技术摘要：
本发明提供一种复杂产品社会生命周期评价的可靠性分析方法，涉及可靠性分析方法领域，其特征在于，本发明通过应用有效的不确定度评估方法在统一的框架下表示定量和定性数据，针对复杂产品社会生命周期评价可靠性分析的实际决策问题，使用以置信分布表示的统一的数据表  全部
背景技术：
复杂产品是指一类产品自身结构复杂、研发成本高昂、制造过程复杂、知识和技术 含量高、单件或小批量定制化生产的大型工业产品或系统，例如航空飞机系统、高端数控设 备、轨道交通设备、复杂机电产品等。社会生命周期评价(Social  Life  Cycle  Assessment/ S-LCA)是对产品从原材料的开采、加工，到产品的生产、销售、使用、维护、回收再制造、最终 处置的全生命周期内产生的社会性影响做出评价的技术。其包括目标和范围定义、生命周 期清单分析、生命周期影响评价和解释四个步骤。由于与复杂产品相关的产业是国民经济 和国防安全的重要支柱，且复杂产品社会生命周期评价对复杂产品的设计、生产及使用都 产生重要影响，因此研究复杂产品社会生命周期评价的可靠性有着重大意义。 复杂产品社会生命周期评价的数据来源于各个利益相关者，其中不仅包含大量的 产品设备运行等定量数据，还包含大量的主观评价等定性数据。现有研究是从定性数据或 者定量数据等单一框架的角度分析，多数对评价结果可靠性的研究都是以精确数表示的评 估指标为基础基于数理统计方法建立可靠性评价指标体系来实现的，通过将定性数据直接 转化成定量数据分析社会生命周期评价结果。 现有的对评价结果可靠性的研究都是以精确数表示的评估指标为基础基于数理 统计方法建立可靠性评价指标体系来实现的。在以往决策结果可靠性的分析中，评价数据 的结果也多为精确数，一般通过数理统计方法设计可靠性指标来分析结果的可靠性，针对 决策者对融合结果的可靠性的质疑没有从源头进行分析。多数研究只是从定性数据或者定 量数据等单一框架的角度分析，而在社会生命周期评价方法中不仅涉及大量的客观定量数 据，还涉及更多的主观定性数据，如果将定性数据直接转化成定量数据会造成信息的损失， 而已有研究已经通过置信分布的形式表示定性数据，但是很少有研究在统一的框架上同时 表示定性和定量数据，对于评价结果相似的方案，难以从结果的可靠性这一角度选择可靠 性较高的评价方案。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题 针对现有技术的不足，本发明提供了一种复杂产品社会生命周期评价的可靠性分 析方法，解决了现有的分析方法难以在统一的框架下应用有效的不确定度评估方法表示定 量和定性数据的问题。 (二)技术方案 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现： 一种复杂产品社会生命周期评价的可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 5 CN 111738542 A 说　明　书 2/9 页 S1：获取多属性决策MADM问题的方案，获取多属性决策MADM问题的初步评价指标 和评价等级参数； S2：将所述初步评价指标分为定性指标和定量指标，定性指标和定量指标分别表 示为置信分布形式的评价指标； S3：基于MADM问题的方案、评价指标和评价等级参数，构建MADM问题的评价等级下 的置信分布决策矩阵； S4：基于置信分布决策矩阵，计算MADM问题的方案在所有评价指标下的平均置信 分布差异和MADM问题的方案在所有评价指标上置信分布的平均不确定度； S5：通过证据推理方法集结每个MADM问题的方案下所有指标的置信度，从而得到 每个MADM问题的方案的总置信分布评价值； S6：结合所有评价指标上的平均置信分布差异度和平均不确定度确定评估结果， 所述即总置信分布的可靠度； S7：比较总置信分布的可靠度，选择可靠性高且总置信分布评价值大的复杂产品 社会生命周期评价方案。 优选的，所述步骤S1中获取MADM问题的方案包括：将复杂产品社会生命周期评价 问题抽象成MADM问题，设定MADM问题的方案。 优选的，所述步骤S1中获取初步评价指标和评价等级参数包括： S101：确定复杂产品社会生命周期评价的目的、范围、利益相关者和子类别； S102：根据利益相关者和子类别确定初步评价指标和评价等级参数。 优选的，所述步骤S2中定性指标和定量指标分别表示为置信分布形式的评价指标 包括：定性指标的评分方式通过设计专家评分表和利用互联网大数据进行情感分类，形成 等级上的评价置信度分布数据即为所述的置信分布形式的评价指标；所述定量指标形成的 评价数据来源于企业调研、已有数据库和社会统计等传统渠道，通过转化形成统一识别框 架上的置信度分布数据即为所述的置信分布形式的评价指标。 优选的，所述步骤S3中获取MADM问题的评价等级下的置信分布决策矩阵包括： S301：将所述评价等级和置信分布形式的评价指标通过以下方式表示：复杂产品 社会生命周期评价问题包括S个方案，表示为：A＝{a1，a2，...，al，...，aS}；有L个评价指标， 表示为：E＝{e1，e2，...，ei，...，eL}；在N个评价等级上评估，表示为：H＝{H1，H2，...， Hn，...，HN}，其中Hn 1＞Hn； S302：MADM问题中对于不同方案在每个评价等级上的置信分布评估数据S(ei(al)) ＝{(Hn，βn，i(al))，n＝1，2，…，N；(H，βH，i(al))}，其中βn，i(al)表示对于方案al在评价指标ei 上被评估到Hn等级的置信度，βH，i(al)表示方案al在评价指标ei上的不知性，并构建置信分 布决策矩阵[S(ei(al))]S×L； S303：获得的决策矩阵进行矩阵化表示： 6 CN 111738542 A 说　明　书 3/9 页 其中，每列表示不同方案在特定评价指标上的置信分布评估向量，用S(ei(A))(i ＝1，2，...，L)表示，每行表示特定方案在不同评价指标下的置信分布评估向量，用S(E (al))(l＝1，2，，...，S)表示。 优选的，所述步骤S4中计算MADM问题的方案下不同评价指标的平均置信分布差 异，基于不同评价指标的置信分布差异计算平均置信分布差异，计算不同评价指标间的置 信分布差异包括： S401：根据方案al下ei和ej(i≠j)指标在不同等级上的置信度的汉明距离与对应 等级的效用的汉明距离相乘，对其结果进行累加求和后再乘以效用差异因子，从而计算方 案al下ei和ej指标之间的置信分布差异值D(eij(al))，公式如下： 其中，βn，|i-j|(al)＝|βn，i(al)-βn，j(al)|；u(H|s-n|)＝|u(Hs)-u(Hn)|； 为效 用差异因子，以保证D(eij(al))的最大值为1，最小值为0； S402：对差异值进行矩阵化表示： 优选的，所述步骤S4中计算MADM问题的方案在所有评价指标下的平均置信分布差 异，包括： 方案al在L个评价指标上的平均置信分布差异值D(al)，公式如下所示： 其中， 用于对差异值进行平均化，得出方案al在不同评价指标间两两比较 的平均置信分布差异值。 优选的，所述步骤S4中MADM问题的方案在所有评价指标上置信分布的平均不确定 度计算方法包括：计算置信分布的不确定度，基于置信分布的不确定度计算评价指标上置 信分布的平均不确定度，其中置信分布的不确定度计算方法包括：根据方案al在评价指标ei 下不同评价等级上的置信度与对应等级上的效用差的乘积的累积之和，再乘以效用差异因 子计算置信分布的不确定度，公式如下所示： 7 CN 111738542 A 说　明　书 4/9 页 优选的，所述步骤S4中置信分布的平均不确定度计算方法包括：对所有评价指标 上的置信分布评估的不确定度进行平均化处理，得到方案al在L个评价指标下的平均不确 定度，公式如下所示： 优选的，所述步骤S6中确定评估结果即总置信分布的可靠度通过以下方式进行计 算：决策者根据对主观不确定度和客观差异性的偏好给出平均置信分布差异值和平均不确 定度结果的权重W1、W2，其中W1 W2＝1；计算评价结果的总的可靠性度量，公式如下所示： Cre(al)＝1-(W1*Un(al) W2*D(al)) Cre(al)表示对方案al的评价的可靠性度量值。Cre(al)的值越大，方案al的评价的 可靠性越大，反之亦然。 (三)有益效果 本发明提供了一种复杂产品社会生命周期评价的可靠性分析方法。与现有技术相 比，具备以下有益效果： 1、本发明应用有效的不确定度评估方法在统一的框架下表示定量和定性数据，针 对复杂产品社会生命周期评价可靠性分析的实际决策问题，使用以置信分布表示的统一的 数据表示形式，同时考虑不同指标间的置信分布评价差异性和每个指标上评价的内部不确 定度，从而给出一种分析评价结果可靠性的方法，并通过从两个方面对结果的可靠性进行 分析：各指标之间原始置信分布数据的距离并结合各等级上的效用差来确定选择这个方案 客观差异性所造成的不确定度；特定指标内部评估数据的置信分布所造成的不确定度。最 后根据这两个因素确定评价的总的可靠性。从而本发明能够达到在统一的框架下表示定量 和定性数据，并针对决策者对融合结果的可靠性的质疑从源头进行分析，实现了在统一的 框架下分析不同数据形式的可靠性度量值。 2、本发明针对传统方法的不足之处，给出了一种指标间置信分布差异值度量方 法，并利用这一差异值作为影响评价结果可靠性的一个客观因素；通过考虑效用差异因子 的置信分布评估的内部不确定度，从而计算方案在所有指标上置信评估的平均不确定度， 作为影响决策结果可靠性的一种主观因素，完善了复杂产品社会生命周期评价方法。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例复杂产品社会生命周期评价的可靠性分析方法流程图。