多目標(biāo)決策地基本概念

第七章多目標(biāo)決策的基本概念本章主要參考文獻(xiàn):68,111,112§7.0概述一、特點(diǎn)1.目標(biāo)多于一個(gè)目標(biāo)間不可公度目標(biāo)間的矛盾性例：畢業(yè)分配的去向收入、工作強(qiáng)度、學(xué)術(shù)性、社會(huì)地位、地理位置…接班人的選擇德、才、年齡、健康狀況…水庫庫容壩高的選擇發(fā)電、防洪、淹沒移民、投資…擴(kuò)建學(xué)校地點(diǎn)、質(zhì)量、投資…買衣服價(jià)廉、物美尺寸、款式、顏色、面料結(jié)實(shí)、加工質(zhì)量…二、分類按屬方案?jìng)€(gè)數(shù)分:決策變量離散，方案有限…?…方案評(píng)估、排序:決策變量連續(xù)，方案無限…■??向量?jī)?yōu)化，數(shù)學(xué)規(guī)劃按屬自然狀態(tài)分：確定型非確定型風(fēng)險(xiǎn)型不確定性按屬?zèng)Q策者個(gè)數(shù):單人多人三、幾個(gè)術(shù)語的含義屬性是備選方案的特征、品質(zhì)或性能參數(shù)目標(biāo)是決策人所感覺到的比現(xiàn)狀更佳的客觀存在表示決策人的愿望或 所希望達(dá)到的方向例：制定發(fā)展規(guī)劃：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、生活改善、社會(huì)安定、對(duì)外援的依賴小、失業(yè)率低目的是在特定時(shí)間、空間狀態(tài)下， 所期望的事情目標(biāo)給出預(yù)期方向，給出希望達(dá)到的水平。但目標(biāo)與目的兩個(gè)詞的區(qū)別已模糊，常?；Q使用屬準(zhǔn)則準(zhǔn)則是判斷的標(biāo)準(zhǔn)或檢驗(yàn)合意性的規(guī)則。兼指屬性及目標(biāo)我國現(xiàn)狀：多目標(biāo)分成①有限方案多目標(biāo)決策無限方案多目標(biāo)決策§7屬1多目標(biāo)決策與多目標(biāo)評(píng)價(jià)一、多目標(biāo)決策的求解過程

啟始構(gòu)造問題系統(tǒng)建模啟始構(gòu)造問題系統(tǒng)建模分析評(píng)價(jià)二、多目標(biāo)評(píng)價(jià)通常針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)（例外：三峽工程綜合效益研究,評(píng)價(jià)的是各種設(shè)計(jì)方案與不興建三峽工程的利弊得失€關(guān)于價(jià)值判斷1元.素的分類事實(shí)元素可以用科學(xué)手段、方法檢測(cè)或通過變換成為可檢測(cè)的因素價(jià)值元素?zé)o法用任何科學(xué)手段來檢測(cè)或處理的因素決策科學(xué)區(qū)別于自然科學(xué)的根本因素在于決策科學(xué)要考慮價(jià)值元素,要作價(jià)值判斷.2決.策過程所需要進(jìn)行的價(jià)值判斷?構(gòu)造問題步需要、企圖等主觀因素對(duì)①辯識(shí)問題的界限和環(huán)境②確定目標(biāo)及相應(yīng)屬性的影響選擇模型形式、確定模型的關(guān)鍵變量選擇決策規(guī)則3.側(cè)重點(diǎn)?實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家與行為科學(xué)家關(guān)心判斷中的心理狀態(tài)管理科學(xué)與運(yùn)籌學(xué)家關(guān)心作判斷的指導(dǎo)原則最重要的判斷是決策人的偏好結(jié)構(gòu)§7.2多目標(biāo)決策問題的五要素一、決策單元

決策人、分析人員、人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成決策單元.決策單元的作用：提供價(jià)值判斷，據(jù)以排列方案的優(yōu)先序功能：接受輸入信息產(chǎn)生內(nèi)部信息形成系統(tǒng)知識(shí)作決定二、目標(biāo)集 及其遞階結(jié)構(gòu)目標(biāo)是決策人希望到達(dá)的狀態(tài)目標(biāo)可以表示成層次結(jié)構(gòu):最高層目標(biāo)是促使人們研究該問題的原動(dòng)力,但是它過于籠統(tǒng)，不便運(yùn)算,需分解為具體而便于運(yùn)算的下層目標(biāo)。某流域水資源項(xiàng)目的目標(biāo)如下圖:三、屬性集 和代用屬性?屬性是對(duì)基本目標(biāo)達(dá)到程度的直接度量當(dāng)目標(biāo)無法用屬性值直接度量時(shí)，用以衡量目標(biāo)達(dá)到程度的間接量叫代用屬性例如：生態(tài)保護(hù)：用野生動(dòng)植物品種數(shù)量的增減、魚類的品種數(shù)量，洄游魚類的通過量合格的教師隊(duì)伍用教師的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu)、科研能力論文、成果數(shù)量等來衡量?對(duì)屬性的要求：可理解：屬性要能充分說明目標(biāo)滿足的程度可測(cè)：給定方案的屬性在實(shí)際上可以用數(shù)值（以一定單位）來表示?對(duì)屬性集的要求：完全的：反映了決策問題的所有重要方面可運(yùn)算的：能有效地用于進(jìn)一步的分析可分解的：屬性集可以分成幾部分，使評(píng)價(jià)簡(jiǎn)化非冗余的：?jiǎn)栴}沒有那個(gè)方面被重要考慮最小的：對(duì)同一問題，找不到另一個(gè)完全的屬性集，它有更少數(shù)目的元素

四、 決策形勢(shì)情況決策形勢(shì)指決策問題的結(jié)構(gòu)和環(huán)境它的范圍寬窄不等。?寬到包括全過程，方案無限多女口：大型水利工程，區(qū)域規(guī)劃，國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃?窄到只包括分析評(píng)價(jià)步……方案數(shù)有限例：購物，分配選點(diǎn)，擴(kuò)建學(xué)校。五、 決策規(guī)則?決策即選擇最好的可行方案這就需要對(duì)方案根據(jù)其性能排序或分擋定級(jí)而對(duì)方案排序或分擋定級(jí)的依據(jù)稱作決策規(guī)則.?有時(shí)目標(biāo)的闡述包含了決策規(guī)則,女：公司的目標(biāo)：獲得最大利潤(rùn)而?有時(shí)需另加說明,例：改善水質(zhì)而決策規(guī)則可分為兩大類：優(yōu)化：§ 多目標(biāo)決策問題 的符號(hào)表示完整地表達(dá) 需說明五要素。多屬性決策問題多目標(biāo)決策問題決策變量離散型連續(xù)型， ?…方案集■■■W … G屬性集■■■用目標(biāo)函數(shù) … 表示決策形勢(shì)分析T評(píng)價(jià)建模T方案集T非劣解集T偏好解決策變量表不表不方案集屬性集 …可列出屬性矩陣決策情況 分析T評(píng)價(jià)用目標(biāo)函數(shù)建模T方案集T偏好解非劣解§非劣解§非劣解非劣解又稱非控解(n有效解(e巴列托最優(yōu)解錐最優(yōu)解(一、定義為多目標(biāo)決策問題向量目標(biāo)函數(shù)，其分量…均越大越優(yōu)，對(duì) W若在中不存在使 $ 對(duì)或或…，且至少對(duì)一個(gè)嚴(yán)格不等式成立，則稱為向量?jī)?yōu)化問題的非劣解或用文字表述所謂非劣解是指這樣的方案記作在可行解集中我們?cè)僖舱也坏搅硪环桨阜桨傅母髂繕?biāo)函數(shù)值屬性值