民机客舱舒适性定量评价方法.pdf

本发明公开了一种民机客舱舒适性定量评价方法，用于解决现有舒适性评价方法评价结果准确性差的技术问题。技术方案是采用因子分析法从调研数据中获取关键指标，建立三层民机客舱舒适性指标体系，采用决策实验室分析方法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL)分析各指标的相互影响关系，并按照重要度分配权重，采用多极模糊综合评价方法对客舱舒适性进行评价，利用模糊数学的隶属理论把舒适性主观模糊评价转化为定量评价，提高了评价结果的准确性。

1.一种民机客舱舒适性定量评价方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、设计民机客舱舒适性调查问卷，并进行信度、效度分析；
步骤二、采用网络或实地调查的方式发放问卷，采集乘客对民机客舱舒适性的意见；
步骤三、构建混合数学模型对调查数据进行处理并对客舱舒适性进行评价；
具体步骤如下：
(1)对调查问卷结果，在统计分析软件SPSS中进行因子分析，总结并构建民机客舱舒适
性评价指标体系，包括目标层、准则层以及指标层；
(2)采用DEMATEL方法分析各指标之间相互影响关系并对指标层、准则层进行权重赋
值；
(a)设定指标相互比较尺度，0代表无影响，1代表低影响，2代表中度影响，3代表高影
响，4代表非常高影响；
(b)通过对指标进行成对比较建立各指标元素之间的直接影响矩阵Z＝(z_ij)_n×n，其中
z_ij表示第i个元素对第j个元素的直接影响关系，主对角线元素为0；
(c)对直接影响矩阵进行规范化得到矩阵并计算综合影响矩阵
其中I为单位矩阵；
(d)计算综合影响矩阵各行之和得到影响度R，计算各列之和得到被影响度C，计算中心
度E＝R+C与原因度F＝R-C；
(e)计算各指标权重
(3)建立多级模糊综合评价模型，通过对多级模糊矩阵的求解，得到各指标评判矩阵，
最后将权重向量与模糊评判矩阵进行合成，得到对民机客舱舒适性的定量评价结果；
(a)建立评语集及指标层评判矩阵，对于评价因素集U中的每个指标u_i(i＝1,2,…,n)，
确定其对评语集V中各评语的隶属程度r_ij，并进行归一化处理，即其中k为评语集
个数；将n个因素的评判集组成矩阵R_i，i＝1,2,…,l，l为各准则层指标数量；
(b)建立指标层综合评判矩阵，将指标层单因素评判矩阵R_i及其权重集W_i进行模糊合成
变换，得到指标层的单层次综合评价S_i；即：S_i＝W_iοR_i；其中i＝1,2,…,l；
(c)根据不同层次评判矩阵及其权重集，通过模糊变换得到多级模糊综合评判矩阵；
即：其中W为准则层权重，W₁,W₂,…,W_i…,W_l为低层级
指标层权重；R为准则层评判矩阵，R₁,R₂,…,R_i…,R_l为低层级指标层评判矩阵；
步骤四、根据最大隶属度原则，对舒适性定量评价结果进行分析，并对所评价民机客舱
设计进行反馈，改善客舱设计，提升乘客舒适性水平。

民机客舱舒适性定量评价方法

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，具体涉及一种民机客舱舒适性定量评价方法。

背景技术

舒适性、安全性、经济性和环保性是当前民用客机设计与评价的主要准则。随着科
技的发展与人们生活水平的提高，乘客对乘坐飞机时的舒适性要求不断提高，舒适性已经
成为提升各航空公司竞争力的重要因素。民机客舱舒适性研究已经成为当前航空运输业发
展至关重要的一环。了解民机客舱舒适性的评价方法，可以指导民机客舱设计过程，为设计
师提供数据支持和设计反馈，具有非常重要的意义。

文献“汽车驾驶舒适性的模糊评价——以某轿车为例的评价分析，陕西理工学院
学报(自然科学版)，2009Vol.25No.1,p71-78”公开了一种基于多因素模糊综合评价方法的
汽车驾驶舒适性综合评价模型。该方法在建立驾驶舒适性综合评价指标的基础上，采用层
次分析法(AHP)确定各指标权重，逐层建立评价矩阵，通过模糊运算实现最终评价结果。文
献所述舒适性评价指标来源于相关论文与专著，由专家小组确定指标体系，未经过实际调
研，不能完全反应乘客的真实需求。采用层次分析法(AHP)确定各指标权重，未能考虑各指
标之间的相互影响关系，无法确保最终评价结果的准确性。

在民机客舱舒适性评价领域，目前主要是利用各种主观量表、调查问卷或访谈等
形式来获取被试者的主观舒适性评价，未能建立整个客舱舒适性评价指标体系，对各指标
之间的相互影响关系未加考虑，缺乏客观定量化的评价模型。

发明内容

为了克服现有舒适性评价方法评价结果准确性差的不足，本发明提供一种民机客
舱舒适性定量评价方法。该方法采用因子分析法从调研数据中获取关键指标，建立三层民
机客舱舒适性指标体系，采用决策实验室分析方法(Decision Making Trial and
Evaluation Laboratory，DEMATEL)分析各指标的相互影响关系，并按照重要度分配权重，
采用多极模糊综合评价方法对客舱舒适性进行评价，利用模糊数学的隶属理论把舒适性主
观模糊评价转化为定量评价，可以提高评价结果的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种民机客舱舒适性定量评价方法，
其特点是包括以下步骤：

步骤一、设计民机客舱舒适性调查问卷，并进行信度、效度分析；

步骤二、采用网络或实地调查的方式发放问卷，采集乘客对民机客舱舒适性的意
见；

步骤三、构建混合数学模型对调查数据进行处理并对客舱舒适性进行评价；

具体步骤如下：

(1)对调查问卷结果，在统计分析软件SPSS中进行因子分析，总结并构建民机客舱
舒适性评价指标体系，包括目标层、准则层以及指标层；

(2)采用DEMATEL方法分析各指标之间相互影响关系并对指标层、准则层进行权重
赋值；

(a)设定指标相互比较尺度，0代表无影响，1代表低影响，2代表中度影响，3代表高
影响，4代表非常高影响；

(b)通过对指标进行成对比较建立各指标元素之间的直接影响矩阵Z＝(z_ij)_n×n，
其中z_ij表示第i个元素对第j个元素的直接影响关系，主对角线元素为0；

(c)对直接影响矩阵进行规范化得到矩阵并计算综合影响矩
阵其中I为单位矩阵；

(d)计算综合影响矩阵各行之和得到影响度R，计算各列之和得到被影响度C，计算
中心度E＝R+C与原因度F＝R-C；

(e)计算各指标权重

(3)建立多级模糊综合评价模型，通过对多级模糊矩阵的求解，得到各指标评判矩
阵，最后将权重向量与模糊评判矩阵进行合成，得到对民机客舱舒适性的定量评价结果；

(a)建立评语集及指标层评判矩阵，对于评价因素集U中的每个指标u_i(i＝1,
2,…,n)，确定其对评语集V中各评语的隶属程度r_ij，并进行归一化处理，即其中k
为评语集个数。将n个因素的评判集组成矩阵R_i，i＝1,2,…,l，l为各准则层指标数量；

(b)建立指标层综合评判矩阵，将指标层单因素评判矩阵R_i及其权重集W_i进行模糊
合成变换，得到指标层的单层次综合评价S_i。即：其中i＝1,2,…,l；

(c)根据不同层次评判矩阵及其权重集，通过模糊变换得到多级模糊综合评判矩
阵。即：其中W为准则层权重，W₁,W₂,…,W_i…,W_l为低
层级指标层权重。R为准则层评判矩阵，R₁,R₂,…,R_i…,R_l为低层级指标层评判矩阵。

步骤四、根据最大隶属度原则，对舒适性定量评价结果进行分析，并对所评价民机
客舱设计进行反馈，改善客舱设计，提升乘客舒适性水平。

本发明的有益效果是：采用因子分析法从调研数据中获取关键指标，建立三层民
机客舱舒适性指标体系，采用决策实验室分析方法(Decision Making Trial and
Evaluation Laboratory，DEMATEL)方法分析各指标的相互影响关系，并按照重要度分配权
重，采用多极模糊综合评价方法对客舱舒适性进行评价，利用模糊数学的隶属理论把舒适
性主观模糊评价转化为定量评价。由于采用因子分析，从调查问卷中涉及的众多影响因素
中提取了关键指标，形成的民机客舱舒适性评价指标体系能充分体现乘客需求，采用
DEMATEL方法，合理分析了各指标之间的相互影响关系并根据重要度计算了各指标的权重，
提高了舒适性评价指标权重数据的客观性和准确性，最后利用多级模糊综合评判方法对民
机客舱舒适性进行了定量的客观评价，建立了评价结果与客舱舒适性评价指标之间的关
联，可以对客舱设计进行反馈，改善客舱设计，提升乘客舒适性水平。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明民机客舱舒适性定量评价方法的流程图。

图2是本发明民机客舱舒适性评价方法建立的指标体系。

具体实施方式

参照图1-2。本发明民机客舱舒适性定量评价方法具体步骤如下：

首先进行民机客舱舒适性调查问卷设计，并在统计分析软件SPSS中进行信度、效
度分析。采用网络或实地调查的方式发放问卷，采集乘客对民机客舱舒适性的意见，为保证
数据的可靠性，样本数量在200以上。

对调查问卷结果，在统计分析软件SPSS中进行因子分析，总结并构建民机客舱舒
适性评价指标体系，其中包括目标层、准则层以及指标层，参照附图2，该民机客舱舒适性评
价指标体系共分为三层，目标层，准则层与指标层，准则层包含环境、机舱设施与布局、座
椅、服务四项，各准则层下包含细分的指标内容，环境层下含温度、湿度、压力、空气质量、照
明、振动、噪声、色彩、客舱清洁程度9个子指标。客舱设施与布局层下含排座椅数量、座椅间
距、行李舱、卫生间、厨房、舷窗、通道、天花板、安全知识系统9个子指标。座椅层下含座椅高
度、宽度、深度、材料、椅背高度、椅背宽度、椅背截面曲线、椅背可调性、腿部空间、腰枕、头
枕、扶手、折叠桌板13个子指标。服务层下含刊物、音频、视频、按钮布局、机上餐食、饮品、空
乘人员态度、仪表、呼叫响应时间、机上信息通报10个子指标。指标层共41项指标内容。

采用DEMATEL方法分析各指标之间相互影响关系并对指标层、准则层进行权重赋
值。

设定指标相互比较尺度，“0”代表无影响，“1”代表低影响，“2”代表中度影响，“3”
代表高影响，“4”代表非常高影响。

通过对指标进行成对比较建立各指标元素之间的直接影响矩阵Z＝(z_ij)_n×n，其中
z_ij表示第i个元素对第j个元素的直接影响关系，主对角线元素为0。

对直接影响矩阵进行规范化得到矩阵并计算综合影响矩阵
其中I为单位矩阵。

计算综合影响矩阵各行之和得到影响度R，计算各列之和得到被影响度C，计算中
心度E＝R+C与原因度F＝R-C。

计算各指标权重

建立多级模糊综合评价模型，通过对多级模糊矩阵的求解，得到各指标评判矩阵，
最后将权重向量与模糊评判矩阵进行合成，得到对民机客舱舒适性的定量评价结果；(a)建
立评语集及指标层评判矩阵，对于评价因素集U中的每个指标u_i(i＝1,2,…,n)，确定其对
评语集V中各评语的隶属程度r_ij，并进行归一化处理，即其中k为评语集个数。将n
个因素的评判集组成矩阵R_i，i＝1,2,…,l，l为各准则层指标数量。

建立指标层综合评判矩阵，将指标层单因素评判矩阵R_i及其权重集W_i进行模糊合
成变换，得到指标层的单层次综合评价S_i。即：其中i＝1,2,…,l。

根据不同层次评判矩阵及其权重集，通过模糊变换得到多级模糊综合评判矩阵。
即：其中W为准则层权重，W₁,W₂,…,W_i…,W_l为低层级
指标层权重。R为准则层评判矩阵，R₁,R₂,…,R_i…,R_l为低层级指标层评判矩阵。

根据最大隶属度原则，对综合评判矩阵S中各项准则层的数值进行分析，判定客舱
舒适性等级，并根据指标层评判矩阵数据对未达标项目进行反馈改进，提升乘客舒适性水
平。