多目标模糊识别优化决策理论与应用研究

摘要

该文首先概括分析了复杂系统优化决策研究现状,简要介绍了陈守煜教授创立的工程模糊集理论优化决策的基本原理和发展,以复杂水资源系统优化决策为主要研究背景,以工程模糊集理论为基础,就复杂系统多目标模糊识别优化决策理论与应用进行探讨,取得的主要研究成果如下:(1).在陈守煜教授提出的模糊聚类循环迭代模型的基础上,提出了一种考虑聚类目标在不同类别具有不同目标权重的循环迭代模糊聚类算法,避免了模糊C均值聚类算法引入模糊加权指数带来的聚类不确定性.(2).半结构性决策是多目标决策的难点,在工程模糊集单元系统决策理论基础上,认为决策者给出二元比较判断往往是不一致的,且对作出每个判断的把握程度也是不同的,提出在两阶段构造偏好关系矩阵基础上,将决策者对每个判断的把握程度作为可信度,以判断偏差最小平方法确定目标权重和方案优越度;在二元比较残缺可接受范围内,该模型可有效地处理判断信息残缺等情况的目标定权和方案优越度处理,给出了简易判断残缺模糊偏好矩阵为可接受的条件;建立一种将主、客观赋权综合的决策方案模糊识别模型,有效地融合主客观赋权信息,提高决策目标定权的准确性.(3).在陈守煜教授提出的模糊模式识别模型基础上建立了决策信息不完全确知的多目标决策集成模型.(4).流域水资源丰富度是制定可持续发展规划的一项重要指标,在水资源丰富度评价中目标权重的确定是关键问题之一.在模糊模式识别模型的基础上,以专家经验、知识为监督,提出一种可同时确定评价目标权重和流域水资源丰富度的监督模糊模式识别模型,在辽西沿海9个流域水资源丰富度评价中取得较为满意的结果.(5).群决策可以集结决策群体的智慧,是解决复杂系统决策问题的有效方法.如何有效地将决策成员偏好模式结集成反映决策群体意愿的模式一直是群决策研究的热点.在工程模糊集理论基础上,提出了三个层次进行群决策集结方法:加权平均法、群决策权最小平方法和群决策监督模糊模式识别模型,分别从决策者二元比较判断平均、决策者二元比较判断综合最优到考虑决策群体主、客观权重对决策方案进行综合模糊模式识别进行优化决策,以适应不同的决策环境.(6).多目标动态规划经常涉及到定性、定量目标,在陈守煜教授提出模糊优选动态规划的基础上,对定性、定量目标统一的相对优属度进行了进一步探讨,提出了适合定性目标递推的定性目标二元比较递推法和各阶段决策方案分组综合确定法两种定性目标相对优属度确定方法,将主、客观权重综合的模糊模式识别与动态规划模型结合,拓展了陈守煜教授提出的动态规划级别特征值法和阶段递推法.最后对全文作了总结,并对有待进一步研究的问题作了分析和展望.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1系统科学的发展与模糊数学的产生

1.2决策分析理论的兴起与发展

1.3系统优化决策的研究现状

1.3.1系统效能分析法

1.3.2矩阵相乘法

1.3.3 Petri网法

1.3.4层次分析法

1.3.4数据包络分析

1.3.5智能计算决策方法

1.3.6工程模糊集理论

1.3.7群决策理论

1.4本文主要研究内容

2循环迭代模糊聚类算法

2.1模糊聚类研究现状和发展方向

2.2循环迭代模糊聚类(CIFCA)算法

2.3循环迭代模糊聚类(CIFCA)模型的收敛性

2.4循环迭代模糊聚类与FCM等算法的比较

2.5循环迭代模糊聚类数值实验

2.6数据集数据残缺的模糊聚类分析

2.6.1数据集数据残缺描述

2.6.2部分距离替代法残缺数据模糊聚类

2.6.3直接等效法残缺数据模糊聚类

2.6.4最近原型法残缺数据模糊聚类

2.7半监督循环迭代模糊聚类算法

2.7.1半监督模糊聚类模型

2.7.2半监督模糊聚类在威胁判断中的应用

2.8循环迭代模糊聚类算法在水利水电工程中的应用

2.8.1洪峰流量与洪水总量的洪水模糊聚类

2.8.2基于场次洪水过程要素的洪水类型识别

2.9小结

3多目标半结构性模糊识别优化决策理论

3.1引言

3.2有序模糊判断矩阵的确定

3.3目标权重的最小平方法确定

3.4方案集相对优属度模糊优选模型

3.5系统模糊识别优化分析

3.5.1目标权重的模糊优选模型

3.5.2系统性能评价模糊识别理论

3.6主客观权重综合模糊识别优化决策法

3.6.1主客观权重综合模糊模式识别模型

3.6.2三门峡水库防洪调度决策

3.7基于模糊判断可信度的模糊识别模型

3.7.1残缺矩阵可接受性的检验

3.7.2残缺模糊偏好关系矩阵元素的确定

3.7.3基于模糊判断可信度的目标权重确定

3.7.4模糊判断可信度在军事指挥决策应用示例

3.8小结

4决策信息不完全确知的模糊决策集成模型

4.1引言

4.2决策信息不完全确知的模糊决策集成模型

4.3决策信息不完全确知的模糊决策集成模型分析

4.3.1完全确知分类标准

4.3.2完全不确知分类标准

4.3.3完全确知方案集方案的优劣级别

4.3.4方案集方案部分目标值残缺

4.4应用示例

4.5小结

5流域水资源丰富度监督模糊模式识别

5.1引言

5.2监督模糊模式识别算法

5.3监督模糊模式识别交叉迭代模型性质分析

5.4辽西沿海9流域水资源丰富度监督模糊模式识别

5.5小结

6群决策监督模糊模式识别模型

6.1引言

6.2加权平均判断法

6.2.1加权平均法构造综合模糊判断矩阵法

6.2.2加权平均综合排序向量法

6.2.3残缺矩阵加权平均法

6.3群决策权最小平方法

6.4群监督模糊模式识别模型

6.5应用实例

6.6小结

7模糊模式识别动态规划模型研究

7.1引言

7.2级别特征值最小法

7.3阶段递推法

7.4小结

8总结与展望

8.1全文总结

8.2展望

参考文献

创新点摘要

作者在博士生期间参加课题及完成论文

Ⅰ参加课题与获奖情况

Ⅱ已发表论文

Ⅲ录用及待发表论文

致谢

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