基于層次分析法的電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策分析

程成

【摘要】本文通過首先對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修原因做了簡述，然后對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策做了詳述，然后針對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策的維護(hù)檢修決策，提出運(yùn)用層次分析法對電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維護(hù)檢修的決策分析，通過層次分析法確定電梯電氣控制系統(tǒng)故障的各個(gè)指標(biāo)體系權(quán)重，通過定量分析和定性分析，使得電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策問題得到了更為優(yōu)化的解決。

【關(guān)鍵詞】電梯 電氣控制系統(tǒng)故障，層級分析法，維護(hù) 檢修

1引言

電梯是由電氣部分和機(jī)械部分結(jié)合而來，在此基礎(chǔ)上再配備門系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及導(dǎo)向系統(tǒng)。所以如果電梯在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，那么電梯的每個(gè)系統(tǒng)都有可能發(fā)生了故障，及時(shí)排除電梯故障和檢修電梯是非常關(guān)鍵的，因此分析電梯電氣控制系統(tǒng)的故障以及檢修措施是具有十分明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

在面對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策問題時(shí)，以往大多采用定性的判斷方法進(jìn)行決策，這樣給電梯電氣控制系統(tǒng)故的使用帶來了隱患，同時(shí)也容易降低其設(shè)備的生產(chǎn)效率和資源的利用率，本文針對以上問題，提出運(yùn)用層次分析法對電梯電氣控制系統(tǒng)故的決策分析，通過層次分析法確定電梯電氣控制系統(tǒng)故障的各個(gè)指標(biāo)體系權(quán)重，將定量分析和定性分析結(jié)合起來，能夠使得電梯電氣控制系統(tǒng)故障的檢修維護(hù)問題得到了更為優(yōu)化的解決。

2、維護(hù)檢修的決策原理

目前，在電梯的維護(hù)、檢修問題多采用定性的方式進(jìn)行決策，忽略了數(shù)值方法在機(jī)械設(shè)備檢修、更換問題的應(yīng)用。因此，在面對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢修決策問題時(shí)，我們應(yīng)充分考慮各種定量、定性的影響因素，對于不同的影響因素采取層次分析法進(jìn)行分析，利用電梯電氣控制系統(tǒng)故障各個(gè)評價(jià)指標(biāo)之間的相互影響因素作為輸入，構(gòu)造矩陣進(jìn)行計(jì)算，并運(yùn)用權(quán)重的方法最終判定其設(shè)備的檢修或者更換情況決策。

3、維護(hù)檢修決策的分析

3.1建立分析結(jié)構(gòu)模型

層次分析法（AHP）是在對復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法，是對難于完全定量的復(fù)雜系統(tǒng)作出決策的模型和方法。

在電梯的維護(hù)、檢修問題問題上，我們應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性和檢修性兩個(gè)重要的影響因素，對于不同的影響因素采取分層次研究的方法，最終判定其設(shè)備的檢修或者更換情況決策。在經(jīng)濟(jì)性因素中包括了檢修費(fèi)用、設(shè)備價(jià)值和停運(yùn)損失三個(gè)子部分。對于檢修性因素，就是對電梯設(shè)備進(jìn)行定量的判斷其可檢修的價(jià)值、意義，保證設(shè)備能夠得到繼續(xù)高效使用，不會影響到企業(yè)安全生產(chǎn)。而在檢修性因素中包括了技術(shù)條件、備件供應(yīng)和可檢修度三個(gè)子部分。

3.2構(gòu)造判斷（成對比較）矩陣

首先對中間層一層的經(jīng)濟(jì)性和檢修性進(jìn)行兩者相對重要性的判斷，建立A1～A2之間的各評估指標(biāo)相對重要性的判斷矩陣A： ，對于中間層二層經(jīng)濟(jì)性的B1～B3的各評估指標(biāo)相對重要性的判斷矩陣B1： ，對于中間層二層檢修性的B4～B6的各評估指標(biāo)相對重要性的判斷矩陣C： ，其中 為A1～A2之間兩兩相互比較重要性而得出的相對權(quán)值的比值（i，j=1，2）， 為B1～B3之間兩兩相互比較重要性而得出的相對權(quán)值的比值（i，j=1，2，3）， 為B1～B3之間兩兩相互比較重要性而得出的相對權(quán)值的比值（i，j=1，2，3）。具體判斷方法可根據(jù)表一所示的AHP1～9重要性程度兩兩比較表（根據(jù)心理學(xué)的分析）建立判斷矩陣。

顯然對于每一層次的判斷矩陣有： =1， =1， =1，且 =1/ ， =1/ ， =1/ ，這樣，對于每一個(gè)層次的判斷矩陣都只需對n（n-1）/2個(gè)數(shù)值給出數(shù)據(jù)。

3.3求權(quán)重并做一致性檢驗(yàn)

第一步對各層次進(jìn)行歸一化處理，對于中間層一層的判斷矩陣A進(jìn)行歸一化處理然后得到了 ，再進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量 ，然后根據(jù) = 得到最大特征向量值 （ ， 表示判斷矩陣的維數(shù)）。同理，對于中間層二層經(jīng)濟(jì)性的B1～B3的各評估指標(biāo)相對重要性的判斷矩陣C，進(jìn)行歸一化處理然后得到了 ，再進(jìn)行歸一化處理，得到 ，然后根據(jù) = 得到最大特征向量值 。對于中間層二層檢修性的B4～B6的各評估指標(biāo)相對重要性的判斷矩陣C，進(jìn)行歸一化處理然后得到了 ，再進(jìn)行歸一化處理，得到 ，然后根據(jù) = 得到最大特征向量值 。對于方案層，方案層相對于中間層二層的判斷矩陣為 （ =1，2，3，4，5，6），并根據(jù)歸一化處理分別求取檢修費(fèi)用、設(shè)備價(jià)值和停運(yùn)損失對于設(shè)備檢修、設(shè)備更換的特征向量 和最大特征向量值 ，技術(shù)條件、備件供應(yīng)條件和可檢修程度對于設(shè)備檢修、設(shè)備更換的特征向量 和最大特征向量值 。

由于用最大特征值對應(yīng)的特征向量作為被比較因素對上層某因素影響程度的權(quán)向量，其不一致程度越大，引起的判斷誤差越大。因而可以對以上計(jì)算所得的 ， ， 分別進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，用 數(shù)值的大小來衡量的不一致程度。則定義一致性指標(biāo)： ，當(dāng) ，有完全的一致性；CI接近于0，有滿意的一致性； 越大，不一致越嚴(yán)重。

另外，如果中間層判斷矩陣維數(shù)越大，其一致性越差，故有必要根據(jù)矩陣的維數(shù)修正對 的要求，為此，采用修正系數(shù) ，稱為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，如下表：

階數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45

計(jì)算隨機(jī)性比值 ，若 ，則計(jì)算每一個(gè)層次的 ，如果每一個(gè)層次的 ，則判斷矩陣滿足一致性要求，可用其歸一化特征向量作為權(quán)向量，否則要重新構(gòu)造成判斷矩陣。

3.4計(jì)算總排序權(quán)向量和確定決策結(jié)果

經(jīng)過每一層次一致性檢驗(yàn)以后，從最高層次到最低層次依次進(jìn)行層次總排序，即將前面計(jì)算所得的 組成新的向量組 與 作乘積，得到 ，將 組成新的向量組 與 作乘積，得到 ，并將 和 組成新的向量 ，再與 作乘積得到 ， 為一個(gè) 的矩陣，選擇兩行中最大值所對應(yīng)的項(xiàng)即為最終的決策項(xiàng)。

4結(jié)束語

電梯電氣故障有隱蔽性和特殊性的特點(diǎn)，其故障一般情況都比較復(fù)雜。工作人員僅僅憑著工作經(jīng)驗(yàn)，就想達(dá)到快速排出故障的目的是很難的，運(yùn)用層次分析法可以是的定性和定量問題得到可靠的數(shù)值分析，工作人員可以快速正確做出電梯電氣故障維護(hù)檢修的決策。

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