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1、第七章多多目标决决策的基基本概念念Founndattionnal Connceppt oof MMultti-ccritteriion Deccisiion-makkingg本章主要要参考文文献: 68, 1111, 11227.00 概概述一、特点点1.目标标多于一一个2.目标标间不可可公度(Nonn-coommeensuurabble)3.目标标间的矛矛盾性例：毕业业分配的的去向: 收入入、工作作强度、学术性性、社会会地位、地理位位置接班人的的选择: 德、才、年年龄、健健康状况况水库库容容( 坝高高)的选择择发电、防洪、淹没(移民)、投资资扩建学校校 : 地点、质量、投资买衣服价价廉、物物
2、美(尺寸、款式、颜色) 、面面料结实实、加工工质量二、分类类 1.按按方案个个数分 MMC: MMA(mmultti-aattrribuute) ：决决策变量量离散，方方案有限限方案案评估、排序 MMO(mmultti-oobjeectiive)：决策策变量连连续，方方案无限限向量量优化，数数学规划划 2.按按自然状状态分：确定型型非确定型型风险型型不确定性性 3.按按决策者者个数: 单人人多人三、几个个术语的的含义1.属性性(Atttriibuttes) ccharractteriistiic; esssenttiall quualiity是备选方方案的特特征、品品质或性性能参数数2.目标标
3、(obbjecctivves) ffinaal aaim是决策人人所感觉觉到的比比现状更更佳的客客观存在在表示决策策人的愿愿望或DDMerr所希望望达到的的方向例：制定定发展规规划：经经济增长长、生活活改善、社会安安定、对对外援的的依赖小小、失业业率低3.目的的(Gooalss)是在特定定时间、空间状状态下，DMer所期望的事情目标给出预期方向，给出希望达到的水平。但目标与与目的两两个词的的区别已已模糊，常常常互换换使用.4.准则则(Crriteerioon) sttanddardd off juudgmmentt; pprinncipple by whiich sthh. IIs mmeas
4、sureed ffor vallue准则是判判断的标标准或检检验合意意性的规规则。兼兼指属性性及目标标我国现状状：多目目标分成成有限方方案多目目标决策策无限方方案多目目标决策策7.11 多目目标决策策与多目目标评价价一、多目目标决策策的求解解过程图7.11 多多目标决决策的求求解步骤骤二、多目目标评价价通常针对对现有系系统或设设计中的的系统(例外：三峡工工程综合合效益研研究,评价的的是各种种设计方方案与不不兴建三三峡工程程的利弊弊得失)关于价值值判断 1.元元素的分分类facctuaal (事实元元素) 可以用用科学手手段、方方法检测测或通过过变换成成为可检检测的因因素 valuue (价值元
5、元素) 无法用用任何科科学手段段来检测测或处理理的因素素决策科学学区别于于自然科科学的根根本因素素在于决决策科学学要考虑虑价值元元素,要作价价值判断断. 2.决决策过程程所需要要进行的的价值判判断构造问问题步: 需要要、企图图等主观观因素对对辩识问问题的界界限和环环境确定目目标及相相应属性性的影响响选择模模型形式式、确定定模型的的关键变变量选择决决策规则则3.侧重重点实验心心理学家家与行为为科学家家关心判判断中的的心理状状态管理科科学与运运筹学家家关心作作判断的的指导原原则 MCDMM最重要要的判断断是决策策人的偏偏好结构构7.22 多多目标决决策问题题的五要要素一、决策策单元(Deccisi
6、ion-makkingg Unnit)决策人、分析人人员、人人机系统统构成决决策单元元.决策单元元的作用用：提供供价值判判断，据据以排列列方案的的优先序序功能：接接受输入入信息产生内内部信息息形成系系统知识识作决定定二、目标标集(SSet of Objjecttivees)及及其递阶阶结构目标是决决策人希希望到达达的状态态目标可以以表示成成层次结结构:最高层目目标是促促使人们们研究该该问题的的原动力力, 但是是它过于于笼统，不不便运算算,需分解解为具体体而便于于运算的的下层目目标。某某流域水水资源项项目的目目标如下下图:图7.22目标的的递阶结结构三、属性性集(SSet of Atttribb
7、utees)和和代用属属性(PProxxy aattrribuute)属性是是对基本本目标达达到程度度的直接接度量当目标无无法用属属笥值直直接度量量时，用用以衡量量目标达达到程度度的间接接量叫代代用属性性例如：ii生态保保护：用用野生动动植物品品种数量量的增减减、鱼类类的品种种数量，洄洄游鱼类类的通过过量 iii,合合格的教教师队伍伍: 用教教师的学学历结构构、职称称结构、专业结结构、科科研能力力(论文、成果数数量)等来衡衡量.对属性性的要求求：可理解解：属笥笥要能充充分说明明目标满满足的程程度可测：给定方方案的属属性在实实际上可可以用数数值(以一定定单位)来表示示对属性性集的要要求：完全的的
8、：反映映了决策策问题的的所有重重要方面面可运算算的：能能有效地地用于进进一步的的分析可分解解的：属属性集可可以分成成几部分分，使评评价简化化非冗余余的：问问题没有有那个方方面被重重要考虑虑最小的的：对同同一问题题，找不不到另一一个完全全的属性性集，它它有更少少数目的的元素四、决策策形势(情况)( Deecissionn Siituaatioon)决策形势势指决策策问题的的结构和和环境,它的范范围宽窄窄不等。宽到包包括全过过程，方方案无限限多, 如：大大型水利利工程，区区域规划划，国民民经济规规划窄到只只包括分分析评价价步方案数数有限, 例：购物，分分配选点点，扩建建学校。五、决策策规则(Dec
9、cisiion Rulle)决策即即选择最最好的可可行方案案,这就需需要对方方案根据据其性能能排序(或分挡挡定级).而对对方案排排序或分分挡定级级的依据据称作决决策规则则.有时目目标的阐阐述包含含了决策策规则, 如如：公司司的目标标：获得得最大利利润.有时需需另加说说明, 例：改改善水质质.决策规则则可分为为两大类类：1.优化：Opttimiizinng 2.满满意：SSatiisfyyingg7.33多目标标决策问问题(MMCDPP)的符符号表示示完整地表表达MCCDP需需说明五五要素。 MMADPP MODDP决策变量量x = (x1,x2,xN)方案集 X = x1,x2,xm XX =
10、 x |ggi(x)0,II=1,2,m,x属性集 f1,f2,fn 用目目标函数数 fj(x) j=1,22,n 表示示 (可列出出属性矩矩阵) 决策情况况分析一一评价建建模方案集集偏好解解非劣解决策规则则(见pp1123-1244之例)7.44 非非劣解(Nonn-innferriorr sooluttionn)非劣解又又称非控控解 (nonn-doominnancce sollutiion)有效解 (effficciennt ssoluutioon)巴列托最最优解 (PPareeto-opttimaal ssoluutioon)锥最优解解 ( conne-ooptiimall ssolu
11、utioon)一、 定义 1. f(x)为多目目标决策策问题向向量目标标函数，其其分量ffj(x) jj=1,2, ,n 均越大大越优，对对xX, 若在在X中不存存在x使 fj(x) fj(x) 对j=11 或或 2 或n，且至至少对一一个j严格不不等式成成立，则则称x为向量量优化问问题的非非劣解.或 2. (用文字字表述) 所所谓非劣劣解是指指这样的的方案(记作A),在可可行解集集中我们们再也找找不到另另一方案案B,方案案B的各目目标函数数值(属性值值)都不劣劣于方案案A的相应应目标值值，而且且B至少有有一个目目标比方方案A优。 3. 若Y(yD(y)= y, 则y是锥最最优解其中 D(yy)=d| d,d=yy-y0MCDPP若无最最优解，就就有一个个以上非非劣解。二、最佳佳调和解解(Beest Commproomisse SSoluutioon)根据决策策人的偏偏好结构构从非劣劣解集中中选出的的决策人人最满意意的解叫叫最佳调调和解.