基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：一、建立模型的遞階層次結(jié)構(gòu)，二、計(jì)算遞階層次結(jié)構(gòu)最底層子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的單項(xiàng)吻合度，三、計(jì)算子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重，四、計(jì)算各子節(jié)點(diǎn)的吻合度，五、計(jì)算子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重，六、計(jì)算目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的吻合度。本發(fā)明的有益之處在于：只需知道模型的輸入輸出參數(shù)，且在輸出參數(shù)可測(cè)得的情況下，采用本發(fā)明提出的基于吻合度的模型正確性評(píng)價(jià)方法即可對(duì)模型的正確性程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，該方法不需要清楚模型復(fù)雜的原理及其內(nèi)在的工作方式，因此本發(fā)明的方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模型正確性的評(píng)價(jià)方法，具體涉及一種基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，屬于模型評(píng)價(jià)方法【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]模型的正確性直接影響相關(guān)產(chǎn)品的性能好壞，所以對(duì)模型的正確性進(jìn)行評(píng)價(jià)具有重大的意義。
[0003]以蒙皮天線力電耦合模型為例:
[0004]蒙皮天線是指將集成微帶天線陣列的射頻功能件嵌入到武器平臺(tái)結(jié)構(gòu)中、通過利用先進(jìn)復(fù)合成型工藝制造的高度集成化的有源陣列天線，它既可以作為武器平臺(tái)結(jié)構(gòu)的力學(xué)承載功能件，也可以作為收發(fā)無線電磁波的電磁功能件。
[0005]與傳統(tǒng)天線對(duì)比，蒙皮天線具有結(jié)構(gòu)/電路的高度融合的特點(diǎn)，使天線成為武器平臺(tái)結(jié)構(gòu)的一部分或全部，降低了天線重量和空間占用率。蒙皮天線可以廣泛應(yīng)用到新一代戰(zhàn)機(jī)、無人機(jī)、預(yù)警飛艇、智能戰(zhàn)車、隱身戰(zhàn)艦等領(lǐng)域中。
[0006]影響蒙皮天線性能的電性能參數(shù)主要有增益、波束寬度、駐波比和副瓣，力學(xué)性能參數(shù)主要有應(yīng)力、應(yīng)變和位移。
[0007]蒙皮天線力電耦合模型表示蒙皮天線在不同的載荷下天線電性能和力學(xué)性能隨時(shí)間的變化情況。該模型的正確性直接影響蒙皮天線的性能好壞，所以對(duì)蒙皮天線力電耦合模型的正確性進(jìn)行評(píng)價(jià)具有重大的意義。
[0008]然而，現(xiàn)有的評(píng)價(jià)模型正確性的方法都是針對(duì)特定的模型采用特定的方法，而且必須清楚模型復(fù)雜的工作原理及其內(nèi)在工作方式，評(píng)價(jià)方法眾多、理解困難，沒有一種統(tǒng)一的對(duì)滿足某種條件的模型均可采用的正確性的評(píng)價(jià)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用性廣、實(shí)用性強(qiáng)、基于吻合度的評(píng)價(jià)輸入輸出參數(shù)已知且輸出參數(shù)可測(cè)的模型的正確性的方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0011]一種基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0012](一 )、建立模型的遞階層次結(jié)構(gòu):
[0013]按照各因素的隸屬度關(guān)系建立遞階層次結(jié)構(gòu)，共分為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)、中間層子節(jié)點(diǎn)、底層子子節(jié)點(diǎn)三個(gè)層次，上層節(jié)點(diǎn)對(duì)下層節(jié)點(diǎn)有支配作用，同一層因素相互獨(dú)立；
[0014]( 二)、計(jì)算遞階層次結(jié)構(gòu)最底層子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的單項(xiàng)吻合度:
[0015](I)、在模型的大小及輸入?yún)?shù)已知的情況下，計(jì)算或仿真得到模型的輸出參數(shù)的理論計(jì)算值；
[0016](2)、通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同輸入下該模型對(duì)應(yīng)的輸出參數(shù)的實(shí)際測(cè)試值；
[0017](3)、計(jì)算輸出參數(shù)的理論計(jì)算值與實(shí)際測(cè)試值之間的相對(duì)誤差；
[0018](4)、將相對(duì)誤差通過偏小型高斯分布函數(shù)映射為吻合度；
[0019](三)、計(jì)算子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重；
[0020](四)、計(jì)算各子節(jié)點(diǎn)的吻合度:
[0021]根據(jù)子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的吻合度以及各參數(shù)的相對(duì)子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重計(jì)算得到各子節(jié)點(diǎn)的吻合度；
[0022](五)、計(jì)算子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重；
[0023](六)、計(jì)算目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的吻合度:
[0024]根據(jù)子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的吻合度以及各參數(shù)的相對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重計(jì)算得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的吻合度。
[0025]前述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(三)中，計(jì)算子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重包括以下子步驟:
[0026](I)、構(gòu)造判斷矩陣:
[0027]在模型的遞階層次結(jié)構(gòu)中，子節(jié)點(diǎn)每個(gè)元素作為判斷矩陣的第一個(gè)元素，隸屬于它的各子子節(jié)點(diǎn)的元素依次排列在其后的第一行和第I列，針對(duì)判斷矩陣的準(zhǔn)則，對(duì)各個(gè)元素的重要性程度按1-9賦值；
[0028](2)、判斷矩陣一致性檢驗(yàn)；
[0029](3)、計(jì)算權(quán)重向量:
[0030]對(duì)滿足一致性的判斷矩陣，先進(jìn)行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。
[0031]前述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，判斷矩陣一致性檢驗(yàn)的步驟為:
[0032]a、由I λ 1-Rl = O計(jì)算判斷矩陣R的最大特征根λ _，其中I為單位矩陣；
[0033]b、由 C./.= ^max ι Π 得一致性指標(biāo) C.1.；
[0034]C、查表確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.1.；
[0035]d、計(jì)算一致性比例C.R.并進(jìn)行判斷:
[0036]C.R.二 —

R.1.
[0037]當(dāng)C.R.〈0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性可以接收；
[0038]當(dāng)C.R.> = 0.1時(shí)，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行重新修正。
[0039]前述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(五)中，計(jì)算子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重包括以下子步驟:
[0040](I)、構(gòu)造判斷矩陣:
[0041]在模型的遞階層次結(jié)構(gòu)中，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)元素作為判斷矩陣的第一個(gè)元素，隸屬于它的各子節(jié)點(diǎn)的元素依次排列在其后的第一行和第I列，針對(duì)判斷矩陣的準(zhǔn)則，對(duì)各個(gè)元素的重要性程度按1-9賦值；
[0042](2)、判斷矩陣一致性檢驗(yàn):
[0043]a、由I λ 1-Rl = O計(jì)算判斷矩陣R的最大特征根λ _，其中I為單位矩陣；
[0044]b、由 C.I.=λmax-n/n-1 得一致性指標(biāo) C.1.；
n-Ι
[0045]C、查表確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.1.；
[0046]d、計(jì)算一致性比例C.R.并進(jìn)行判斷:
[0047]C.R.=C.I./R.I.
[0048]當(dāng)C.R.〈0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性可以接收；
[0049]當(dāng)C.R.> = 0.1時(shí)，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行重新修正；
[0050](3)、計(jì)算權(quán)重向量:
[0051]對(duì)滿足一致性的判斷矩陣，先進(jìn)行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。
[0052]前述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(一)中，用已知模型的各輸出參數(shù)的吻合度作為底層子子節(jié)點(diǎn)，用輸出參數(shù)所屬的各類綜合性能指標(biāo)的吻合度作為中間層子節(jié)點(diǎn)，用能夠體現(xiàn)模型正確性的模型的總吻合度作為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
[0053]本發(fā)明的有益之處在于:只需知道模型的輸入輸出參數(shù)，且在輸出參數(shù)可測(cè)得的情況下，采用本發(fā)明提出的基于吻合度的模型正確性評(píng)價(jià)方法即可對(duì)模型的正確性程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，該方法不需要清楚模型復(fù)雜的原理及其內(nèi)在的工作方式，因此本發(fā)明的方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]圖1是計(jì)算吻合度的流程圖；
[0055]圖2是評(píng)價(jià)蒙皮天線機(jī)電耦合模型的正確性的流程圖；
[0056]圖3是蒙皮天線機(jī)電耦合模型的評(píng)價(jià)體系圖；
[0057]圖4是蒙皮天線機(jī)電耦合模型的評(píng)價(jià)模型圖；
[0058]圖5是計(jì)算單項(xiàng)指標(biāo)吻合度的偏小型高斯分布函數(shù)的曲線圖；
[0059]圖6是權(quán)重計(jì)算的遞階層次結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0060]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0061]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法適用于輸入輸出參數(shù)已知且輸出參數(shù)可測(cè)的模型，其原理如下:
[0062]本發(fā)明的思路是在已知模型的輸入的情況下，計(jì)算或仿真得到相應(yīng)的輸出參數(shù)的理論計(jì)算值，實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同輸入下該模型對(duì)應(yīng)的輸出參數(shù)的實(shí)際測(cè)試值，通過計(jì)算輸出參數(shù)的理論計(jì)算值與實(shí)際測(cè)試值間的相對(duì)誤差，并且把該相對(duì)誤差通過偏小型高斯分布函數(shù)映射為一定的得分，該得分的多少便體現(xiàn)吻合度的大小，即吻合度的大小體現(xiàn)了模型的正確性程度，所以可通過吻合度對(duì)模型的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。
[0063]對(duì)吻合度的定義:在考慮各指標(biāo)重要因素情況下，理論計(jì)算值和實(shí)際測(cè)試值接近程度的度量。
[0064]吻合度的計(jì)算流程如圖1所示，首先，通過樣件/樣機(jī)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，得到參數(shù)的實(shí)際測(cè)試值；然后，通過已知模型(相同輸入下)測(cè)得對(duì)應(yīng)參數(shù)的理論計(jì)算值；最后，計(jì)算得到參數(shù)理論計(jì)算值和實(shí)際測(cè)試值間的相對(duì)誤差，并把該相對(duì)誤差通過一定的映射函數(shù)取得相應(yīng)的評(píng)分，在綜合后得到理論計(jì)算值和實(shí)際測(cè)試值吻合程度的綜合評(píng)價(jià)。
[0065]為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法，現(xiàn)以輸入輸出參數(shù)已知且輸出參數(shù)可測(cè)的蒙皮天線力電耦合模型為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0066]一、建立模型的遞階層次結(jié)構(gòu)
[0067]按照各因素的隸屬度關(guān)系建立遞階層次結(jié)構(gòu)，共分為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)、中間層子節(jié)點(diǎn)、底層子子節(jié)點(diǎn)三個(gè)層次。簡(jiǎn)單理解就是，同一層的諸因素從屬于上一層的因素或?qū)ι蠈右蛩赜杏绊?，同時(shí)又支配下一層的因素或受到下層因素的作用。
[0068]具體的，用蒙皮天線機(jī)電耦合模型的各輸出參數(shù)的吻合度作為底層子子節(jié)點(diǎn)，例如影響天線力電耦合性能的力學(xué)性能指標(biāo)包括應(yīng)力、應(yīng)變、位移，則在子子節(jié)點(diǎn)用應(yīng)力吻合度Xn、應(yīng)變吻合度X12、位移吻合度X13來分別表示應(yīng)力、應(yīng)變和位移的單項(xiàng)吻合度，影響天線力電耦合性能的電特性指標(biāo)包括增益、波束寬度、駐波比、副瓣，則在子子節(jié)點(diǎn)用增益吻合度X21、波束寬度吻合度X22、駐波比吻合度X23和副瓣吻合度X24來分別表示增益、波束寬度、駐波比、副瓣的單項(xiàng)吻合度；用輸出參數(shù)所屬的各類綜合性能指標(biāo)的吻合度作為中間層子節(jié)點(diǎn)，比如影響目標(biāo)層蒙皮天線力電耦合性能的綜合性能指標(biāo)包括力學(xué)性能和電性能指標(biāo)，因此在子節(jié)點(diǎn)用力學(xué)特性的吻合度X1和電特性的吻合度X2來分別表示子節(jié)點(diǎn)的吻合度；用能夠體現(xiàn)模型正確性的模型的總吻合度D作為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
[0069]這樣就建立了蒙皮天線力電耦合模型的遞階層次結(jié)構(gòu)，在該遞階層次結(jié)構(gòu)中，上層節(jié)點(diǎn)對(duì)下層節(jié)點(diǎn)有支配作用，同一層因素相互獨(dú)立。如圖4所示。其中:

【權(quán)利要求】
1.基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟: (一)、建立模型的遞階層次結(jié)構(gòu): 按照各因素的隸屬度關(guān)系建立遞階層次結(jié)構(gòu)，共分為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)、中間層子節(jié)點(diǎn)、底層子子節(jié)點(diǎn)三個(gè)層次，上層節(jié)點(diǎn)對(duì)下層節(jié)點(diǎn)有支配作用，同一層因素相互獨(dú)立； (二)、計(jì)算遞階層次結(jié)構(gòu)最底層子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的單項(xiàng)吻合度: (1)、在模型的大小及輸入?yún)?shù)已知的情況下，計(jì)算或仿真得到模型的輸出參數(shù)的理論計(jì)算值； (2)、通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同輸入下該模型對(duì)應(yīng)的輸出參數(shù)的實(shí)際測(cè)試值； (3)、計(jì)算輸出參數(shù)的理論計(jì)算值與實(shí)際測(cè)試值之間的相對(duì)誤差； (4)、將相對(duì)誤差通過偏小型高斯分布函數(shù)映射為吻合度； (三)、計(jì)算子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重； (四)、計(jì)算各子節(jié)點(diǎn)的吻合度: 根據(jù)子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的吻合度以及各參數(shù)的相對(duì)子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重計(jì)算得到各子節(jié)點(diǎn)的吻合度； (五)、計(jì)算子節(jié)點(diǎn)各參 數(shù)相對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重； (六)、計(jì)算目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的吻合度: 根據(jù)子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)的吻合度以及各參數(shù)的相對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重計(jì)算得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的吻合度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(三)中，計(jì)算子子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于子節(jié)點(diǎn)的權(quán)重包括以下子步驟: (1)、構(gòu)造判斷矩陣: 在模型的遞階層次結(jié)構(gòu)中，子節(jié)點(diǎn)每個(gè)元素作為判斷矩陣的第一個(gè)元素，隸屬于它的各子子節(jié)點(diǎn)的元素依次排列在其后的第一行和第I列，針對(duì)判斷矩陣的準(zhǔn)則，對(duì)各個(gè)元素的重要性程度按1-9賦值； (2)、判斷矩陣一致性檢驗(yàn)； (3)、計(jì)算權(quán)重向量: 對(duì)滿足一致性的判斷矩陣，先進(jìn)行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，判斷矩陣一致性檢驗(yàn)的步驟為: a、由Iλ 1-R| = O計(jì)算判斷矩陣R的最大特征根λ_，其中I為單位矩陣； b、由d~ n得一致性指標(biāo)C.1.；
η ~ I C、查表確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.1.； d、計(jì)算一致性比例C.R.并進(jìn)行判斷: r I CM.=
R.1.當(dāng)C.R.〈0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性可以接收； 當(dāng)C.R.> = 0.1時(shí)，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行重新修正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(五)中，計(jì)算子節(jié)點(diǎn)各參數(shù)相對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重包括以下子步驟: (1)、構(gòu)造判斷矩陣: 在模型的遞階層次結(jié)構(gòu)中，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)元素作為判斷矩陣的第一個(gè)元素，隸屬于它的各子節(jié)點(diǎn)的元素依次排列在其后的第一行和第I列，針對(duì)判斷矩陣的準(zhǔn)則，對(duì)各個(gè)元素的重要性程度按1-9賦值； (2)、判斷矩陣一致性檢驗(yàn): a、由Iλ 1-R| = O計(jì)算判斷矩陣R的最大特征根λ_，其中I為單位矩陣； b、由C./.= — n得一致性指標(biāo)C.1.； C、查表確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.1.； d、計(jì)算一致性比例C.R.并進(jìn)行判斷:
C.R.R.1.當(dāng)C.R.〈0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性可以接收； 當(dāng)C.R.> = 0.1時(shí)，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行重新修正； (3)、計(jì)算權(quán)重向量: 對(duì)滿足一致性的判斷矩陣，先進(jìn)行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于吻合度的模型正確性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在步驟(一)中，用已知模型的各輸出參數(shù)的吻合度作為底層子子節(jié)點(diǎn)，用輸出參數(shù)所屬的各類綜合性能指標(biāo)的吻合度作為中間層子節(jié)點(diǎn)，用能夠體現(xiàn)模型正確性的模型的總吻合度作為頂層目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104077485SQ201410305053
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】陳光達(dá), 楊冬娟, 周金柱, 孟娟, 李維超, 孟文輝, 李勛, 李明 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)