在經(jīng)濟(jì)、管理和軍事等諸多領(lǐng)域,決策者們常常需要進(jìn)行投資決策和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)等決策活動(dòng)。隨著決策問(wèn)題的復(fù)雜性不斷增加,依靠數(shù)字模型對(duì)決策對(duì)象進(jìn)行精確刻畫越來(lái)越難,現(xiàn)實(shí)中決策數(shù)據(jù)通常以區(qū)間信息形式給出。因此,本書對(duì)各種類型的屬性權(quán)重未知的區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題進(jìn)行了研究,研究?jī)?nèi)容主要包括:研究基于效用函數(shù)的區(qū)間數(shù)信息集結(jié)算子;研究基于Shapley函數(shù)理論和直覺(jué)模糊數(shù)Hamacher運(yùn)算法則的信息集結(jié)算子;提出了兩個(gè)新的二維區(qū)間語(yǔ)言信息集結(jié)算子;提出了解決評(píng)價(jià)形式為區(qū)間數(shù)、區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)和二維區(qū)間語(yǔ)言的混合型多屬性群決策方法。本書的研究為實(shí)踐中的區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題提供了新的有效的理論與方法,具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義,可為工程領(lǐng)域內(nèi)的決策行為提供有益的啟發(fā)和參考。
本書的研究為實(shí)踐中的區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題提供了新的有效的理論與方法,具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義,可為工程領(lǐng)域內(nèi)的決策行為提供有益的啟發(fā)和參考。
在經(jīng)濟(jì)、管理和軍事等諸多領(lǐng)域,決策者們常常需要進(jìn)行投資決策和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)等決策活動(dòng)。隨著企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,經(jīng)營(yíng)趨于多元化方向發(fā)展,其所面臨的決策問(wèn)題的復(fù)雜性也不斷增加。企業(yè)和組織僅僅依靠單一準(zhǔn)則或?qū)傩赃M(jìn)行決策分析已無(wú)意義,而需要綜合分析多個(gè)相互矛盾而又相互制約的影響因素。多屬性群決策就是以綜合分析多個(gè)影響因素或指標(biāo)為基礎(chǔ),綜合多個(gè)決策者對(duì)有限備選方案進(jìn)行擇優(yōu)或排序的決策活動(dòng)。隨著決策問(wèn)題的復(fù)雜性不斷增加,依靠數(shù)字模型對(duì)決策對(duì)象進(jìn)行精確刻畫越來(lái)越難,現(xiàn)實(shí)中決策數(shù)據(jù)通常以區(qū)間信息形式給出,因此,研究區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
然而,當(dāng)前有關(guān)區(qū)間信息多屬性群決策研究存在以下不足:忽略決策者對(duì)數(shù)據(jù)的主觀判斷,忽略屬性間內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)語(yǔ)言型區(qū)間信息研究較缺乏。針對(duì)當(dāng)前區(qū)間信息多屬性群決策研究中的不足,本書對(duì)各種類型的屬性權(quán)重未知的區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題進(jìn)行了研究,研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾方面。
(1)在區(qū)間數(shù)信息環(huán)境下,研究基于效用函數(shù)的信息集結(jié)算子,該類算子將決策者對(duì)區(qū)間信息的主觀判斷納入信息集結(jié)過(guò)程中,從而更符合決策者的決策習(xí)慣。首先,利用罰函數(shù)理論,依據(jù)最優(yōu)廣義偏差模型,針對(duì)一般效用函數(shù),提出兩種集結(jié)算子,分別是區(qū)間廣義加權(quán)效用多重平均算子和區(qū)間廣義有序加權(quán)效用多重平均算子,并探究了它們的性質(zhì)。其次,針對(duì)具體效用函數(shù),本書選擇雙曲絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避效用函數(shù),該效用函數(shù)在不同參數(shù)條件下可退化為指數(shù)效用、冪效用和對(duì)數(shù)效用函數(shù),提出了區(qū)間廣義有序加權(quán)雙曲絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避效用多重平均算子。為了確定信息集結(jié)算子的權(quán)重向量,提出一種非線性多目標(biāo)規(guī)劃模型,該模型可以提供使區(qū)間信息系統(tǒng)偏差最小化的權(quán)重向量,又能減小權(quán)重分配的不公平對(duì)集結(jié)結(jié)果的影響。最后,基于區(qū)間廣義有序加權(quán)雙曲絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避效用多重平均算子和權(quán)重模型,提出一種區(qū)間數(shù)多屬性群決策方法,并進(jìn)行算例分析。
(2)在區(qū)間直覺(jué)模糊環(huán)境下,研究基于Shapley函數(shù)理論和直覺(jué)模糊數(shù)Hamacher運(yùn)算法則的信息集結(jié)算子,這類算子考慮元素之間相關(guān)性,并且將運(yùn)算法則進(jìn)行擴(kuò)展,從而擴(kuò)大了該類算子的適用范圍。首先,提出廣義區(qū)間直覺(jué)模糊Shapley Hamacher平均算子和廣義區(qū)間直覺(jué)模糊有序Shapley Hamacher平均算子,同時(shí)探討了這類算子的優(yōu)良性質(zhì)及特殊形式。其次,為了確定信息算子的權(quán)重向量,提出區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)的相似度公式,并基于最小相似原理,提出權(quán)重確定模型。最后,基于以上兩種信息集結(jié)算子和權(quán)重模型,提出了區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)多屬性群決策方法,并進(jìn)行算例分析。
(3)在二維區(qū)間語(yǔ)言環(huán)境下,提出了兩個(gè)新的信息集結(jié)算子。首先,針對(duì)當(dāng)前二維區(qū)間語(yǔ)言平均算子無(wú)法體現(xiàn)元素自身重要性的缺陷,提出了二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪加權(quán)多重平均算子,并證明了該算子滿足冪等性和有界性;然后為滿足置換不變性,將二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪加權(quán)多重平均算子和加權(quán)平均算子相結(jié)合,推演出二維區(qū)間語(yǔ)言有序加權(quán)冪平均算子。根據(jù)參數(shù)的變化,二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪加權(quán)多重平均算子可以演化為不同的集結(jié)算子。隨后,利用連續(xù)語(yǔ)言有序加權(quán)平均算子,提出了二維區(qū)間語(yǔ)言變量之間的距離,其中參數(shù) 的引入使得距離公式具有適應(yīng)性以及靈活性。此外,基于最大交叉熵原理,構(gòu)造了權(quán)重信息部分已知情況下的權(quán)重模型來(lái)確定屬性權(quán)重。最后,基于二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪加權(quán)多重平均算子和二維區(qū)間語(yǔ)言有序加權(quán)冪平均算子提出了一種新的多屬性群決策方法。
(4)在混合區(qū)間決策信息環(huán)境下,提出了解決評(píng)價(jià)形式為區(qū)間數(shù)、區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)和二維區(qū)間語(yǔ)言的混合型多屬性群決策方法。首先,提出了新的區(qū)間數(shù)相對(duì)熵對(duì)區(qū)間數(shù)進(jìn)行排序,克服了當(dāng)前方法中只考慮到了區(qū)間端點(diǎn)信息的缺陷,隨后給出了區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)的投影和二維區(qū)間語(yǔ)言的期望分別對(duì)區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)和二維區(qū)間語(yǔ)言進(jìn)行排序。然后,使用區(qū)間數(shù)的相似測(cè)度和區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)的交叉熵測(cè)度以及改進(jìn)的二維區(qū)間語(yǔ)言距離替代經(jīng)典TOPSIS的距離測(cè)度,并提出了基于推廣TOPSIS的群決策模型。
此外,分別利用最大偏差思想和相似度的思想來(lái)確定混合偏好信息的屬性權(quán)重向量和決策者權(quán)重向量。最后,基于推廣TOPSIS法的群決策模型和權(quán)重優(yōu)化模型,提出了一種解決混合型區(qū)間多屬性群決策問(wèn)題的方法。本書的研究彌補(bǔ)了當(dāng)前區(qū)間信息多屬性群決策中的不足,并通過(guò)多個(gè)算例證明了提出的新方法的有效性,為實(shí)踐中的區(qū)間信息多屬性群決策問(wèn)題提供了新的有效的理論與方法。
在本書的編寫過(guò)程中,導(dǎo)師高建偉教授、副導(dǎo)師烏云娜教授給予了大力的支持和指導(dǎo),華北電力大學(xué)項(xiàng)目管理研究所的專家提出了建設(shè)性意見(jiàn),母校華北電力大學(xué)為我提供了良好的研究和寫作環(huán)境。同時(shí)感謝中國(guó)電力出版社在本書出版過(guò)程中給予的大量幫助,也感謝北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)2017年度創(chuàng)新基地培育與發(fā)展專項(xiàng)基金(京津冀大氣污染防治效果監(jiān)管方法與策略研究,項(xiàng)目號(hào):Z171100002217024)的資助。在此謹(jǐn)對(duì)導(dǎo)師高建偉教授、副導(dǎo)師烏云娜教授和上述機(jī)構(gòu)的專家和領(lǐng)導(dǎo)表示衷心的感謝!
鑒于作者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
張昊渤,蒙古族,北京市人。現(xiàn)供職于中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)新能源有限公司。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)金融數(shù)學(xué)碩士、華北電力大學(xué)管理科學(xué)與工程博士。近年來(lái),在國(guó)內(nèi)外公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文12篇,其中被SCI收錄4篇,EI收錄4篇;獲得省部級(jí)科技成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng);作為主研人參與科研課題4項(xiàng),其中包括1項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和1項(xiàng)北京市社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目。主要研究領(lǐng)域是新能源電力工程項(xiàng)目前期決策管理。
前言
III
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5
1.2.1 區(qū)間數(shù)多屬性群決策 5
1.2.2 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)多屬性群決策 9
1.2.3 二維區(qū)間語(yǔ)言多屬性群決策 11
1.2.4 混合型區(qū)間信息多屬性群決策 14
1.3 本書的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路徑 17
1.3.1 本書的主要內(nèi)容 17
1.3.2 本書研究的技術(shù)路徑 20
1.4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 21
第2章 相關(guān)基礎(chǔ)理論研究 24
2.1 區(qū)間數(shù)相關(guān)概念及信息集結(jié)算子 24
2.1.1 區(qū)間數(shù)定義與基礎(chǔ)運(yùn)算法則 25
2.1.2 區(qū)間數(shù)信息集結(jié)算子 26
2.2 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)相關(guān)概念及其運(yùn)算法則 30
2.2.1 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)定義與基礎(chǔ)運(yùn)算法則 30
2.2.2 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)信息集結(jié)算子 33
2.3 二維區(qū)間語(yǔ)言相關(guān)概念及其運(yùn)算法則 36
2.3.1 二維區(qū)間語(yǔ)言定義與基礎(chǔ)運(yùn)算法則 37
2.3.2 二維區(qū)間語(yǔ)言信息集結(jié)算子 38
2.4 其他相關(guān)的基礎(chǔ)概念 40
2.4.1 HARA函數(shù) 40
2.4.2 Shapley函數(shù) 41
2.5 本章小結(jié) 44
第3章 區(qū)間數(shù)多屬性群決策方法研究 45
3.1 區(qū)間廣義效用多重信息集結(jié)算子 47
3.1.1 區(qū)間廣義有序加權(quán)效用多重平均算子 47
3.1.2 區(qū)間廣義有序加權(quán)HARA效用多重平均算子 53
3.2 確定信息集結(jié)算子的權(quán)重向量 56
3.3 基于區(qū)間廣義效用多重算子的多屬性群決策方法 58
3.4 算例分析 60
3.4.1 投資項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題 60
3.4.2 敏感性分析 65
3.4.3 對(duì)比分析 69
3.5 本章小結(jié) 72
第4章 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)多屬性群決策方法研究 74
4.1 廣義Shapley Hamacher信息集結(jié)算子
77
4.1.1 廣義Shapley Hamacher平均算子
77
4.1.2 廣義有序Shapley Hamacher平均算子
83
4.2 確定信息集結(jié)算子的權(quán)重向量 94
4.3 基于GIIFOSHA算子的區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)多屬性群決策方法
98
4.4 算例分析 101
4.4.1 供應(yīng)商選擇問(wèn)題 101
4.4.2 敏感性分析 107
4.4.3 對(duì)比分析 109
4.5 本章小結(jié) 112
第5章 二維區(qū)間語(yǔ)言信息多屬性群決策方法 114
5.1 二維區(qū)間語(yǔ)言變量的定義、期望、運(yùn)算規(guī)則及性質(zhì) 117
5.2 二維區(qū)間語(yǔ)言冪集結(jié)算子 118
5.2.1 二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪加權(quán)多重平均算子 119
5.2.2 二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪有序加權(quán)多重平均算子 124
5.2.3 二維區(qū)間語(yǔ)言廣義冪有序加權(quán)多重平均算子的性質(zhì)
125
5.3 二維區(qū)間語(yǔ)言變量距離及權(quán)重 130
5.3.1 二維區(qū)間語(yǔ)言變量之間的距離公式 130
5.3.2 二維區(qū)間語(yǔ)言變量的權(quán)重確定模型 131
5.4 基于二維區(qū)間語(yǔ)言冪集結(jié)算子的多屬性群決策方法 133
5.5 案例研究 134
5.5.1 潮汐電站選址問(wèn)題 134
5.5.2 敏感性分析 143
5.5.3 對(duì)比分析 145
5.6 本章小結(jié) 150
第6章 混合型區(qū)間信息多屬性群決策方法 152
6.1 混合型區(qū)間信息排序方法 154
6.1.1 區(qū)間數(shù)的相對(duì)熵 154
6.1.2 區(qū)間直覺(jué)模糊數(shù)的投影 155
6.1.3 二維區(qū)間語(yǔ)言的期望 158
6.2 基于混合型區(qū)間信息排序方法的群決策模型 159
6.3 權(quán)重向量確定模型 166
6.3.1 確定屬性權(quán)重向量的優(yōu)化模型 167
6.3.2 確定決策者權(quán)重向量的優(yōu)化模型 168
6.4 基于TOPSIS的混合型區(qū)間多屬性群決策方法 170
6.5 案例研究 173
6.5.1 光伏發(fā)電項(xiàng)目投資比選問(wèn)題 173
6.5.2 敏感性分析 177
6.6 本章小結(jié) 178
第7章 研究成果與結(jié)論 181
參考文獻(xiàn) 187
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