绿色设计评价方法研究及其在水利机械中的应用

【摘要】：绿色设计是从根本上解决制造业环境污染的有效方法之一,是可持续发展的必然选择,已经成为机械设计领域中的研究热点。目前,绿色设计的研究才刚刚起步,发展还很不成熟,特别是在绿色设计评价方法研究方面,存在许多需要亟待解决的问题。本文在综合国内外相关研究的基础上,以水利机械产品为主要研究对象,对绿色设计评价的方法与应用进行了较为深入的研究。 主要研究工作如下: (1)从技术先进性、经济性和环境协调性三个方面,建立水利机械绿色设计的评价指标体系,给出水利机械绿色设计评价标准的制定方法,建立水利机械绿色设计的评价系统模型。 (2)针对绿色产品评价指标既有定性指标又有定量指标的特点,以及AHP法在定量指标处理方面存在的不足,提出一种改进的AHP评价方法,并将其应用于水轮机的绿色设计评价。该方法根据定量指标值构造判断矩阵,减少了主观因素的影响,具有较强的可操作性。 (3)针对DEA在解决指标权重信息未确知的评价问题上存在的不足,提出一种基于改进DEA的产品绿色度评价方法。通过实验分析、比较,说明该方法不需要规范化处理指标数据及确定指标权重,避免了主观因素的影响,简化了计算过程。 (4)结合DEA与多目标决策,提出评价指标具有单层结构且权重信息具有不完全性的绿色设计评价方法,并将其推广到多层次情况,提出多层指标权重信息不完全的绿色设计评价方法。将该方法应用于水利机械产品的绿色设计评价,实验分析说明:该方法不仅可以解决权重信息不完全的评价问题,还可以解决权重信息完全确知和未确知的问题,且具有较好的鲁棒性、可操作性。 (5)针对评价指标值具有模糊性、指标权重信息具有不完全性的评价问题,将模糊DEA引入评价过程,并对其存在不足进行改进,提出基于改进模糊DEA的绿色设计评价模型,克服了传统模糊DEA模型在不完全权重信息处理方面的不足。针对该模型不便于直接求解的特点,提出两种求解算法,并分析各自的特点及适用范围。以水利机械产品绿色设计方案为对象,分析、验证该方法的合理性和可行性。