模糊綜合評(píng)價(jià)方法在手機(jī)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

模糊綜合評(píng)價(jià)方法在手機(jī)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

自r.a.zachh教授創(chuàng)立以來(lái)，模糊數(shù)學(xué)在理論和實(shí)踐應(yīng)用兩個(gè)方面取得了巨大成功。它不僅消除了人們的疑慮，而且在科學(xué)領(lǐng)域中占據(jù)了自己的地位?，F(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的總趨勢(shì)是,從進(jìn)行以分析為主對(duì)確定性現(xiàn)象的研究,發(fā)展到進(jìn)行以綜合為主對(duì)不確定現(xiàn)象的研究.自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)之間,相互滲透的趨勢(shì)日益加強(qiáng),原來(lái)截然分明的學(xué)科界限一個(gè)個(gè)被打破,邊緣學(xué)科大量涌現(xiàn)出來(lái).隨著科學(xué)技術(shù)的綜合化、整體化發(fā)展,邊緣不分明的對(duì)象,亦即模糊性對(duì)象正以多種多樣的形式普遍的、經(jīng)常的出現(xiàn)在科學(xué)的前沿.目前在產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方面,雖然計(jì)算機(jī)已介入處理過(guò)程,以幫助改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合質(zhì)量,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,但實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算機(jī)的作用仍停留在統(tǒng)計(jì)、匯總等數(shù)據(jù)處理程度,更為普遍的工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)并沒(méi)有真正融貫到系統(tǒng)中,實(shí)際評(píng)判的主要工作仍由專家人工完成,評(píng)價(jià)結(jié)果受經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)影響,不夠準(zhǔn)確、客觀.針對(duì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)問(wèn)題的不確定、模糊的特點(diǎn),模糊數(shù)學(xué)曾提出了一些有價(jià)值的建模思路,但距離在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的量化表示及軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)仍有相當(dāng)差距.考慮到專家系統(tǒng)(ES)可將領(lǐng)域知識(shí)與具體處理過(guò)程分離,能方便地使用不確定推理、模糊處理等方法的優(yōu)點(diǎn).本文中從ID知識(shí)分類分析、形式美學(xué)原則的量化著手,將以人為本的人性化設(shè)計(jì)思想和ID領(lǐng)域知識(shí)通過(guò)模糊理論、專家系統(tǒng)等工具融匯貫通到評(píng)價(jià)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中,建立了一種充分融合工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)的模糊評(píng)價(jià)系統(tǒng).這在實(shí)現(xiàn)手機(jī)產(chǎn)品造型系統(tǒng)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)反饋、系統(tǒng)環(huán)境配置的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及ID知識(shí)應(yīng)用及推廣上具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.1.產(chǎn)品功能的創(chuàng)造性行為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是以人為設(shè)計(jì)中心,滿足人的需求,適應(yīng)生態(tài)環(huán)境要求,完成產(chǎn)品功能的創(chuàng)造性行為.一件好的產(chǎn)品必定是融合科技與人文精髓,應(yīng)滿足“功能性”、“經(jīng)濟(jì)性”、“美觀性”、“創(chuàng)造性”、“時(shí)尚性”和“人、機(jī)、環(huán)境協(xié)調(diào)性”等方面的要求.1.1造型質(zhì)量評(píng)定產(chǎn)品應(yīng)具有先進(jìn)和完善的使用功能,這是造型設(shè)計(jì)要達(dá)到的基本的要求.造型質(zhì)量評(píng)定應(yīng)以實(shí)現(xiàn)功能目的為中心,使產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、技術(shù)先進(jìn),能體現(xiàn)產(chǎn)品的功能美.1.2功能價(jià)值分析經(jīng)濟(jì)性一方面表現(xiàn)為產(chǎn)品在制造過(guò)程中使用最少的財(cái)力、物力、人力和時(shí)間,且易于維護(hù);另一方面表現(xiàn)為將產(chǎn)品通過(guò)市場(chǎng)變?yōu)樯唐?能獲得較高的商業(yè)利潤(rùn),得到最大的經(jīng)濟(jì)效益.一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)品的功能價(jià)值及其經(jīng)濟(jì)性是制約和衡量產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合性指標(biāo)之一.要達(dá)到合理的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),就要進(jìn)行功能價(jià)值分析,保證功能合理.1.3從時(shí)尚的角度探索工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)律工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)就成為商品.一種商品投放市場(chǎng)就意味著對(duì)另一類商品的“挑戰(zhàn)”,而“挑戰(zhàn)”能力的強(qiáng)弱,往往是通過(guò)時(shí)尚性來(lái)取勝的.所謂時(shí)尚的產(chǎn)品,是指在一定時(shí)間范圍內(nèi)易于被人們接受和喜愛(ài)的產(chǎn)品.因而要從時(shí)尚理論上探索工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變化規(guī)律,為制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的計(jì)劃、決策提供科學(xué)依據(jù).1.4美學(xué)美觀性是指在體現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性的前提下,使產(chǎn)品具有完善、生動(dòng)、和諧的藝術(shù)形象,滿足時(shí)代的審美要求.1.5創(chuàng)造性思維方法與工業(yè)設(shè)計(jì)思維方式相結(jié)合在科學(xué)創(chuàng)造和藝術(shù)創(chuàng)作中,邏輯思維和形象思維是協(xié)同配合的,而且都需要靈感思維作為輔助.通常情況下,工程技術(shù)人員習(xí)慣于按邏輯思維的準(zhǔn)確方法來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題,不習(xí)慣于利用形象思維方法,使自已豐富的想像力被一些典型的約束條件所淹沒(méi).工業(yè)設(shè)計(jì)提倡在產(chǎn)品造型時(shí)應(yīng)使思維方式多角度,形態(tài)創(chuàng)新多樣化,從而能在一定程度上為工程技術(shù)人員的創(chuàng)造性思維提供有效的方法.1.6環(huán)境人參性評(píng)價(jià)系統(tǒng)環(huán)境對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的影響包含微觀和宏觀2個(gè)層面.微觀環(huán)境是產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境,主要包括光環(huán)境、聲環(huán)境、振動(dòng)環(huán)境、熱環(huán)境以及人機(jī)系統(tǒng)安全等.系統(tǒng)主要?jiǎng)澐职踩?、宜人?層.在滿足系統(tǒng)安全性程度上進(jìn)一步進(jìn)行環(huán)境宜人性評(píng)價(jià),構(gòu)造相應(yīng)的安全環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、宜人環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)以組織評(píng)價(jià)知識(shí),便成為這一層次評(píng)價(jià)的主要工作.宏觀層次指從大的方面看產(chǎn)品所處的特定時(shí)空.相對(duì)而言,微觀環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響是顯性的,而宏觀層次是隱性的.2綜合評(píng)價(jià)方法的實(shí)現(xiàn)模糊綜合評(píng)價(jià)的基本思想是利用模糊線形變換原理和最大隸屬度原理,考慮與被評(píng)價(jià)事物相關(guān)的各個(gè)因素,對(duì)其作出合理的綜合評(píng)價(jià),具體步驟如下.2.1稱謂因素集.設(shè)與被評(píng)價(jià)事物相關(guān)的因素有m個(gè),記作:U={u1,u2,u3,…,um},稱之為因素集.又設(shè)所有可能出現(xiàn)的評(píng)語(yǔ)有n個(gè),記作:V={v1,v2,v3,…,vn},稱之為評(píng)語(yǔ)集.2.2單因素評(píng)價(jià)集及評(píng)價(jià)模糊首先,對(duì)因素集U中的單因素ui(i=1,2,3,…,m)作單因素評(píng)價(jià),從因素ui確定該事物對(duì)評(píng)語(yǔ)vj(j=1,2,3,…,n)的隸屬度rij,從而得出第i因素ui的單因素評(píng)價(jià)集:ri=(ri1,ri2,ri3,…,rin),這是評(píng)語(yǔ)集V上的模糊子集,也就是說(shuō),給出一個(gè)模糊映射f:U→F(V),ui→f(ui),其中:f(ui)=ri=(ri1,ri2,ri3,…,rin)為關(guān)于因素ui的評(píng)價(jià)模糊向量;rij為關(guān)于因素ui具有評(píng)語(yǔ)vi的程度.2.3s1nr21,s12,s11,s12,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,把這m個(gè)因素評(píng)價(jià)集作為行即得一個(gè)總的評(píng)價(jià)矩陣:R=[r11,r12,?,,r1nr21,r22,?,,r2n????rm1,rm2,?,,rmn]R=??????r11,r21,?rm1,r12,r22,?rm2,?,?,??,,r1n,r2n?,rmn??????2.4dephi法專家績(jī)效評(píng)價(jià)法由于各個(gè)因素對(duì)事物的影響不盡相同,有些大,而有些則小些,因此,在進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí),必須給出各個(gè)因素在總評(píng)價(jià)中的重要程度,即在因素論域U上給出一個(gè)模糊子集:A=(a1,a2,…,am)在模糊綜合評(píng)價(jià)中,因素重要程度模糊集A的確定有以下幾種方法(依據(jù)產(chǎn)品和實(shí)際情況的不同可采用各自最合適的方法):2.4.1專家調(diào)查法專家調(diào)查方法是把評(píng)價(jià)問(wèn)題中或決策問(wèn)題中所要考慮的各因素,由調(diào)查人事先制定表格,然后根據(jù)研究問(wèn)題的具體內(nèi)容,在本專業(yè)內(nèi)聘閱歷高、專業(yè)知識(shí)豐富并有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的專家就各個(gè)因素的重要程度發(fā)表意見(jiàn),填寫(xiě)調(diào)查表,最后由調(diào)查人匯總,計(jì)算出因素的重要程度系數(shù).此方法簡(jiǎn)單,直觀,易于掌握,可廣泛用于企業(yè)評(píng)估、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)與決策、工程技術(shù)評(píng)價(jià)等等.2.4.2Dephi法(專家評(píng)議法)Delphi法是利用專家集體智慧來(lái)確定各因素在評(píng)價(jià)問(wèn)題或決策問(wèn)題中的次要程度系數(shù)ai(i=1,2,3,…,m)的有效方法之一.本文中將采用這種方法對(duì)具體的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià).該方法具體步驟如下:1)確定各個(gè)因素ui的重要性序列值.邀請(qǐng)專家根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解,劃定各個(gè)因素ui的重要性序列值ei,這里ei∈{1,2,3,…,m}是這樣確定的:對(duì)最主要的因素,取ei=m;對(duì)最重要的因素,取ei=1.將第K個(gè)專家就因素ui所給定的因素ui所給定的因素重要性序值記為ei(K).由每個(gè)專家提供一份各個(gè)因素ui的ei值評(píng)定表,見(jiàn)表1.2)編制優(yōu)先得分表.根據(jù)專家們所提供的因素重要性序列值ei進(jìn)行如下統(tǒng)計(jì):當(dāng)ej(k)ei(k)>1時(shí),記作Aij(K)=1;當(dāng)ej(k)ei(k)<1時(shí),記作Aij(K)=0;設(shè)參加評(píng)價(jià)的專家有n位,將所有參加評(píng)議的專家的Aij(K)值累加起來(lái),即Aij=n∑k=1Aij(k)?i,j=1,2,3,?,m由此得m×m個(gè)統(tǒng)計(jì)值A(chǔ)ij組成下列優(yōu)先得分表,如表2.3)求∑Aij值.將表2中各行中的Aij值累加起來(lái)得:∑Ai=m∑j=1Aij,i=1,2,3,?,m令∑Amax=max{∑A1,∑A2,…,∑Am}∑Amin=min{∑A1,∑A2,…,∑Am}則與∑Amax相對(duì)應(yīng)的因素的重要程度最高,而與∑Amin相對(duì)應(yīng)的因素的重要程度同其他因素相比是最低的.4)計(jì)算級(jí)差d.令amax=1,amin=0.1,則d=∑Amax-∑Aminamax-amin.5)計(jì)算因素重要程度系數(shù)ai.ai可由下列2個(gè)公式之一計(jì)算:ai=∑Ai-∑Amind+0.1(i=1,2,3,?,m)或ai=1-∑Amax-∑Aid(i=1,2,3,?,m)由此可得出所需要的因素重要程度模糊集.2.5確定綜合評(píng)價(jià)模型，求解模糊綜合評(píng)價(jià)集求出一級(jí)模糊評(píng)價(jià)集B=A×R=(b1b2…bn).2.6每個(gè)評(píng)論組vj給出相應(yīng)的等級(jí)參數(shù)，并將每個(gè)評(píng)論級(jí)別vj分配給評(píng)估集得參數(shù)列向量為C=(c1,c2,…,cn)T.2.7jjp的數(shù)值描述利用向量的內(nèi)積運(yùn)算得出等級(jí)參數(shù)評(píng)判結(jié)果為B?C=n∑j=1Bj?Cj=ΡP(pán)為實(shí)數(shù),其數(shù)值反映了由等級(jí)模糊子集B和等級(jí)參數(shù)向量C所帶來(lái)的綜合信息,是一個(gè)很有用的綜合參數(shù),它就是所要求的最佳評(píng)價(jià)結(jié)果.3模糊綜合評(píng)判以NOKIA3230手機(jī)為例,依據(jù)消費(fèi)者對(duì)使用手機(jī)的一般感受,確定評(píng)價(jià)的因素集和評(píng)語(yǔ)集分別為:因素集:U={功能性(u1),經(jīng)濟(jì)性(u2),美觀性(u3),創(chuàng)造性(u4),時(shí)尚性(u5),協(xié)調(diào)性(u6)}評(píng)語(yǔ)集:V={很喜歡(v1),喜歡(v2),一般(v3),不喜歡(v4)}1)進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)判.通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查進(jìn)行單因素評(píng)價(jià).對(duì)400人的潛在客戶進(jìn)行調(diào)查,對(duì)于該手機(jī)的功能性,很喜歡的人數(shù)占37.5%,喜歡的占45%.一般的占12.5%,不喜歡的占5%,則得到單因素評(píng)價(jià)集為f(u1),其他單因素以此類推.2)將各個(gè)單因素評(píng)價(jià)集綜合成模糊綜合評(píng)判矩陣為:R=[0.3750.4500.1250.0500.1250.0500.2750.1000.1750.4750.3000.1000.3000.3500.2500.1000.0750.2750.3500.300]3)確定因素重要程度模糊集.若將消費(fèi)者分為男生和女生,分別確定他們對(duì)各因素的偏好.采用Delphi(專家評(píng)議法)各選男生10人、女生10人進(jìn)行評(píng)定,最終得到:Aman=(0.629,0.364,0.841,0.1,1,0.524)Awoman=(1,0.4,1,0.1,0.3,0.8)4)按“主因素突出模型”計(jì)算,得出各自的模糊綜合評(píng)價(jià)集為Bman=(0.3,0.42,0.25,0.16)Bwoman=(0.375,0.5,0.28,0.1,0.24)然后進(jìn)行歸一化處理,得Bwan=(0.27,0.37,0.22,0.14)Bwoman=(0.27,0.36,0.20,0.17)5)給“很喜歡”打1分,“喜歡”打0.8分,“一般”打0.5分,而“不喜歡”打0分,則得到等級(jí)參數(shù)列向量為:C=(1.0,0.8,0.5,0)T6)利用向量的內(nèi)積計(jì)算男生和女生最后的總分分別為:Pman=0.27×1.0+0.37×0.80+0.22×0.50+0.14×0=0.676Pwoman=0.27×1.0+0.36×0.80+0.20×0.50+0.17×0=0.658由此可見(jiàn),該手機(jī)(NOKIA3230)在男生中的受歡迎程度為Pman=0.676,0.5<Pman<0.8,趨于“喜歡”和“一般”之間.而女Pwoman=0.658,0.5<Pwoman<0.8,也