基于層次分析法的電梯電氣控制系統故障檢修決策分析

程成

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

【關鍵詞】電梯 電氣控制系統故障，層級分析法，維護 檢修

1引言

電梯是由電氣部分和機械部分結合而來，在此基礎上再配備門系統、電氣控制系統以及導向系統。所以如果電梯在運行過程中發生故障，那么電梯的每個系統都有可能發生了故障，及時排除電梯故障和檢修電梯是非常關鍵的，因此分析電梯電氣控制系統的故障以及檢修措施是具有十分明顯的現實意義。

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

2、維護檢修的決策原理

目前，在電梯的維護、檢修問題多采用定性的方式進行決策，忽略了數值方法在機械設備檢修、更換問題的應用。因此，在面對電梯電氣控制系統故障檢修決策問題時，我們應充分考慮各種定量、定性的影響因素，對于不同的影響因素采取層次分析法進行分析，利用電梯電氣控制系統故障各個評價指標之間的相互影響因素作為輸入，構造矩陣進行計算，并運用權重的方法最終判定其設備的檢修或者更換情況決策。

3、維護檢修決策的分析

3.1建立分析結構模型

層次分析法（AHP）是在對復雜的決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行深入分析的基礎上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化，從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法，是對難于完全定量的復雜系統作出決策的模型和方法。

在電梯的維護、檢修問題問題上，我們應充分考慮經濟性和檢修性兩個重要的影響因素，對于不同的影響因素采取分層次研究的方法，最終判定其設備的檢修或者更換情況決策。在經濟性因素中包括了檢修費用、設備價值和停運損失三個子部分。對于檢修性因素，就是對電梯設備進行定量的判斷其可檢修的價值、意義，保證設備能夠得到繼續高效使用，不會影響到企業安全生產。而在檢修性因素中包括了技術條件、備件供應和可檢修度三個子部分。

3.2構造判斷（成對比較）矩陣

首先對中間層一層的經濟性和檢修性進行兩者相對重要性的判斷，建立A1～A2之間的各評估指標相對重要性的判斷矩陣A： ，對于中間層二層經濟性的B1～B3的各評估指標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值的比值（i，j=1，2，3）。具體判斷方法可根據表一所示的AHP1～9重要性程度兩兩比較表（根據心理學的分析）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，對于每一個層次的判斷矩陣都只需對n（n-1）/2個數值給出數據。

3.3求權重并做一致性檢驗

第一步對各層次進行歸一化處理，對于中間層一層的判斷矩陣A進行歸一化處理然后得到了 ，再進行歸一化處理，得到特征向量 ，然后根據 = 得到最大特征向量值 （ ， 表示判斷矩陣的維數）。同理，對于中間層二層經濟性的B1～B3的各評估指標相對重要性的判斷矩陣C，進行歸一化處理然后得到了 ，再進行歸一化處理，得到 ，然后根據 = 得到最大特征向量值 。對于中間層二層檢修性的B4～B6的各評估指標相對重要性的判斷矩陣C，進行歸一化處理然后得到了 ，再進行歸一化處理，得到 ，然后根據 = 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），并根據歸一化處理分別求取檢修費用、設備價值和停運損失對于設備檢修、設備更換的特征向量 和最大特征向量值 ，技術條件、備件供應條件和可檢修程度對于設備檢修、設備更換的特征向量 和最大特征向量值 。

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

另外，如果中間層判斷矩陣維數越大，其一致性越差，故有必要根據矩陣的維數修正對 的要求，為此，采用修正系數 ，稱為平均隨機一致性指標，如下表：

階數 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

計算隨機性比值 ，若 ，則計算每一個層次的 ，如果每一個層次的 ，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向量，否則要重新構造成判斷矩陣。

3.4計算總排序權向量和確定決策結果

經過每一層次一致性檢驗以后，從最高層次到最低層次依次進行層次總排序，即將前面計算所得的 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 的矩陣，選擇兩行中最大值所對應的項即為最終的決策項。

4結束語

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

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