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保质设计中方案评价方法及其关键技术的研究

黄广龙  
【摘要】: 保质设计是研究面向产品质量的设计方法学,评价决策是保质设计中的基本活动之一,对产品质量具有重要的把关作用,同时设计初期对于产品最终的质量影响最大。故本文在分析国内外设计评价发展过去和研究现状的基础上,对于保质设计的方案评价与优选进行了深入研究。 第一章首先阐明了课题的背景,分析了国内外关于产品设计评价的研究现状,总结了设计评价的发展趋势及研究热点,从而提出本文的研究内容为保质设计中的方案评价方法及其关键技术。 第二章针对产品设计过程中的不确定性特点,结合现代质量观及保质设计的过程模型,分析了目前评价方法存在的不足,提出保质设计方案评价的方法,讨论了该方法的模型,并分析了其中的几个关键问题,确定了本文的主要研究内容。 第三章首先对用户需求分析进行了简要回顾,然后在考虑不确定性的情况下,对质量属性与设计变量之间的关系、设计变量之间的约束关系、质量属性之间的权重关系、质量属性的偏好进行聚合时的补偿关系进行了研究。首次提出了基于粗集理论关系分析法用来分析质量属性与设计变量之间的关系;引入了约束传播算法对设计变量之间的约束关系进行分析。并结合实例进行了应用。 第四章在考虑不确定性的情况下,对空间映射方法进行研究。从设计变量空间到质量属性空间的映射角度,提出了定性定量相结合的分析方法;研究了基于粗集理论的映射方法;研究了基于物理模型试验的映射方法,并首次提出了进行物理模型试验设计时的系统条件变化方法。从质量属性空间到偏好空间的映射角度,研究了基于粗集理论的方法和主观评判的方法。首次从一般意义上提出了定性质量属性的映射方法。并对各映射方法进行了实例分析。 第五章根据产品设计方案评价的特点,提出了支持多属性群组评价的质量属性偏好聚合模型,并提出了基于证据推理与粗集理论的质量属性偏好聚合方法和理性化的偏好聚合方法;针对由不确定性引起的评价者偏好的波动,首次在方案设计阶段根据偏好波动提出了质量属性和方案鲁棒性的概念,给出了质量属性鲁棒性的数学描述和方案鲁棒性的计算方法;并且进行了实例应用。 第六章引入了方案质量水平的概念作为方案优选的指标;针对设计方案评价阶段的不确定性,首次从能否满足需求的角度提出了方案不能满足需求的风险性的概念,并给出了各种情况之下方案不能满足需求的风险性的数学描述;进行方案排序时,分考虑评价者对风 浙江大学博士学位论文 险性的心理界限和不考虑心理界限两种情况进行讨论。最后举例对于本研究方法的使用进 行了说明。 第七章在前述研究的基础上,研究保质设计的计算机辅助方案评价系统(CACE),建 立该系统的功能模型、信息模型,给出其体系结构,进而研制开发相应的系统原型,并以 液压马达为例对软件的运行过程进行应用说明。 最后,在第八章总结了全文的主要研究内容及成果并展望了未来的研究工作。


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