国产轻型民用直升机设备供应商评价方法研究

刘蔚昕

（中国直升机设计研究所，江西景德镇 333000）

0 引言

通常认为，通用航空是指民用航空器从事除公共航空运输以外的民用航空活动，为人熟知的通用航空活动有：医疗紧急救护、消防灭火、空中巡查、航空摄影、人工降雨、气象预测等，外公务机和私人飞行均属于通用航空范畴［1］。通用航空产业是国民经济中的一个重要产业，具有极强的产业带动性，可迅速拉动具有从航空器研发生产到机场建设运营，再到飞行培训及维修维护服务等产业链上每一环的经济增长，直接正面影响国民生产总值，同时创造相当数量的就业岗位。

美国是世界通用航空最发达的国家，应用领域最广泛，2017年共有通用航空器211 757架，完成通用航空飞行2 521.2万小时，可以分为载客类、作业类、培训类、个人娱乐和其他五大类［2］。对于欧美等成熟通航市场，发展将保持平稳，整条产业链将保持良性增长。

习近平总书记在十九大报告中指出：“中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。而大力发展通用航空就是满足人民美好生活需要的重要部分。近年来，随着我国经济稳定增长、相关政策逐步开放、大众航空消费需求迫切、相关产业逐渐完善，预计到2030年国内市场通用飞机机队年均增速将超过10%，机队规模将超过18 000架。直升机具有机动灵活、起降自由、对场地和空域要求低、应用场景多样的特点，与通用航空的要求天然契合，因此在通用航空领域占据重要位置［3］。轻型直升机同时还具有操作简单、成本低廉的亲民优势，可以在通航领域中的个人娱乐、飞行体验、飞行培训、私人飞行等方面发挥该优势。然而，目前国产轻型直升机尚无取得适航认证的机型，国内相关领域依赖进口产品。我国应迅速研制一系列轻型直升机，最大起飞重量应覆盖从500公斤至3吨，以满足医疗救护、短途运输、航空摄影和个人娱乐等市场需求，为即将到来的全民通航时代做好准备。

1 供应商评价指标研究

我国直升机的自主研制能力已经历了50年的历练，具有完整的设计研发、生产制造、运行保障能力，但商业化竞争能力有所欠缺，急需建立完善的体系提高产品市场竞争力。提高产品市场竞争力应从设计研发的源头严格筛选供应商，那么如何准确地选择优质供应商成了亟待解决的问题［4］。

设备供应商所提供的产品会毫无保留地反映在直升机飞行安全、人机交互以及运营维护等与客户直接相关的方面，直接影响客户体验与价格。轻型直升机设备供应商的遴选对于该型机的制造者而言是包含诸多因素的多目标优化问题。所以在选择评价指标时，应结合轻型民用直升机设备特点遵循质量安全第一性、全面反映拟合作供应商的综合水平以及实际可操作性等原则。同时，参考相关供应商研究文献提出轻型直升机设备供应商评价指标，如表1所示。

表1 国内大学生对阅读载体的喜好分析

2 基于AHP分析法开展设备供应商评价

2.1 AHP分析法介绍

美国国家工程院院士Thomas L.Saaty在20世纪70年代初期提出了一种针对定性问题进行定量分析的简洁、灵活的多准则分析决策方法——层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）。AHP分析法先将相对复杂的决策系统进行层次化分解，然后根据对客观情况的判断将分析者的判断结构有效结合，最后利用数学计算得到相关待决策事项的量化指标并实现决策。

2.2 评价步骤

2.2.1 建立评价指标层次结构

AHP分析法需要先对要解决的问题进行分析，将问题层次化，构造层次结构。决策层，即最终需要决策的事项，如本文所研究的供应商评价；指标层，即决策所涉及的相关准则，如供应商提供产品的质量安全、价格等指标；方案层，即待决策的方案，如本文所需的最优供应商。

2.2.2 建立方案比较矩阵

将指标层与方案层的每一个指标进行两两比较和1-9标度法建立比较矩阵。如设某层有n个指标，则记作S=（s1，s2，s3，…，sn）。将每个指标进行两两比较，如果对于上一层影响度si大于sj，则按其影响强度得X分（X∈[2 , 9]）记作aij=X，如影响度相等，则记作aij=1，如si小于sj则记作由此建立比较矩阵A，如公式（1）。

2.2.3 计算权重向量与一致性检验

Step4.计算特征向量的最大特征值，得λmax=表示向量w的第i个元素，同理(Aw)表示iA×w后所得向量的第i个元素；

Step7.当AR＜0.1时，通过一致性检查，否则不通过应重新调整比较矩阵。

2.2.4 建立方案比较矩阵与综合评价

建立方案比较矩阵，其中比较内容为不同方案间各指标的优劣，具体步骤与2.2.2节、2.2.3节所描述的步骤相同。最后，按层次由上向下逐层计算，得到最后一层指标相对决策层的重要性，从而得到层次总排序。

3 实例分析

在研制一款国产轻型民用直升机过程中，针对某一重要设备供应商过程中，共有A、B、C、D四家供应商对该产品表达了供货意向。对供应商进行评价，找出最优供应商为该问题的决策点，据此对该问题进行层次化分析，如图1所示。

根据分析，本案例的决策层为决策最优设备供应商；指标层为产品质量、交付周期、产品报价、技术能力、企业信誉、历史合作评价、企业管理与组织；方案层为A，B，C，D四家供应商提供产品。将案例进行层次化分析后使用专家模糊评价法对指标层建立比较矩阵A，评价标准如表2所示，其中表示影响程度介于前后两项之间。

对于决策层的影响程度，依据表2：模糊评价标准，对产品质量、交付周期、产品报价、技术能力、企业信誉、历史合作评价（简称历史合作）、企业管理与组织（简称管理组织）进行略两两比较，得分如表3所示。

由表3—10可得比较矩阵：

图1 最优供应商方案层次分解

表2 模糊评价标准

Step1.将比较矩阵归一化处理，得到：

Step2.将矩阵A每行元素求和，得到向量：

w=（0.355 6，0.176 4，0.243 6，0.088 1，0.065 9，0.028 5，0.041 8）T；

Step4.计算特征向量的最大特征值，首先计算Aw得：

同理可建立如下比较矩阵：

根据建立各指标比较矩阵，计算其特征权重向量、最大特征值并进行一致性检验，此处计算时需注意本层比较矩阵为4×4矩阵对应n、CI取值都与上一层取值不同，计算结果如表11所示。

表3 指标比较得分

表4 产品质量比较矩阵

表5 交付周期比较矩阵

表6 产品价格比较矩阵

表7 技术能力比较矩阵

表8 企业信誉比较矩阵

表9 历史合作比较矩阵

表10 管理组织比较矩阵

到此完成了轻型直升机某设备供应商决策的全部计算，各层计算得到的权重特征向量按其对应指标填入表12中。

根据基于AHP分析法对专家评价的供应商各指标得分进行分析计算，最终得到了4家供应商的综合得分，分数采用降序排列的结果为：供应商C、供应商D、供应商B、供应商A，可见按照AHP分析法最终决策的结果：供应商C为本设备的最优供应商。

表11 指标层比较矩阵最大特征值、AR以及一致性检验结果

表12 各层计算结果

4 结语

本文通过专家评价结合AHP分析法，建立了轻型民用直升机设备供应商评价指标，建立了设备供应商决策层次结构。依据该层次结构，针对决策层的指标两两比较，建立了比较矩阵。针对指标层涉及的方案两两比较同一指标不同方案间的差异，建立了指标针对方案层的比较矩阵。后按照AHP分析法的步骤对比较矩阵进行归一化，求得了权重向量、并验证了比较矩阵的一致性。通过计算得到了指标对于决策层的影响的权重值以及指标对于方案层的影响值，最终得到设备供应商的综合评价得分与排名，从而完成了遴选最优供应商的目标。本文使用专家评价的方法建立针对决策层的指标比较矩阵，会受到人为因素的影响，不同专家组给出的比较结论不尽相同，无法给出完全客观的结论，后续可以引入其他方法进行研究，尽可能地减少人为因素，从而更准确地完成供应商评价工作。