重集的確定、模糊映射誘導出的模糊關系[3-4]。

1.1 因素集的確定

農機產品的性能和使用情況只有通過用戶使用才能得以體現[5]。根據農業機械推廣鑒定大綱《果園軌道運輸機》和“三性一狀況”的調查要求，筆者采用二級模型，選擇產品的安全性、可靠性、適用性和售后服務這4個因素作為一級評判因素集，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。U1選擇U11，U12，U13，U14作為子因素，分別表示安全警示、危險部位的安全防護、運輸軌道的穩定性、急停和限位裝置性能。U2選擇U21，U22作為子因素，分別表示三包期內故障易發性和故障處理難度和時長。U3選擇U31，U32，U33，U34，U35作為二級評判因素，分別代表操作方便性、運行速度及穩定性、制動性能、載重量和爬坡性能。U4選擇U41，U42作為二級評判因素，分別代表配件供應及時性和售后服務人員解決問題能力[6-7]。

1.2 各因素隸屬度的確定

為了得到單因素評判矩陣并建立各因素的隸屬度，筆者開展了田間軌道運輸機的用戶調查。由于多數評判因素只能使用模糊定性的方式來表達，根據農業農村部《農業機械質量調查辦法》，每個因素分為4個等級，分別表示好、較好、一般、差[8]。常用確定隸屬度的方法有：二元對比排序法、因素加權綜合法、模糊統計法、德爾菲法等[9]。由于德爾菲法可以避免每個人的觀點都會被充分收集，從而避免地位最高的人控制群體意志，較為適于對農用機械開展用戶調查。

筆者通過隨機抽樣，事先制作詳細的田間軌道運輸機產品質量調查表和產品故障調查表，每個機型調查樣本數不少于20戶。為收集到準確的信息，對被調查者進行統一培訓，告訴他們該如何對評價對象進行準確評價。最后將調查用戶在每個等級所占的百分比，作為各因素在相應等級上的隸屬度。

1.3 權重的確定

權重在模糊綜合評判中至關重要，它反映了各因素在決策中的地位或所起的作用，直接影響決策結果[10]。采用專家咨詢法，根據各指標重要程度選取20名專家在其相應層次中打分，并按打分的平均數對各指標賦予權重(表1)。

表1 田間軌道運輸機質量調查指標及權重

由于田間軌道運輸機更加注重可靠性和適用性，根據專家意見，統計確定安全性、可靠性、適用性和售后服務狀況等4大因素的權重為U(0.25,0.26,0.26,0.23)。在安全性評價中，更注重危險部位的安全防護和運輸軌道的穩定性，因此權重設定為U1(0.2,0.3,0.3,0.2)；在可靠性評價中，更加注重故障發生后處理的難度和解決問題的時效性，因此權重設定為U2(0.45,0.55)；在適用性評價中，對于文化層次相對較低的農民用戶，操作的方便性自然排在首位，運行的速度和穩定性、制動性能和爬坡能力都較為重要，因此權重設定為U3(0.25,0.2,0.2,0.15,0.2)；售后服務中的兩個指標同等重要，因為權重設定為U4(0.5,0.5)。

2 田間軌道運輸機實例

為了準確掌握湖北丘陵山區地帶使用的田間軌道運輸機的質量水平，筆者組織調查人員對湖北地區在用的、使用滿一個作業季節的田間軌道運輸機進行實地調查。調查機型為湖北銷量最大的9家企業的10個型號。調查地區為十堰市鄖陽區、丹江口市、竹山縣、房縣、宜昌市夷陵區、興山縣、秭歸縣、團風縣、武穴市等9個縣(市、區)。最終選取具有代表性的3種機型，分別用S1,S2,S3表示自走式單軌道、遙控牽引式單軌道、雙軌式田間軌道運輸機。對這3種機型在實際調查中的數據進行匯總，計算每個指標在各等級上的隸屬度后，列入表2。例如，用戶對S1機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個等級。

表2 田間軌道運輸機單因素評判集

2.1 二級綜合評判

在綜合評判模型中，除了(·，+)模型外，其它模型如M(·，∨)、M(∧，∨)等都要有可能會丟失部分信息。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(·，+)模型對所有資料進行評價。

2.1.1安全性評價對機型S1而言

B1S1=U1·R1=

(0.305,0.372,0.191,0.132)

其中：U1是安全性上的權重向量，R1是安全性評價矩陣，B1S1是S1型田間軌道運輸機在安全性上的評判結果。同理

B1S2=(0.221,0.432,0.239,0.108)

B1S3=(0.331,0.307,0.306,0.056)

由二級綜合評判結果可以看出，S3雙軌式機型的安全性能最好，滿意的比例達到33.1%，S2機型最差。雙軌式田間軌道運輸機從安全性能上最佳，遙控牽引式的安全性能最差，還有技術改進的空間，這與用戶調查反映的結果完全一致。

2.1.2可靠性評價對機型S1而言，

B2S1=U2·R2=

(0.2,0.4,0.3615,0.0385)

其中：U2是可靠性上的權重向量，R2是可靠性評價矩陣，B2S1是S1型田間軌道運輸機在可靠性上的評判結果。同理

B2S2=(0.1685,0.3355,0.263,0.233)

B2S3=(0.2975,0.3195,0.347,0.036)

由二級綜合評判結果可以看出：S3雙軌式機型的可靠性能最好，滿意率達到29.75%；S2遙控牽引式機型最差。雙軌式田間軌道運輸機從可靠性能上最佳，只有2臺發生過一般故障，且故障排除較快。遙控牽引式的可靠性能相對較差，故障主要發生在控制部件，如山區比較惡劣的環境影響了傳感器的正常使用。這與用戶調查反映的結果完全一致。

2.1.3適用性評價對機型S1而言，

B3S1=U3·R3=

(0.268,0.412,0.278,0.042)

其中,U3是適應性的權重向量，R3是適應性評價矩陣，B3S1是S1型田間軌道運輸機在適應性上的評判結果。同理

B3S2=(0.2975,0.362,0.243,0.0975)

B3S3=(0.2355,0.4125,0.336,0.016)

由二級綜合評判結果可以看出，S2遙控牽引式機型的適用性能最好，滿意的比例達到29.75%，S3雙軌式機型最差。這說明遙控牽引式田間軌道運輸機在操作便捷性、載重量和爬坡性能上具有明顯優勢，而雙軌式在適用性上表現不佳，這與用戶調查反映的結果完全一致。

2.1.4售后服務狀況評價對機型S1而言

B4S1=U4·R4=

(0.265,0.035,0.7,0)

其中,U4是售后服務狀況的權重向量，R4是售后服務狀況的評價矩陣，B1S1是S1型田間軌道運輸機在售后服務上的評判結果。同理

B4S2=(0.37,0.465,0.1,0.065)

B4S3=(0.345,0.155,0.465,0.035)

由二級綜合評判結果可以看出，S2遙控牽引式機型的售后服務做的最好，滿意的比例達到37%。這說明該公司在技術研發的同時注重售后反饋與技術改進，這與用戶調查反映的結果完全一致。

2.2 一級綜合評判

對機型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)

由一級綜合評判結果可以看出，用戶認為好和較好的順序依次是S2(0.66)>S3(0.6)>S1(0.57)。S2遙控牽引式的評價最高，主要在于其適應性好，遙控技術的應用提高了機具的便捷性，增加了機具的應用場景。S1單軌式機型在可靠性和售后上均不占優勢。S3雙軌式在某些坡度較陡的果園作業的安全性、可靠性得到了認可，在丘陵山區運輸機械中占有一席之地。

3 結束語

本文旨在尋找一種合適的田間軌道運輸機質量評判方法，簡化復雜的決策過程，將定性的判定變為定量的判定。結合實例的分析，驗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，使評判結果更加合理和客觀，對機型的技術改進、性能提升和服務管理升級都提供了可量化的決策依據。