一种优先零件选取的智能手机拆解价值评估方法、系统

本发明属于环保，具体涉及一种优先零件选取的智能手机拆解价值评估方法及其系统。

背景技术：

1、随着技术水平不断发展，大量智能手机因硬件升级困难、部分零件或功能故障、存储空间不足及电池老化等问题被闲置或者丢弃，这种不合理处置方式会导致巨大的资源浪费和严重的环境污染。智能手机的回收再利用率不足10％。

2、对智能手机进行可拆解性设计是解决此问题的有效途径之一。产品的可拆解性是产品固有的属性之一，对于产品维修和再制造具有重要的影响。主要体现在维修和回收处理过程中能够快速、便捷地拆卸目标零件。提高产品的可拆解性有助于提高旧手机的维修和再利用率，减少了废弃手机对环境造成的负面影响，从而更好地促进了资源的有效利用和环境保护。

3、目前，可拆解设计主要依靠可拆解性评价结果作为主要改进意见来源，因此如何设计一种更具针对性、客观性以及准确性的智能手机的拆解价值评价方法，正成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术缺乏有效评估智能手机拆解价值的评价标准的问题，本发明提供一种优先零件选取的智能手机拆解价值评估方法及其系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：

3、一种优先零件选取的智能手机拆解价值评估方法，其用于从优先零件选取和可拆解性的维度对智能手机的进行拆解价值评估，其包括如下步骤：

4、s1：综合考虑智能手机产品属性与结构特点，从智能手机零件性能、更换性需求、经济性和环保性四个影响因素方面提取优先零件选取指标；根据指标间相互作用关系，构建一个用于分析每个零件的拆解优先级的优先零件拆解综合评价模型。

5、s2：综合分析智能手机拆解的各个过程，确定影响其拆解的主要因素，构建一个从粗粒度的产品整机层到细粒度的零件层的多粒度可拆解性评价指标体系，用于分析各个零件的可拆解性。

6、s3：采集智能手机每个零件关于优先零件拆解综合评价模型各指标下的评价数据，对数据进行梯形模糊化、解模糊与归一化操作后完成数据量化，获得每个零件的标准评价值。

7、s4：采用模糊choquet积分方法，根据每一个零件的标准评价值计算出对应的综合拆解优先度得分，获得所有零件的拆解优先度排序与权重，进而确定优先拆解零件。

8、s5：根据整机与已确定的优先部件，采集整机与优先部件关于可拆解性评价指标体系各指标下的评价数据，并在经过数据量化操作后，获得在多粒度可拆解性评价指标体系下优先部件关于拆解的可能度。

9、s6：采用改进的模糊层次分析法确定可拆解性评价指标体系中各指标的主观权重，并通过critic方法确定可拆解性评价指标体系中各指标的客观权重。

10、s7：利用博弈论的方法对主观权重与客观权重进行组合，进而得到评价指标体系中各指标的综合权重。

11、s8：将综合拆解优先度得分作为优先零件权重，然后同时利用优先零件权重和综合权重计算出每一个零件的可能度值加权后的综合评价结果，完成对智能手机拆解价值的评估。

12、作为本发明进一步的改进，在步骤s1构建的优先零件拆解综合评价模型中，零件性能的指标项包括功能重要性和故障率；更换需求的指标项包括升级性需求和更换性需求；经济性的指标项包括回收利润和维修价格；环保性的指标项包括法律要求和危害程度。

13、作为本发明进一步的改进，步骤s2中，多粒度可拆解性评价指标体系包括整机层和部件层的指标。整体层的指标包括拆解时间、拆解深度、拆解信息；部件层的指标包括联接类型、拆解工具、拆解方向、可识别性、拆解空间，以及联接件种类与数量。

14、作为本发明进一步的改进，步骤s3和s5中，数据量化的操作过程如下：

15、(1)按照预设的编码规则，根据语义变量将研究对象在评价指标下的具体表现划分为优、良、中、差4个评价等级，并采用梯形模糊数将评价等级转化为对应的数字变量。

16、(2)通过距离测量法、中心值法和重心法分别计算出每个模糊数的三种解模糊化值，并将三者的平均值作为解模糊化后的明确评价值。

17、(3)通过归一化公式计算每个不同量纲的评价指标的归一化值。

18、作为本发明进一步的改进，步骤s4中，综合拆解优先度得分的计算方法如下：

19、s41：将指标xi的权重值作为模糊密度gi，计算出每个影响因素集的参数λ。

20、s42：计算出所有指标间可能构成的不同集合的模糊测度gλ。

21、s43：将每个影响因素下的指标xi的评价值f(xi)由高到低排序，得到原评价指标序列重排序后的序列及其对应的评价值序列。

22、s44：基于模糊测度gλ，通过下式对每个零件进行模糊choquet积分，并将结果作为零件的综合拆解优先度得分：

23、

24、上式中，∫fdg表示积分结果；x’i,x’i+1,…,x'n表示重排序后的指标序列。

25、作为本发明进一步的改进，步骤s6中，通过改进的模糊层次分析法确定可拆解性评价指标体系中各指标的主观权重的过程如下：

26、(1)将专家组关于指标p相对于指标q的重要性程度的意见集合记为u，选出集合u中的最小值与最大值，构成区间数。

27、(2)以每对指标间的重要性程度的区间数作为矩阵元素，建立模糊互反判断矩阵

28、(3)构造用于验证矩阵的一致性关系的两个实的判断矩阵c和d。

29、(4)通过计算校验系数cr来判断矩阵c和d的一致性关系。

30、(5)根据矩阵c和d的一致性关系做出如下决策：

31、当不满足一致性关系时，对模糊互反判断矩阵进行修正，修正过程中，根据矩阵元素的大小关系，依次将中对应的元素替换为次极值，直至矩阵c或d满足一致性关系，若专家意见集u数据无法满足修正要求，则将意见集平均数的近似值作为输入；

32、当满足一致性关系时，通过下式计算任意指标p的权重wp，进而得到权重向量w1，w1＝(w1,w2,…,wv)t：

33、

34、上式中，α表示[0,1]之间的常数，cpq和cpq为构造的判断矩阵c和d中的元素；v表示指标数量。

35、作为本发明进一步的改进，步骤s6中，通过critic方法确定可拆解性评价指标体系中各指标的客观权重的过程如下：

36、(1)计算v个指标中任意两评价指标p、q之间的pearson相关系数ρpq和指标p的标准差σp。

37、(2)计算v个指标中的任意指标q的信息量eq。

38、(3)通过下式计算可拆解性评价指标体系中任意指标q的客观权重wq，进而得到客观权重的权重向量w2：w2＝[w1,w2,…,wv]t：

39、

40、作为本发明进一步的改进，步骤s7中组合权重的计算方法如下：

41、s71：对主观权重的权重向量w1和客观权重的权重向量w2进行随机线性组合，构成的权重组合向量w，表达式如下：

42、

43、上式中，β1、β2为随机线性系数。

44、s72：根据博弈论的权重集合本质和矩阵的微分性质，构建最优化一阶导数条件矩阵。

45、s73：对系数β1、β2归一化处理后，获得综合权重系数进而得到如下的综合权重w*：此时，综合权重向量为：w*＝[w1,w2,…,wv]t。

46、作为本发明进一步的改进，步骤s8中，综合评价结果的计算公式如下：

47、

48、上式中，res表示待评价手机的可拆解性综合评价值；e表示优先部件个数，e＝1,2,…g；wg表示第g个优先部件的权重；v1指部件层评价指标的个数；wp表示第p个评价指标的权重；sgv1表示第g个优先部件关于第v1个指标的可能度得分；v2指整机层评价指标个数；wv2表示第v2个评价指标的权重值；sv2表示受评价手机第v2个评价指标的可能度得分。

49、本发明还包括一种优先零件选取的智能手机拆解价值评估系统，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现如前述的优先零件选取的智能手机拆解价值评估方法的步骤，进而从优先零件选取和可拆解性的维度对智能手机的进行拆解价值评估，生成一个对应的综合评价结果。

50、本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

51、该方案综合考虑了智能手机产品种类多、拆解结构复杂多样的特点，为降低评价难度以及不必要的人力浪费，采用以优先零件的可拆解性表征产品整体可拆解性的方法。在传统基于零件故障率或价值高低选取优先零件的方法的基础上，将零件的更换性需求与环境影响程度引入其中，提出了优先零件选取指标体系。相较于传统方法选取优先零件的单一性视角，综合了技术、经济、环境与更换性需求的多维度评价指标体系，更能精准表征选取的优先零件对于产品拆解性的需求。采用基于模糊choquect积分的优先零件选取方法，有效降低了人为主观因素与指标间相互作用关系的影响，所确定的优先零件具有客观性与准确性。并且该方法可以确定优先零件的具体优先分数，可以为后续计算产品整体的可拆解性提供不同优先零件的权重选取依据。

52、本发明分别采用主、客观权重赋予方法以确定可拆解性评价指标的权重，其中ifahp方法保证指标之间的天然重要性关系，critic方法保证赋权指标间得相关性以及结果的客观性，并将博弈论引入到组合赋权中，进一步缩小两种赋权方法所得综合权重的偏差，获得两者的最佳赋权结果。基于此构建的可拆解性评价方法兼具客观性与准确性。同时在计算效率上优于传统可拆解性评价方法，其所的评价结果与实际智能手机设计状况更为相符。

53、本发明以可拆解性评价结果为导向，基于各优先零件在不同评价指标下的对应得分以及实际拆解情况，撰写设计改进意见，为提高智能手机可拆解设计水平提供科学依据。