Диссертация (1152294), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Определить показатели сравнения альтернативных вариантов проектаустойчивого развития.2. Определить значение m j по каждомукачества.j -му частному показателю1633. Провести попарное сравнение проектов и определить нечеткоеотношение предпочтения R K j Sk ,Sl по j -му частному показателю качества длякаждой пары проектов S k , Sl функцией принадлежности K j S k , Sl .4.Сиспользованиемсоотношений(4)…(6)определитьфункциипринадлежности DK j S k , показывающие степень полезности рассматриваемогопроекта для программы устойчивого развития.5.
Расположить проекты в порядке убывания значений DK j S k покаждому j -му частному показателю качества.Метод нормализации разнородных интервальных показателей качества проектовразвития основан на предположении о том, что большинство показателей качестване только разнородны, но могут быть заданы лишь в виде границ диапазона ихизменения. Теоретическую базу формализации таких показателей составляетинтервальная арифметика Каухера60.Дляраскрытиясущностиинтервальнойформализациипоказателеймножество всех интервалов обозначим через I R .
Элементы I R будемзаписывать прописными буквами. Если A – элемент I R , A I R , то его левый иправый концы будем обозначать как соответственно нижнюю a и верхнюю aграницу интервала I R называются интервальнымиA a; a . Элементычислами. Операции сложения, вычитания, умножения и деления в интервальнойарифметике таковы, что фундаментальное свойство – определение операций надмножествамичерезоперациинадихпредставителями,тоестьA B a b / a A, b B – оказывается выполненным для всех интервалов A, B ,таких что A B, ,, , / ,a A,b B .Подсерединой60ширинойинтервалаинтервалапонимаютпонимаютфункциюфункциюA : A w : w A a a .aa.2ПодВырожденнымKaucher E.
Algebraische Erweiterungen der Intervallrechnung unter Erhaltung Ordnungsund Verbandsstrukturen // Computing Suppl. 1977. – № 1. – P. 65–79.164 называется интервал с совпадающими концами, т.е., A a; aу которогоa a A. Два интервала A и B , определенные в соответствующих границах A a; a и B b; b равны тогда и только тогда, когда выполняется условиеa b, a b .Интервал A считается доминирующим (не доминирующим) по отношениюк B , т.е. A B A B если выполняется условие a b, a b или a b, a b .Тогда, если a b, a b или a b, a b рассматриваемые интервалы A и Bсчитаются несравнимыми. Операции вычитания и деления для элементовA, B I R , имеют вид61: A B min a b; a b , max a b; a b ;(7)[min{ a / b; a / b },max{ a / b; a / b }],еслиА, В 0 min{ a / b; a / b },max{ a / b; a / b }],еслиА, В 0A: B ;(1/b)A,если0А,В0( 1 / b ) A,если0 А, В 0(8)При этом для них имеется правило, в соответствии с которым из равенстваA C B C не вытекает A B ; например, данное правило справедливо дляинтервалов 9;13 1;4 10;12 1;4 или равенство A : C B : C не означает,что A B ; например, 2;6 / 1;2 3;4 / 1;2.
При решении задачи для случая,когдаскалярныепоказателикачества,характеризующиевариантS ,представлены в интервальном виде:Ki ( S ) [ Кi S ; Ki S ] , i 1,r , 1,n ,(9)Шокин Ю. И. Интервальный анализ. – Новосибирск: Наука, 1981. – 112 с.; КалмыковС. А., Шокин Ю. И., Юлдашев З. Х. Методы интервального анализа.
– Новосибирск: Наука,1986. – 222 с.61165где Ki ( S ) – нижняя граница интервала;K i S – верхняя граница интервала,в основу нормализации разнородных интервальных показателей качества,положена идея сравнения проектов на основе построения интервальногоотношения предпочтения.Сэтойцельюдляk 1,n; l 1,n; k l ,Ru Ki Sk , Sl поупорядоченныхвводитсяинтервальноеi 1,r i -мупарпроектовотношениеинтервальномуиSkSlпредпочтенияпоказателюкачестваKi ( S ) [ Кi S ; Ki S ] . Для каждой пары проектов Sk , Sl определяетсяинтервальная функция принадлежности u Ki Sk , Sl и в результате формируетсяоценочная матрица и Ki ( S k , Sl ) , в которой при сравнении проектов S k и Sl , k –проекты располагаются в строках, а l– в столбцах.Элементы u Ki Sk , Sl оценочной матрицы и Ki ( S k , Sl ) .
определяются поформуле:и K ( S ,S ) i=kК i (S ) К i (S )kllmi=Ki ( Sk ); Ki ( Sk ) Ki ( Sl ); Ki ( Sl ) mi[ min { K (S ) K (S ); K (S ) K (S ) }; max{ K (S ) K (S ); K (S ) K (S ) } ]i ki li ki li ki li ki lmi,(10)где mi – ширина интервала оценок по i -му частному интервальномупоказателю качества;Ki Sk и Ki Sl – значения i -го частного показателя для проектов Sk и Slпри этом средством их числового представления, выступают интервальные166значения, показывающие величину допустимого отклонения качества междухудшим и лучшим (т.е. между минимальным и максимальным) в заданномдиапазоне.Ширина mi интервала оценок по i -му частному интервальному показателюкачества определяется предельно допустимыми значениями частных показателейкачества эталонного проекта.В результате такой формализации значение функции принадлежности u Ki Sk , Sl для пары проектов Sk , Sl , характеризующее степень согласия с тем,что S k доминирует над Sl по i -му частному интервальному показателю качествав интервальной форме имеет вид: u Ki Sk , Sl = и Ki ( S k , Sl ); и Ki ( S k , Sl ) .(11)Отличительная особенность данного подхода от инструментов нечеткихмножеств состоит в определении интервальной функции принадлежности вдиапазоне u Ki Sk , Sl 1;1.
При этом интервальное отношение предпочтенияRuнамножествеSSk Sl k 1, n; l 1, n; k l ,представляетсобойхарактеризующеесядекартовопроизведениеинтервальнойфункциейпринадлежности Ru Ki Sk Sl 1;1.Значение этой функции Ru Ki Sk , Sl является объективной мерой степенивыполнения отношения S k R u Sl , по заданному в интервальном виде частномупоказателюкачестваKi ( S ) [ Кi S ; Ki S ] ,i 1,r , 1, n,характеризующему проект S . и Ki ( S k , Sl ) [ 1;0 ] – характеризует степень потерь при признанииварианта S k доминирующим Sl по частному интервальному показателю качестваKi ;167 и Ki ( S k , Sl ) [ 0;1 ] – характеризует степень выигрыша при признании S kдоминирующим Sl по рассматриваемому показателю K i ; и Ki ( S k , Sl ) [ 1;0 ] – означает отсутствие доминирования S k над Sl попоказателю K i ; и Ki ( S k , Sl ) [ 0;1 ] – означает доминирование S k над Sl по показателюKi ;[ и Ki ( S k , Sl ); и Ki ( S k , Sl ) ] [ 1;1 ]–интервальнаявеличина(комплексный параметр), характеризующая уровень выигрыша и размер потерь вслучае признаниядоминирующей системуSkSlпо рассматриваемомупоказателю K i .Если Ki ( Sk , Sl ) 0 и Ki (Sk ) - Ki (Sl ) Ki (Sk ) - Ki (Sl ) , то интервал K ( S ,S ); K ( S ,S )ikliklявляется симметричным, то есть интервалом, укоторого Ki ( S k , Sl ) Ki ( S k , Sl ) .Расстояние между элементами интервальных значений u K i ( S k , Sl ) и u K i ( Sl , S k ) определяются равенствами:Ki ( S k , Sl ) Ki ( Sl , S k ) = Ki ( S k , Sl ) Ki ( Sl , S k ) ;Ki ( S k , Sl ) Ki ( Sl , S k ) = Ki ( Sl , S k ) Ki ( S k , Sl ) ;Ki ( S k , Sl ) Ki ( Sl , S k ) = Ki ( Sl , S k ) Ki ( S k , Sl ) .Отношение строгого интервального предпочтения проекта S k над а Slопределяетсяфункциейпринадлежности Du Ki ( S k , Sl ) ,характеризующейинтенсивность доминирования S k над Sl по i -му частному интервальномупоказателю качества.
Эта функция определяется соотношением:168 Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S l ,S k ) [ Dи K i ( S k ,S l ); Dи K i ( S k ,S l ) ] [ Dи K i ( S l ,S l ); Dи K i ( S l ,S k ) ] (12)min{ [ Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S l ,S k ); Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S l ,S l ) ] }max{[ Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S l ,S k ); Dи K i ( S k ,S l ) Dи K i ( S l ,S l ) ]}По результатам сравнения μ и Кi (Sk , Sl ) и μ и Кi (Sl , Sk ) , k 1, n; l 1, n; k lформируется оценочная матрица Dи K i ( S k , Sl ) .иПри выполнении (11) интервал DKi ( S k , Sl ) станет вырожденным, то естьинтерваломссовпадающимиконцами, D Ki ( S k , Sl ) = D Ki ( S k , Sl ) = Dи Ki ( S k , Sl ) .Отношение интервального недоминирования варианта S k над вариантом Slопределяется функцией принадлежности ND Ki ( Sk , Sl ) как дополнение к Dи Ki ( Sk , Sl ) в виде:1, если Dи K i ( S k , Sl ) 0. ND K i ( S k , Sl ) 1 и K ( S , S ), если и K ( S , S ) 0D ik lD ik l(13)В результате формируется оценочная матрица ND Ki ( Sk , Sl ) .Степень «недоминируемости» проекта S k ни одним другим проектом по i му частному интервальному показателю качества может быть описана с помощьюфункции принадлежности для нечеткого множества недоминируемых проектов D Ki ( S k ) в виде: D K i ( S k ) min ND Ki ( S k , Sl ) .i 1,r(14)169 D Ki ( S k ) иллюстрируетКоличественное значение данной функцииблизость варианта проекта S k к оптимальным значениям по рассматриваемому i му показателю.
В зависимости от смысла задачи, если в процессе решенияпоказатель должен быть минимизирован, то значение DKi ( S k ) выбирается изk -й ( k 1, n; k l ) строки составленной оценочной матрицы ND Ki ( Sk , Sl ) .Соответственно,есливпроцессерешенияпоказательдолженбытьмаксимизирован, то значение DKi ( S k ) выбирается из l -о ( l 1, n; l k ) столбцасоставленной оценочной матрицы ND Ki ( Sk , Sl ) . D Ki ( S k )Величинапредставляетсобоймерупредпочтения,обеспечивающую способ сравнения проектов развития, характеризующихсяразнородными интервальными показателями качества. Она устанавливаетзначение приоритета проекта при его выборе.