[发明专利]一种基于效用的产品设计决策支持系统及方法

摘要

本发明提供了一种基于效用的产品设计决策支持系统及方法，决策支持系统包括知识库模块、单效用函数模块、多效用函数模块及总体期望效用模块，每一个模块都具备独立的输入输出接口。本发明备选设计方案的评价指标为区间值，客观性强，能够适应产品设计过程中指标值的不确定性；采用该决策支持系统的方法能够适应产品设计需求的动态变化，当外部环境设计需求变化时，可以根据变化影响的参量通过输入输出接口在相应的模块中处理，避免了重新计算，提高了设计方案的有效性，且评价效率高。

主权项

一种基于效用的产品设计决策支持系统，其特征在于，所述决策支持系统包括知识库模块、单效用函数模块、多效用函数模块及总体期望效用模块，每一个模块都具备独立的输入输出接口；所述知识库模块用于存储以往的设计方案及评价指标，根据与产品需求相关的n个评价指标选择备选方案；所述单效用函数模块通过输入输出接口接收设计人员基于效用理论输入的对n个评价指标的偏好属性值，根据偏好属性值拟合出n个单效用函数，通过输入输出接口输出相应的函数系数值到控制面板上，从知识库模块中提取备选方案，以备选方案的评价指标区间作为积分区间，并利用单效用函数计算每个备选方案的n个单效用函数值，输出给总体期望效用模块，n为正整数；所述多效用函数模块，利用输入输出接口输入的n‑1个评价指标的属性值构建无偏好属性组合方程组，输出每一个评价指标的权重ki到控制面板上，i＝1～n；所述总体期望效用模块基于权重ki和单效用函数值输出每个备选方案的总体期望效用值及排名到控制面板上；所述决策支持系统进一步包括后处理分析模块，用于测试总体期望效用值排名前两位的备选方案的鲁棒性，通过输入输出接口改变所述备选方案的Δk以及Δx、ΔL重新求解所述前两位的备选设计方案的总体期望效用值，来判断排名是否改变，Δk指权重的变化，将Δk分别叠加到多效用函数模块中的ki，再次计算输出新的权重；Δx指单效用函数曲率的变化，改变单效用函数模块中拟合的函数系数值，相应的再次计算单效用函数值；ΔL指备选方案的评价指标区间的长度变化，改变单效用函数模块中备选方案的评价指标区间，相应的再次计算单效用函数值；通过输入输出接口增加知识库模块中的备选方案，改变所有的备选方案的排名；通过输入输出接口增加知识库模块中的评价指标，在单效用函数模块中增加一个单效用函数，改变每一个评价指标的权重ki及所有的备选方案的排名；通过输入输出接口改变备选方案的评价指标区间，改变所述备选方案在单效用函数模块中的单效用函数值。