基于層次分析法的汽車多媒體評價指標權重確定方法研究

周國彬,鄭建明,劉漢斌

(中國第一汽車股份有限公司技術中心，吉林長春 130011)

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基于層次分析法的汽車多媒體評價指標權重確定方法研究

周國彬,鄭建明,劉漢斌

(中國第一汽車股份有限公司技術中心，吉林長春 130011)

汽車多媒體評價體系包含結構復雜的多層次指標，評價其整體性能較困難。層次分析法是一種簡便且實用的分析權重方法，通過各個評價指標的對比分析，計算相對權重，從而得出每個指標對整體性能所占權重。通過該方法得出了汽車多媒體的整體性能評價結果，為其改進提供科學依據。

汽車多媒體；主觀評價；層次分析法

0 引言

多媒體技術是一種綜合性、實時性和交互性的計算機信息處理技術。該技術已經越來越多地應用于汽車上，汽車多媒體具體包括：CD播放器、AM/FM收音機、音頻/視頻輸入端口、液晶顯示屏、車載電視、GPS導航、藍牙等。隨著汽車工業的發展，用戶對電子電器的應用性、多樣性的關注越來越高，如何評價多媒體、改善多媒體、提高產品競爭力成為越來越多車企的重要任務。作者通過調研得出用戶對多媒體關注較重要的幾個指標：AM/FM收音機、車載電視、GPS導航、藍牙及多媒體硬件；又根據實際工作經驗將上述每個指標進行細化，建立了汽車多媒體系統評價體系；最后根據主觀評價人員的評分結果，建立層次分析法結構模型和判斷矩陣，確定了汽車多媒體評價指標的總體評分。

1 層次分析法概括

1.1 層次分析法原理

層次分析法(AHP)[1-2]是一種系統分析方法，它適用于將結構錯綜復雜、模糊不清的相互關系轉化為定量分析。該方法通常將研究目標分解為不同的影響因子，隨后根據每個因子之間的相互影響建立兩兩比較的判斷矩陣。文中通過1～9比率標度法進行各因子之間的對比，見表1。通過這些判斷最終計算出每個因子對于研究目標重要程度的排序。

表1 判斷矩陣標度及其意義

通過計算每個判斷矩陣的最大特征值與判斷矩陣階數n的差異得出其一致性，平均隨機一致性指標RI與矩陣階數n的關系見表2。

表2 平均隨機一致性RI表

由表2可知，判斷矩陣的一致性指標CI與同階平均隨機一致性指標RI之比稱為隨機一致性比率，記作CR，即：

CR=CI/RI

(1)

當CR<0.1時，可認為判斷矩陣具有滿意的一致性，不然需重新調整矩陣使其滿足CR<0.1[3]。

1.2 層次分析法步驟

(1) 分析系統各因子的關系，建立層次結構模型。

(2) 根據專家打分意見，建立兩兩判斷矩陣。

(3)計算每個因素各因子的相對權重(和法計算)，并進行一致性檢驗。

① 矩陣元素歸一化計算：

(2)

② 歸一化后的元素按行相加計算：

(3)

③按行相加得到的列元素歸一化計算即得權重：

(4)

④ 計算矩陣最大特征值：

(5)

⑤ 計算一致性指標：

CI=(λmax-n)/(n-1)

(6)

⑥ 參照表2的一致性指標RI，計算隨機一致性比率：

CR=CI/RI

(7)

(4) 方案層對目標的權向量的計算方法詳見文獻[4]。

2 多媒體系統評價體系建立

2.1 多媒體系統層析分析結構模型

多媒體系統的質量為最終判定標準(即目標層)，根據市場調研得出AM/FM收音機、車載電視、GPS導航、藍牙及多媒體硬件5個因子是實現目標層所涉及的中間環節(即準則層或一級指標)，每個因子下共計20個二級因子為最具體的測評指標(即方案層或二級指標)。

根據上述指標建立如圖1所示的層次分析結構模型。

圖1 多媒體層次分析結構模型

2.2 多媒體系統判斷矩陣建立、權重確立及一致性檢驗

由對多媒體評價有豐富經驗的工程師按照圖1所示的結構模型進行評價，得出準則層各因子重要程度排序依次為：

AM/FM收音機>導航=藍牙>硬件/其他=電視

根據表1所示的評分標準對準則層進行評分，得到汽車多媒體評價的判斷矩陣，同時計算矩陣最大特征值λmax、一致性指標CI，并進行一致性檢驗,結果見表3。

同理，對方案層的20個因子相對于各自的目標進行打分，建立相同的判斷矩陣及權重可得表4—8。

表3 多媒體評價判斷矩陣及權重

表4 收音機判斷矩陣及權重

表5 電視判斷矩陣及權重

表6 藍牙判斷矩陣及權重

表7 導航判斷矩陣及權重

表8 硬件/其他判斷矩陣及權重

根據上述判斷矩陣及組合權向量算法，得到汽車多媒體評價指標的各個權重，見表9。

表9 汽車多媒體評價系統各指標權重

通過表9所示可知各二級指標對目標層的權重，在評價過程中可以對任一指標進行打分，其最終得分為分數與相應權重的乘積，這避免了所有指標權重相同的不合理情況。

3 對策及結論

通過上述分析可以看出多媒體評價中權重排列為：收音機>導航>藍牙>電視=硬件/其他，其中收音機的噪聲性及接收性最為重要，故在產品開發過程中優先保證這兩個性能最佳。解決措施為增加信號加強器或屏蔽掉信號較弱的電臺等，使產品滿足用戶使用需求。通過層次分析法確定多媒體的指標權重，可以確定汽車研發過程中各類功能、性能的重要性，并根據重要性依次解決相應問題，提高產品競爭力。

【1】劉新憲,朱道立.選擇與判斷——AHP(層次分析法)決策[M].上海：上海科學普及出版社,1990：44-55.

【2】嚴復海,燕洪國.用層次分析法確定平衡計分卡中評價指標的權重[J].廣東財經職業學院學報,2006,5(1):18-23. YAN F H,YAN H G.Determining Ratio of Appraisement Index of BSC Through Analytic Hierarchy Process[J].Journal of Guangdong College of Finance and Economics,2006,5(1):18-23.

【3】邢如飛,管欣,田承偉,等.汽車操縱穩定性主觀評價指標權重確定方法[J].吉林大學學報(工學版),2009,39(S1):33-38. XING R F,GUAN X,TIAN C W,et al.Weigh of Subjective Evaluation Indexes for Car Handling and Stability[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2009,39(S1):33-38.

【4】劉新憲,朱道立.選擇與判斷——AHP(層次分析法)決策[M].上海：上海科學普及出版社,1990:44-55.

Weight of Subjective Evaluation Indexes for Car Multimedia System Based on Analytic Hierarchy Process

ZHOU Guobin,ZHENG Jianming,LIU Hanbin

(Research & Development Center,China FAW Co.,Ltd., Changchun Jilin 130011,China)

Car multimedia system contains complex multi-level indexes, it is hard to evaluate the whole performance. The analytic hierarchy process is a simple and practical method of analyzing the weight, weight of each index in the overall performance can be gotten through calculating the relative weights by comparison and analysis of all evaluation indexes.Based on analytic hierarchy process, a result was gotten about the overall performance evaluation for the car multimedia,which provided science basis for improvement.

Multimedia system;Subjective evaluation;Analytic hierarchy process

2016-08-15

周國彬(1986—)，男，研究生，工程師，從事整車功能試驗。E-mail:zhouguobin5253@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.11.004

U461.99

B

1674-1986(2016)11-017-04