[发明专利]一种飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法

说明书

一种飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法，该方法有四大步骤：步骤一：明确飞机设计的设计变量和固定参数，并对设计变量赋予随机分布，以体现设计阶段的不确定性；步骤二：以主要设计参数为分析对象，考察设计方案在技术上的可行性概率；步骤三：以技术可行性分析结果为基础，考察设计方案在费用上可承受测概率；步骤四：若设计方案在飞机设计技术上有实现的可行性，且在经济可承受性上是能接受的，最终认为该设计方案是能够接受的。本发明以概率技术为基础，将模糊区间数和鲁棒技术方法进行有机结合，构建基于模糊区间数和RD的概率多准则决策方法。

技术领域

本发明涉及一种适用于飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法，又称为Multiple Criteria Decision Making，简称为MCDM，属于经济可承受性技术领域。

背景技术

飞机设计要求的提高使得飞机在设计中采用更多的新技术，飞机研制周期和研制成本也会随之增加，从而导致飞机发展过程中的不确定性增大。因此，必须在飞机设计过程中充分考虑不确定性因素的影响。

在进行飞机设计经济可承受性评估过程中，涉及多个约束准则，本发明以概率技术为基础，将模糊区间数和鲁棒技术(又称为Robust Design，简称RD)方法进行有机结合，构建基于模糊区间数和RD的概率多准则决策方法。

发明内容

针对飞机设计中不确定性因素所造成的影响，从参数的分析与优化方面来研究。本发明提出一种飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法。

本发明的目的在于以概率技术为基础，将模糊区间数和RD方法进行有机结合,根据已掌握信息对不确定变量赋予随机分布，并建立飞机设计经济可承受性层次分析结构模型，最终产生了一种飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法。

本发明首先对飞机的设计变量赋予随机分布以体现设计阶段不确定条件对经济可承受性评估的影响，然后分别考察设计方案在技术上的可行性概率和在费用上可以承受的概率，最终得出飞机设计的经济可承受性评估结果。

本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明一种飞机设计经济可承受性评估过程的多准则决策方法，其具体步骤如下：

步骤一：明确飞机设计的设计变量和固定参数，并对设计变量赋予随机分布，以体现设计阶段的不确定性；

对设计变量赋予随机分布基于不确定性理论和鲁棒技术RD(Robust Design)。

(1)区间数方法

在飞机设计阶段进行可承受性分析时，由于存在不确定性，导致某些度量指标无法用确定的数值来描述，而是在某一范围内变动，可表示为这是一个实数区间，可以通过模糊统计找出参数在这一范围内变化的规律，对参数赋予随机分布来表达参数的不确定性

(2)RD方法

RD是一种使系统性能对于制造过程的波动或其工作环境的变化不敏感的技术，可以概率形式为决策机关提供定量的决策参数。飞机设计是由多个准则共同作用的结果，将多变量概率理论引入到飞机设计过程中，形成以下两种算法：

1)经验分布函数

对于M次采样，关于随机变量X＝{x₁,x₂,…x_N}的多变量概率群分布函数可以用如下公式表述：

(式1)

式1中a_ji表示关于随机变量i的第j次采样值，且：

关于随机变量X的联合累积概率分布函数可用数学公式表述如下：

(式2)