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多属性决策中一种属性权重的确定方法
使所有属性产生的偏差最大, 为此构造最优化模型:
% %%%)( , m
mn n
(LP) maxD(w)= Djwj=
1
d(!rij(α), r!kj(α))dα wj ( 9)
j=1
j = 1i = 1k = 1
0
% -m 2
. st
/ wj =1
i=1
/
0wj≥0, j∈M
( 10)
求解此模型得
+( , %% n n
L
L
R
R
’ = (rij (α)- rkj (α))2+(rij (α)- rkj (α))2 表示规 范 化 决 策 矩 阵 R (α)=
(!rij(α))m×n 中元素 !rij(α)与 !rkj(α)之间的相离度。对于属性 uj, 决策
方案 xi 在 α- 截集下与其他所有决策方案的偏差为
m
% Dij(α)= d(!rij(α),r!kj(α)), i∈N,j∈M k=1
= -(bL- aL)2+(bR- aR)2 为 区 间 数 a$ 和b, 的 相 离 度 。 显 然 d(a$ ,b,)越 大, 则区间数a$ 和b,相离的程度越大, 当 d(a$,b,)=0 时, 有a$=b,, 即
区间数a$ 与b,相等。
定义 2 设a$=(aL,aML,aMR,aR), b,=(bL,bML,bMR,bR) 为梯形模糊
对 Dij(α)求 α积分得
%)( * n
Dij=
1
d(r!ij(α), r!kj(α))dα , i∈N,j∈M
( 7)
k=1
0
则 Dij 表示决策方案 xi 关于属性 uj 与其他所有决策方案
的偏差之和。令
% %%+( , n
nn
Dj= Dij=
1
d(r!ij(α), !rkj(α))dα ,i∈N
* + L ML MR R
rij=
aij
+
,
aij
+
,
aij
+
,
aij
+
+
R
, 其中 aj =max 2aij 6,i∈N,j∈I1
(3)
aj aj aj aj
i∈N
* + -
-
-
-
rij=
aj
R
,
aj
MR
,
aj
ML
,
aj
L
aij aij aij aij
-
L
,
其中
aj
min
i∈N
2aij
6,i∈N,j∈I2
( 8)
i=1
i = 1k = 1
0
则 Dj 表示在属性 uj 下所有决策方案的总偏差(j∈M)。一 般 地 , 若 所 有 决 策 方 案 在 属 性 uj 下 的 属 性 值 差 异 越 小 , 则 说
明该属性对方案决策与排序所起的作用越小; 反之, 如果所
有决策方案在属性 uj 下的属性值有较大偏差, 则说明该属性
取 α=1 /4, 根据上述算 法 求 得 最 终 排 序 向 量 为 : ω=(0.21, 0.44,0.35)T, 因此方案的排序为 x23x33x1, 最优方案为 x2。
参考文献: [1]姜艳萍, 樊治平. 三角模糊数互补判断矩阵排序的一种实用方法
[J].系统工程, 2002,20(2). [2]徐泽水.基于期望值的模糊多属性决策法及其应用[J].系统 工 程 理
u2 (8.33, 9.23, 9.67, 10) (9, 10, 10, 10) (7, 7.46, 8.67, 9.67)
u3
(3, 4, 5, 7) (7, 7.62, 8.67, 9.67) (6.33, 7.46, 8.33, 9.67)
3 实例分析
例: 某一软件公司欲从三个候选人 x1,x2,x3 中选出一个系 统 分 析 员 , 属 性 集 为 交 际 能 力(u1)、经 验(u2)、自 信 度(u3), 各 方 案 属 性 值 以 梯 形 模 糊 属 性 是 给 出 。不 妨 假 定 实 例 中 决 策 者 对 待风险的态度是中立的, 则 λ取值为 1 /4( 见表 1) 。
(1)0≤P(a$ ≥b,)≤1;
140 统计与决策 2007 年 5 月( 理论版)
知识丛林
(2)若 P(a!≥b#)=P(b#≥a!), 则 P(a!≥b#)=P(b#≥a!)= 1 ; 2
(3)P(a! ≥b#)+P(b#≥a! )=1; (4)若 aR≤bL, 则 P(a!≥b#)=0; 若 aL≥bR, 则 P(a!≥b#)=1。
论与实践,2004, 20(1). [3]徐 泽 水.三 角 模 糊 互 补 判 断 矩 阵 排 序 方 法 研 究[J].系 统 工 程 学 报 ,
2004,19(1). [4]周 珍, 吴祈宗, 刘福祥. 三角模糊数互补判断矩阵的一种排序方法
从 而 得 α- 截 集 下 的 规 范 矩 阵 R(α)=(r$ ij(α))m×n, 其 元 素 均 为 区 间数。
为了研究方案的比较与排序, 下面先给出区间数之间相 离度的概念和梯形模糊数之间两两比较的可能度公式。
定 义 1 设 区 间 数 a$=[aL,aR], b,=[bL,bR], 则 d(a$ ,b,)
属性 uj 进行测度, 得到 xi 关于 uj 的属性值为梯形模糊数a$ij, 其隶属函数为
&x- (ML
L
aij
L
L
ML
aij ≤x<aij ,
((aij - aij
μa$ ij (x)=’1
ML
MR
aij ≤x<aij , i∈N,j∈M,
( 2)
(R
((aRij
-
x
MR
MR
R
aij ≤x≤aij ,
2 决策方法
进行多属性决策, 实际上是对各方案作出综合属性值的
比较排序。根据规范化矩阵 R=(r! )ij m×n 及属性权重向量 w=(w1,
w2,…wm)T 可知, 利用线性加权和法计算方案的综合属性值为
m
% z!i= !rijwj, i∈N
( 6)
j=1
由前面定义可知 d(r!ij(α),r!kj(α))
0
, j∈M
1
d(!rij(α), r!kj(α))dα
( 12)
j = 1i = 1k = 1
0
在 求 出 属 性 最 优 权 重 向 量 w=(w1,w2,…wm)T 之 后 , 通 过 式 ( 6) 可算出各方案综合属性值 z!i(i∈N)。由于 z!i(i∈N)仍是梯形 模糊数数, 不便于直接对方案进行排序。因此, 可利用梯形模
数, 则称
P(a$ ≥b,)=λmin2aML-
aL+bML- bL,max(aML- aML- aL+bML- bL
bL,0)6
+
1 min2aMR- aML+bMR- bML,max(aMR- bML,0)6
2
aMR- aML+bMR- bML
+(
1 2
-
λ) min2aR-
aMR+bR- bMR,max(aR- aR- aMR+bR- bMR
(!rij)m×n, 进而给出 α截集下的规范矩阵 R(α)=(!rij(α))m×n。 (3)由公式( 12) , 求得属性权重向量 w。
(4)按公式( 6) , 求得各方案的综合属性值 z!i(i∈N)。 (5)根据决策者对待风险的态度 λ取值, 利用梯形模糊数
比 较 的 可 能 度 公 式 ( 5) , 计 算 各 方 案 可 能 度 pij=P(z! i≥z! j)(i,j∈
(4)
将决策矩阵 A=(a$ij)m×n 转化为规范化矩阵 R=(r$ij)m×n。
设
0≤α≤1,
则梯形模糊数
r$ ij
的
α-
截集为
r$
L
ij(α)=[rij
R
(α),rij
L
L LM L
R
R R RM
(α)], 其中 rij (α)=rij +(rij - rij )α, rij (α)=rij - (rij - rij )α, i∈N, j∈M,
1 预备知识
设不确定性多属性决策问题的方案集为 X=2x1,x2,…,xn6,
属 性 集 为 U=2u1,u2…,um6, 属 性 的 权 重 向 量 记 为 w=(w1,w2, …
wm)T, 其满足:
m
!wj=1,wj≥0,j=1,2,…,m
( 1)
j=1
记 N=21, 2, …,n6, M=21, 2, …,m6, 设方案 xi∈X, 按第 j 个
N), 并建立可能度互补矩阵 P=(pij)n×n。
(6)利用公式( 13) , 求得可能度矩阵 P 的排序向量 ω=(ω1, ω2,…,ωn)T, 并按其分量大小对方案进行优劣排序。
表1
各方案的属性值
方案
属性
x1
x2
x3
u1
(5, 6, 7, 8.67)
(9, 10, 10, 10) (7, 7.54, 8.67, 9.67)
关键词: 多属性决策; 梯形模糊数; 属性; 权重 中图分类号: O29 文献标识码: A 文章编号: 1002- 6487( 2007) 05- 0140- 02
0 引言
多属性决策是对具有多个属性的有限个方案, 按某种决 策 准 则 进 行 择 优 或 排 序 的 一 种 多 目 标 决 策 。目 前 多 属 性 决 策 的 理 论 和 方 法 在 工 程 设 计 、经 济 、管 理 、军 事 等 多 个 领 域 中 有 着广泛的应用。在多属性决策中, 由于客观事物的复杂性和 不确定性以及人类思维的模糊性, 人们往往不能确切地给出 方案属性值等, 而通常用模糊数来反映属性值等信息。因此, 对于模糊多属性决策问题的研究有着重要的理论意义和实 际 背 景 。本 文 研 究 属 性 权 重 信 息 完 全 未 知 且 属 性 值 以 梯 形 模 糊数给出的不确定多属性决策问题。首先, 给出了梯形模糊 数决策矩阵的规范化方法。然后, 利用 α- 截集得出区间数决 策矩阵, 基于区间数相离度给出确定属性权重的计算公式。 最后, 利用基于可能度矩阵的排序方法, 确定出方案的排序 向量。