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模糊层次分析法.
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模糊层次分析法
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Contents模糊数简介FAHP的基本概念三角模糊函数FAHP的步骤FAHP应用实例
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模糊数简介论域:用U表示,它指将所讨论的对象限制在一定范围内,并称所讨论的对象的全体成为论域。
总假定它是非空的。
论域即论题所包括的同类事物的总和。
例如,当人们谈论白梨和鸭梨时,各种梨就是论域。
不同论题所涉及的论域不同。
如人们谈论数学时,一切数就是论域;人们议论物价时,一切经济问题就成为论域,而医疗保健问题则是论域之外的客体。
4
模糊数简介模糊集:明确集合A:元素要么属于A,要么不属于A。
模糊集合:在论域U内,对任意,常以某个程度属于,而非或。
全体模糊集用表示。
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模糊数简介隶属函数:设论域U,如果存在则称为的隶属度,从而一般称为的隶属函数。
则称为的隶属度,从而一般称为的隶属函数。
论域中元素与的关系由隶属度给出,不是简单的二值,属于或不属于,而是多大程度上属于U上所有模糊子集的集合称为模糊幂集,记作
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模糊数简介例1:用A表示“高个子男生”的集,并认为身高1.80m以上的男生必为高个,而身高1.6m以下的男生都不是高个。
用x表示某男生的身高,并给出μ的隶属函数如下取x分别等于1.65m、1.70m、1.75m,则分别等于0.125、0.50、0.875。
即身高1.65m、1.70m、1.75m的男生,分别以0.125、0.50、0.875的程度属于高个子男生。
A是“高个子男生”对应的模糊集。
该例中的论域U是男生的身高。
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Contents模糊数简介FAHP的基本概念三角模糊函数FAHP的步骤FAHP应用实例
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FAHP的基本概念为什么引入FAHP(即FuzzyAHP)?在一般问题的层次分析中,构造两两比较判断矩阵时通常没有考虑人的判断模糊性,只考虑了人的判断的两种可能的极端情况:以隶属度1选择某个指标,同时又以隶属度1否定(或以隶属度0选择)其他标度值。
有些问题中进行专家咨询时,专家们往往会给出一些模糊量(例如三值判断:最低可能值、最可能值、最高可能值;二值区间判断)所以引入模糊数改进AHP
9
FAHP的基本概念上面已经说过,任意一个模糊集,都对应着一个隶属函数。
但怎样确定一个模糊集的隶属函数是一个尚未得到解决的问题。
通常模仿概率论中的分布函数作为隶属函数,叫做模糊分布函数:正态分布型;梯形分布;K次抛物线分布;Cauchy型分布;S型分布等等。
这些函数论域为实数,带有参数,值域为[0,1]。
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Contents模糊属简介FAHP的基本概念三角模糊函数FAHP的步骤FAHP应用实例
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三角模糊函数荷兰学者F.J.M.VanLaarhoven和W.Pedrycz提出了用三角模糊数表示模糊比较判断的方法。
定义:设论域R上的模糊集M,如果M的隶属度函数表示为式中,和表示M的下界和上界值。
和表示模糊的程度,越大,模糊程度越强。
是模糊集M的隶属度为1时的取值。
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三角模糊函数三角模糊数的几何解释:三角模糊数M表示为其中时,完全属于M,l和u分别下界和上界。
在l,u以外的完全不属于模糊数M。
μM(x)1lmux
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三角模糊函数两个三角模糊数和的运算方法:
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在指标评价的两两比较矩阵中,为了考虑人的模糊性在内,三角模糊数被用来代表传统的1,3,5,7,9,而用三角模糊函数在指标评价的两两比较矩阵中,为了考虑人的模糊性在内,三角模糊数被用来代表传统的1,3,5,7,9,而用表示中间值。
如下表。
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评价指标A和B的相对权重定义说明M1同等重要A,B对目标具有同样的贡献M3稍微重要A比B稍微重要M5重要A比B重要M7明显重要A比B明显重要M9非常重要A比B非常重要M2,M4,M6,M8中间重要性中间状态对应的标度值
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Contents模糊数简介FAHP的基本概念三角模糊函数FAHP的步骤FAHP应用实例
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一、构造模糊判断矩阵·~矩阵值全是模糊数构造模糊判断矩阵:一、构造模糊判断矩阵· ~矩阵值全是模糊数构造模糊判断矩阵:Step1:调研对象组利用模糊数()来表达他们的偏好。
这里假设有三个调研成员。
他们对一组指标进行比较(比如C1与C2的比较),各自得到一个模糊数,分别为Step2:将三个模糊数整合成一个,重复以上步骤,直到所有的比较变成一个模糊数。
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模型案例
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模型案例假设在这个供应商选择的模型中,主要考虑四个因素:成本,质量,服务,企业质量。
三个专家对他们的模糊评价矩阵如下页图
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模型案例
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模型案例C1与C2的三个比较模糊值,可以通过以下方式整合为为一个模糊值:C1与C2相比,其重要度为:(0.39,0.67,1.00)。
与AHP相比,这一点有什么优势?
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模型案例对其他比值可做相似的处理,得到模糊矩阵:
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二、计算各个指标的综合权重Step1:第K层指标i的综合模糊值(初始权重)计算方式如下:拿FCM1举例:C1的初始权重计算如下。
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同理:可以计算出C2,C3,C4的初始权重如下
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Step2:去模糊化,以及求出C1至C4的最终权重模糊数的比较原则定义一:和是三角模糊数。
定义一:和是三角模糊数。
的可能度用三角模糊函数定义为将模糊值变为一般的值
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定义二:一个模糊数大于其他K个模糊数的可能度,被定义为:
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拿上个例子来说明:对去模糊化:
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将以上权重值标准化,得到各指标的最终权重:注:将(a,b,c,d)标准化是指将其化为
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利用相同的方法,得到下一层次的指标Ai权重wi。
则指标Ai的总权重:Step3:确定其他层次的各指标权重利用相同的方法,得到下一层次的指标Ai权重wi。
则指标Ai的总权重:经计算得到下层指标的总权重如下:AmA1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12TWm0.1420.0250.2180.1050.0230.1810.0070.1110.0190.0020.026
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模糊数简介FAHP的基本概念三角模糊函数FAHP的步骤FAHP应用实例
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实例一:供应商的选择供应商选择是一个多目标决策问题,选择供应商的评价指标如下图。
假设有三个供应商B1,B2,B3
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对定量指标的处理:只需标准化统计值来获得权重。
如,B1,B2,B3三个供应商的产品合格率(指标A4)分别为90%,94%,98%。
则标准化后得到权重如下。
QualifiedrateA40.90.940.98WeightV40.3190.3330.348
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对定性指标的处理:专家评估来得到模糊判断矩阵。
用FAHP中的三角模糊数来表示指标权重。
如,确定B1,B2,B3的企业信用的指标权重。
Step1.专家评估模糊判断供应商B1B2B3(1,1,1)(1,2,3)(2,3,4)(1,1,2)(1/3,1/2,1/1)(1/2,1/1,1/1)(1,1,1,)
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Step2:构造其他指标的两两比较矩阵。
略Step3:计算“企业信用”的模糊权重EnterprisecreditFuzzyweightDviB1(0.25,0.45,0.84)B2(0.17,0.29,0.54)B3(0.14,0.26,0.40)
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Step4:将所有模糊数去模糊化。
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归一化后,得到各指标的最终权重Step5:计算总的供应商权重TVBn.B1在指标A10(企业信用)下的权重是:得到下表:
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B1B2B3A10.05510.06630.0203A20.04070.06530.0357A30.00790.00620.0111A40.06940.07250.0757A50.0230.05620.0261A60.00990.00830.0051A70.03870.05680.0853A80.00350.00150.0019A90.02980.01760.0635A100.00910.00590.0040A110.00010.00090.0006A120.00330.0229TVBn0.29050.38020.3293
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综上判断:B2的权重最高,选择B2供应商。
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