模糊网络决策理论
( wi w j ) lij , wi mij lij u ij ( ) u ij ( wi w j ) wj , u ij mij
wi mij , wj wi mij . wj
22
Company Logo
uM(x) 1
0
l
7
m
u
x
Company Logo
Logo
(2)模糊集合的定义?
3) 直觉模糊集(1983, Atanassav)
设U是一个论域,它的元素用x表示。U上形如{x, tA(x), fA(x) xU}的三元组称为U上的一个直觉模糊集A。其中 函数tA和fA满足 tA: U[0,1], fA: U[0,1],
第二步:请专家对准则和指标进行两两成对比较,然后将 专家意见用相应的三角模糊数表示,建立准则/指标两两成 对比较的判断矩阵,同时对拟投标项目进行评分。表2表 示专家对获利能力S1、风险性S2、业主情况S3和投标竞争 度S4四个准则的相对重要性评价。 表2 关于最佳投标项目的两两比较矩阵
超矩阵的计算较复杂!
25
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
假设某企业有若干个建设项目的投标机会,经过前 期的筛选,还有三个项目需进一步评估,分别记 为D1, D2, D3.
为了选择最佳的投标项目,聘请了相关专家,成立 了一个专家组。专家组负责对准则/指标的相对重 要性进行判断,并对方案进行评分。
wi lij uij , i 1,2,, n 1; j 2,3,, n; j i. wj
21
Company Logo
Logo
(2)研究的重点和难点
(1)模糊优先规划
对于用三角模糊数表示的专家或决策者的判断意见,权向 量可通过计算关于wi/wj的隶属函数得出:
30
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
将专家组的意见用相应的三角模糊数表示,如表3所示。 表3 关于最佳投标项目的两两比较矩阵
31
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
k 1
n
k
1, wk 0, k 1,2,, n.
i 1,2,, n 1; j 2,3,, n; j i.
24
Company Logo
Logo
(2)研究的重点和难点
超矩阵的构造: 指标之间相互影响和作用关系的确定; 是否考虑决策者风险态度; 是否只考虑具有网络结构的指标;
3) 确定目标或评估方案的标准;
4) 评估各个方案; 5) 选出一个最优或最满意的方案;
决策过程
6) 执行此方案(去解决该问题);
7) 进行后评估:问题是否得到完满解决。
4
Logo
(2)模糊集合的定义?
第三次数学危机。 理发师悖论:只给不给自己理发的人理发。 模糊数学:1965年,由美国控制论专家L. A. Zadeh教授 提出,出版题为《Fuzzy Sets》的论文,标志着模糊数 学的诞生。
Logo
(2)研究的重点和难点
(1)模糊优先规划
上述求解权向量的问题可转化为如下规划问题: Max
uij ( w),i 1,2,, n 1; j 2,3,, n; j i,
w
k 1
n
k
1, wk 0, k 1,2,, n.
23
Company Logo
Logo
(2)研究的重点和难点
(1)模糊优先规划
考虑到隶属函数的特殊形式,上式可转化为如下非线性规 划问题。 Max
(mij lij )w j wi lij w j 0, (uij mij )w j 遇到许多模糊事物,没有明显的数量 界限,要使用一些模糊的词句来形容、描述。比如,比较 年轻、年长、高个、胖、好、漂亮、善、热、远……。
5
Logo
(2)模糊集合的定义?
分类:模糊集、三角模糊数、梯形模糊数、直觉模糊集、 Vague Set等。
1) Fuzzy Set (1965, Zadeh)
1 什么是模糊网络决策?
什么是决策? 什么是模糊集合? 什么是模糊决策? 什么是模糊网络决策?
3 Company Logo
Logo
(1)什么是决策? 一种选择方案的行为。(是一个过程)
问题解决过程的七个步骤: 1) 认清问题; 2) 找出一些可供选择的方案;
6) 直觉模糊集、 Vague Set VS 经典集合 如果tA(xi)=1,fA(xi)=0,A(xi)=0,此时Vague集和直 觉模糊集退化为经典集合。
10
Company Logo
Logo
(2)模糊集合的定义?
模糊数学诞生至今不到50年历史,然而它发展迅速、应用 广泛。在图象识别、人工智能、自动控制、信息处理、经 济学、心理学、社会学、生态学、语言学、管理科学、医 疗诊断等领域中广泛应用。
Logo
(4)什么是模糊网络决策?
ANP(Analytic Network Process)的提出(1996年 Saaty)
AHP(Analytic Hierarchy Process):递阶层次结构,线性 的从上到下的层次结构形式
决策目标
准则1 准则2 … 准则m 目标层 准则层
方案1
方案2
13
…
方案n
方案层
Company Logo
Logo
(4)什么是模糊网络决策?
目标 控制层 准则P1 …… 准则Pm
元素组1
元素组2
A
B
A受B影响或B影响A
网络层
元素组
元素组
C 元素组N C内部元素相互依存
图2 典型的ANP网络结构
14 Company Logo
18 Company Logo
Logo
(2)研究的重点和难点
模糊网络决策要解决的问题: 权重的计算; 超矩阵的构造; 方案的排序。
19
Company Logo
Logo
(2)研究的重点和难点
权重的计算有: 特征值法; 目标规划法; 线性规划法; 程度分析法; 模糊偏好规划法; 等等。
把模糊数学理论应用于决策研究,形成了模糊决策技术。 决策过程中的模糊和不确定性: 认清问题时存在不确定性;评估各个方案时存在不确定性; 选出一个最优或最满意的方案时存在不确定性。 如选聘人员、供应商选择时。 总之:在很多情况下,决策目标与约束条件均带有一定的模 糊性。
12 Company Logo
tA和fA分别表示U上元素x属于A的隶属度和非隶属度,且满 足0≤tA(x)+fA(x)≤1。
8
Company Logo
Logo
(2)模糊集合的定义?
4) Vague Set (1993, Gau & Buehrer)
设U是一个非空集合,它的元素用x表示。U上的一个Vague 集A是指U上的一对隶属函数tA和fA,即 tA: U[0,1], fA: U[0,1], 满足tA(x)+fA(x)≤1。且0≤tA(x)≤1,0≤fA(x)≤1。 其中tA称为Vague集A的真隶属函数,表示支持 的证据的隶 属度下界;fA 称为Vague集A的假隶属函数,表示反对 的 证据的隶属度下界,如下图所示。1
1-fA
tA
0
9
Company Logo
U
Logo
(2)模糊集合的定义?
5) 直觉模糊集、Vague Set VS Fuzzy Set 如果对xU,有tA(xi)+fA(xi)=1,则A(xi)= 1―tA(xi)―[1―tA(xi)]=0。 显然,此时Vague集A={x, tA(x),1- fA(x) xU} 和直觉 模糊集A={x, tA(x), fA(x) xU}就退化为模糊集A={x, uA(x) xU}。
Logo
(4)什么是模糊网络决策?
ANP:网络结构,考虑了准则和属性之间的复杂的 相互影响关系。 未加权超矩阵;
加权超矩阵; 极限超矩阵。
15 Company Logo
Logo 2 国内外研究现状?
研究团队; 研究的重点和难点。
27
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
28
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
29
Company Logo
Logo
3 模糊网络分析法应用举例
设 U是论域,映射 A(·):U → [0, 1], x︱→ A(x), 称为 U 的模糊子集 A ( Fuzzy Set ),简称 F 集(合) 。
对x∈U,A(x) 称为 x 对 A 的隶属度, A 称为F 集的 隶属函数。
6
Logo
(2)模糊集合的定义?
2) 三角模糊数
三角模糊数M常用(l, m, u) 表示,参数l, m 和 u分别表示隶属 度的最小可能值、最可能的值和最大可能值。三角模糊数 M的隶属函数具有如下形式,如下图所示。
Logo
模糊网络决策理论
报告人:周晓光 博士 副教授
管理科学与工程系 东凌经济管理学院 Email: xiaoguang@
1
Logo
Outline
1
2 3 4
什么是模糊网络决策?
国内外研究现状? 应用举例
总
结
2
Company Logo
Logo
2009年 , 四川大学刘应明院士摘下国际模糊系统协会 “Fuzzy Fellow奖” ,打破了欧美科学家垄断的格局。