设备状态评价是设备更新决策的主要依据。目前设备评价决策方法很多，但是这些方法由于理论的发展尚不完善、理论适用的局限性以及考虑边界条件过于简化等多种原因，致使这些方法都有一定的局限性，因而还有待于进一步研究完善。
本文应用可拓学理论对设备状态评价问题进行综合评价，并以某发动机企业的机械加工设备为例进行了应用研究，提出该方法在一定程度上可弥补上述其它方法的不足，可以为企业设备更新决策提供一种新的科学方法。
1． 设备状态综合评价物元模型的建立
可拓学理论是一种解决矛盾问题的规律和方法，是系统科学、思维科学、数学交叉的边缘学科，是贯穿自然科学和社会科学而应用较为广泛的横断学科，能够较好地实现事物的质和量的综合统一，为解决综合评价问题提供了新的科学方法。
1.1 物元模型的建立
（1）待评设备物元模型
根据可拓学的物元理论，设事物R的名称为N，其特征为C，关于C的量值为v，则可将该事物用物元的形式表示，即：R=(N,C,v).
对于待评价的设备R0，可建立待评物元模型：R0=(P0,Ci,xi) （1）
其中，P0为待评价的设备状态，Ci为状态评价指标，xi为P0关于ci的量值，也就是对待评设备现有状态按相关指标进行检测所得的具体数据。
（2）设备状态存在物元模型
设备状态存在物元模型表示的是设备所有可能存在的状态的集合，即从全新到报废之间的所有状态集合，也就是可拓学中的节域。
设P为设备所有可能存在的状态，状态指标为Ci，Xpi为P关于Ci所取的量值范围，则状态存在物元Rp可表示为：Rp = (P,Ci,Xpi) （2）
（3）评价标准物元模型
根据设备状态对实际使用效果的影响情况，将设备状态存在的区间分成m个标准等级，建立评价标准物元模型，也就是可拓学中的经典域。评价标准物元Rj可表示为：Rj=(Nj,Ci,Xji) （3）
其中，Nj表示所划分的第j个标准等级(j=1,2, m)，Ci表示标准等级Nj的特征指标(i=1,2,…,n)，Xji分别为Nj关于Ci所规定的标准量值范围，即各标准等级关于对应特征指标所取的数值范围。
1.2 关联函数
关联函数是描述可拓集合的特征函数，是计算待评物元模型与各等级评价标准一致性的重要工具。根据可拓理论，确定待评设备状态关于各等级标准的关联函数：第ｉ个指标值属于第ｊ个标准等级的关联函数为：
2． 设备状态评价中可拓性评价方法的应用
2.1 评价指标体系及权数
进行设备状态评价，要建立一套适用的评价指标体系[5,6]，而评价指标应从技术、经济、生态环保、职业安全健康四个方面选取。将上述四类评价指标细分为15个二级指标，采用熵权法确定综合权数，得到机械加工设备状态评价指标体系如表1所示。
2.2 设备状态存在物元矩阵
由于评价指标不同，所采用的单位也不同，为了便于计算比较，将15项评价指标全部转化为无量纲值，取值范围均为<0，1>，0和1分别表示最差、最好状态。则设备状态存在物元矩阵可表示为：
=（P,Ci,Xpi） （6）
2.3评价标准物元矩阵
根据设备使用情况可将设备状态分成四级，即（1）设备状态差，无修复价值，只能报废，进行更换或更新，指标取值区间为<0，0.25>；（2）设备状态较差，需要经过大修恢复精度后继续使用，指标取值区间为<0.25,0.50>；（3）设备状态一般，通过局部维修或改造后可以继续使用，指标取值区间为<0.50,0.75>；（4）设备状态良好，可以继续使用，指标取值区间为<0.75,1>。 与此四种状态等级相对应，可构造出四个评价标准物元矩阵：
R1=(N1,Ci,X1i) i=1,2, … 15
X1i∈〈0, 0.25〉
R2=(N2,Ci,X2i) i=1,2, … 15
X2i∈〈0.25,0.50〉
R3=(N3,Ci,X3i) i=1,2, … 15
X3i∈〈0.50,0.75〉
R4=(N4,Ci,X4i) i=1,2, … 15
X4i ∈〈0.75,1〉
2.4 待评设备状态的物元矩阵
对某企业一台机加用的加工中心进行了实际状态测试，将实测数据进行无量纲规范化后，得到如下待评物元矩阵(实测数据及其无量纲规范值见表2)：
R0=(P0,Ci,Xi) i=1,2, …,15
根据式（5）、（6）可知，K2=maxKj(P0)=0.032，即待评设备状态属于R1级，应予以报废更新。
3．结论
通过以上分析，可以得出如下结论：（1）用可拓学理论建立判定模型解决设备运行状态的综合评价问题是可行的。（2）可拓判定模型不仅能通过关联度值判定最优、次优方案，而且能判定各方案的优劣程度。（3）除了对方案进行综合判定外，还能对各主指标分别进行对比分析 |
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