1、综合评价决策模型方法,综合评价决策模型 建模的两个主要方法:,1. 层次分析法2.模糊综合评价方法,模糊数学建模,模糊数学是研究什么的?,模糊现象:“亦此亦彼”的不分明现象,模糊数学研究和揭示模糊现象的定量处理方法。,用数学的眼光看世界,可把我们身边的现象划分为:1.确定性现象:如水加温到100oC就沸腾,这种现象的规律 性靠经典数学去刻画; 2.随机现象:如掷筛子,观看那一面向上,这种现象的规律 性靠概率统计去刻画;3.模糊现象:如 “今天天气很热”,“小伙子很帅”,等等。此话准确吗?有多大的水分?靠模糊数学去刻画。,如:考虑年龄集U=0,100,A=“年老”,A也是一个年龄集,u = 20
2、 A,40 呢?查德给出了 “年老” 集函数刻画:,1,0,U,50,100,再如,B= “年轻”也是U的一个子集,只是不同的年龄段隶属于这一集合的程度不一样,查德给出它的隶属函数:,1,0,25,50,U,B(u),一般地,为研究某事物的规律性,总是先给定义目标集,如研究年龄规律,取0,130,它表达了问题的总范围,称为论域,一般记为U。下面在论域U上定义模糊集,定义 设A是论域U到0,1的一个映射,即,A:U0,1,称A是U上的模糊集,而函数A ( )称为模糊集A的隶属函数,A (x)称为x对模糊集A的隶属度。,模糊数学方法,模糊子集与隶属函数,设U是论域,称映射 A(x):U0,1 确定
3、了一个U上的模糊子集A,映射A(x)称为A的隶属函数,它表示x对A的隶属程度.使A(x) = 0.5的点x称为A的过渡点,此点最具模糊性.当映射A(x)只取0或1时,模糊子集A就是经典子集,而A(x)就是它的特征函数. 可见经典子集就是模糊子集的特殊情形.,例 设论域U = x1 (140), x2 (150), x3 (160), x4 (170), x5 (180), x6 (190)(单位:cm)表示人的身高,那么U上的一个模糊集“高个子”(A)的隶属函数A(x)可定义为,实际问题中隶属函数的确定常用模糊统计方法确定。,可用向量表示法:,A = (0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.
4、8, 1).,另外,还可以在U上建立一个“矮个子”、“中等个子”、“年轻人”、“中年人”等模糊子集.从上例可看出:(1) 一个有限论域可以有无限个模糊子集,而经典子集是有限的;(2) 一个模糊子集的隶属函数的确定方法是主观的.隶属函数是模糊数学中最重要的概念之一,模糊数学方法是在客观的基础上,特别强调主观的方法.,常用的综合评判数学模型有:模型M(,),其着眼点是考虑评价由主要因素决定,其他因素对结果影响不大;模型M(,),即对乘以小于1的权重,表明是在考虑多因素时的修正值,忽略次要因素;模型M(,),运算为有界和,即ab=min(1,a+b),也属于主要因素突出模型;模型M(,+),对所有因
5、素依权重值大小均衡兼顾,适用于考虑各个因素起作用的情况。在实际应用时,应视具体情况合理选择模型。,根据最大隶属原则:取计算结果中的最大值对应元素作为评价结果;,综合评判,下面以电脑评判为例来说明如何评价。某同学想购买一台电脑,他关心电脑的以下几个指标:“运算功能(数值、图形等)”;“存储容量(内、外存)”;“运行速度(CPU、主板等)”;“外设配置(网卡、调制调解器、多媒体部件等)”;价格”。于是请同宿舍同学一起去买电脑。为了数学处理简单,先令,模糊综合评价是建立在模糊集合基础之上,运用模糊数学原理对受多种因素影响的事物做出比较全面、客观评价的一种决策方法,是一种以模糊推理为主的定性与定量相结
6、合、精确与非精确相统一的分析评价方法,=“运算功能(数值、图形等)”;,=“存储容量(内、外存)”;,=“运行速度(CPU、主板等)”;,=“外设配置(网卡、调制调解器、多媒体部件等)”;,=“价格”。,称,因素集。,评语集,其中,=“很受欢迎”;,=“较受欢迎”;,=“不太受欢迎”;,=“不受欢迎”;,任选几台电脑,请同学和购买者对各因素进行评价。,若对于运算功能 有20%的人认为是“很受欢迎”,50%的人认为“较受欢迎”,30%的人认为“不太受欢迎” ,没有人认为“不受欢迎”,则 的单因素评价向量为,同理,对存储容量 ,运行速度 ,外设配置 和价格,分别作出单因素评价,得,组合成评判矩阵,
7、据调查,近来用户对微机的要求是:工作速度快,外设配置较齐全,价格便宜,而对运算和存储量则要求不高。于是得各因素的权重分配向量:,作模糊变换:,存储容量,运行速度,外设配置,价格,运算功能,若进一步将结果归一化得:,结果表明,用户对这种微机表现为“最受欢迎”的程度为0.32,“较受欢迎”和“不太受欢迎”的程度为0.27,“不受欢迎”的程度为0.14。按最大隶属原则,结论是:“很受欢迎”。,一、模糊综合评价模型,对方案、人才、成果的评价,人们的考虑的因素很多,而且有些描述很难给出确切的表达,这时可采用模糊评价方法。它可对人、事、物进行比较全面而又定量化的评价,是提高领导决策能力和管理水平的一种有效
8、方法。,模糊综合评价的基本步骤:,(1)首先要求出模糊评价矩阵P,其中P表示方案X在第i个目标处于第j级评语的隶属度,当对多个目标进行综合评价时,还要对各个目标分别加权,设第i个目标权系数为W,则可得权系数向量:A(W1,W2,W),(2)利用矩阵的模糊乘法得到综合模糊评价向量BBAP (其中为模糊乘法)例如:(0.8,0.5,0.3,0.7)(0.4,0.7,0.5,0.2)则(0.80.4)(0.5 0.7)0.4 0.5 0.3 0.20.5,例:对某品牌电视机进行综合模糊评价,设评价指标集合:U图像,声音,价格;评语集合:V很好,较好,一般,不好;,首先对图像进行评价:假设有30%的人
9、认为很好,50%的人认为较好,20%的人认为一般,没有人认为不好,这样得到图像的评价结果为(0.3, 0.5, 0.2 , 0)同样对声音有:0.4, 0.3, 0.2 , 0.1)对价格为: (0.1, 0.1, 0.3 , 0.5)所以有模糊评价矩阵:,设三个指标的权系数向量:A 图像评价,声音评价,价格评价(0.5, 0.3, 0.2) 所以有综合评价结果为:BAP(0.3, 0.5, 0.2, 0.2) 归一化处理:B(0.25, 0.42, 0.17, 0.17) 所以综合而言,电视机还是比较好的比重大。,例:对科技成果项目的综合评价,有甲、乙、丙三项科研成果,现要从中评选出优秀项目。,三个科研成果的有关情况表,设评价指标集合:U科技水平,实现可能性,经济效益评语集合:V高,中,低 评价指标权系数向量:A(0.2,0.3,0.5),专家评价结果表,由上表,可得甲、乙、丙三个项目各自的评价矩阵P、Q、R:,求得:,归一化后得:,所以项目乙可推荐为优秀项目,