基于語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣的多屬性決策方法

黃志鑫，徐瑩瑩

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基于語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣的多屬性決策方法

黃志鑫1，徐瑩瑩2

（遼寧師范大學(xué) 1. 數(shù)學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116029；2. 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116081）

針對(duì)含有模糊語(yǔ)言信息的決策問題，基于語(yǔ)言真值直覺模糊格蘊(yùn)涵代數(shù)理論，提出了語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣，給出了將語(yǔ)言真值直覺模糊判斷矩陣轉(zhuǎn)換為語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣的方法，利用語(yǔ)言O(shè)WA算子對(duì)語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣進(jìn)行聚合、排序進(jìn)而得出最優(yōu)方案．將該方法應(yīng)用于選擇最佳創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為例，說明該方法的合理性和有效性．

語(yǔ)言真值直覺模糊格蘊(yùn)涵代數(shù)；語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣；語(yǔ)言O(shè)WA算子

1 引言及預(yù)備知識(shí)

Zadeh在1965年提出了模糊集[1]的概念，在隨后的幾十年中，該理論在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用．其后，Atanassove提出了直覺模糊集[2-3]的概念，直覺模糊集同時(shí)考慮了隸屬度、非隸屬度和猶豫度這3方面的信息，更加細(xì)致地刻畫了客觀世界的模糊本質(zhì)．

近年來，多屬性決策問題越來越被人們所重視．許多學(xué)者在多屬性決策問題方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，徐澤水對(duì)決策過程中的偏好關(guān)系進(jìn)行了研究[4-5]，并提出了直覺模糊聚合算子[6]，用來集結(jié)模糊信息．在區(qū)間數(shù)多屬性決策分析過程中，利用相對(duì)優(yōu)勢(shì)度、可能度和中間值等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化處理[7]并被人們所應(yīng)用．多屬性決策問題的實(shí)質(zhì)是利用已有的決策信息通過一定的方式，對(duì)一組或有限個(gè)備選方案進(jìn)行排序或擇優(yōu)．在現(xiàn)實(shí)的大型決策中，一般會(huì)有很多人參與，在決策過程中，每個(gè)決策者會(huì)給出相應(yīng)的決策矩陣，這種多個(gè)決策者參與的決策被稱作群決策．目前，有關(guān)決策矩陣為數(shù)值的決策研究取得了豐富的成果．其中，層次分析法[8-9]和著名學(xué)者Yager提出的一種集結(jié)決策信息的有序加權(quán)平均（OWA）算子[10]被廣泛使用，并且Yager還提出了非數(shù)字的多目標(biāo)決策方法．但是，由于客觀事物的復(fù)雜性和人類思維的模糊性，人們?cè)谠u(píng)價(jià)事物時(shí)通常會(huì)用模糊語(yǔ)言的形式進(jìn)行評(píng)價(jià)．因此，對(duì)方案以模糊語(yǔ)言形式進(jìn)行評(píng)估的研究逐漸引起人們的重視．

現(xiàn)如今，已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)語(yǔ)言真值格蘊(yùn)涵代數(shù)[11]和語(yǔ)言真值直覺模糊格蘊(yùn)涵代數(shù)[12]進(jìn)行了深入研究，并將六元語(yǔ)言值直覺模糊理論應(yīng)用到金融決策推理方面．本文基于語(yǔ)言真值直覺模糊格的理論，提出了語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣，并給出了將語(yǔ)言真值直覺模糊判斷矩陣轉(zhuǎn)換為語(yǔ)言真值直覺真度矩陣的方法，進(jìn)而利用語(yǔ)言O(shè)WA算子將語(yǔ)言真值直覺真度矩陣進(jìn)行聚合，最后將該理論運(yùn)用到十元語(yǔ)言真值直覺模糊決策問題中．

定義1[2]87設(shè)是一個(gè)非空集合，則稱為直覺模糊集，其中：和分別為中元素屬于的隸屬度和非隸屬度，即，，，．并滿足，而稱為中元素屬于的猶豫度．

定義2[7]497設(shè)為上的直覺模糊偏序關(guān)系，，對(duì)任意，，若滿足，，則稱矩陣與為直覺模糊判斷矩陣．

定義3[11]58在十元語(yǔ)言真值格蘊(yùn)涵代數(shù)，中，對(duì)任意，稱是一個(gè)十元語(yǔ)言真值直覺模糊對(duì)，若滿足，其中：運(yùn)算“′”為中的逆序?qū)希?/p>

引理[11]58對(duì)任意，是一個(gè)語(yǔ)言真值直覺模糊對(duì)當(dāng)且僅當(dāng)．

定義4[11]60十元語(yǔ)言真值直覺模糊格是一個(gè)有界分配格（見圖1），其中：和分別為的最大元和最小元．

圖1 十元語(yǔ)言真值直覺模糊格的結(jié)構(gòu)

定義5[13]設(shè)為模糊語(yǔ)言標(biāo)度，，若，其中：與相關(guān)聯(lián)的加權(quán)向量，；是集合中第個(gè)最大的元素，則稱是語(yǔ)言O(shè)WA算子．

2　語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣的構(gòu)造及其表示方法

（1）結(jié)合律：

3 算法設(shè)計(jì)

為了更好地利用語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣方法解決實(shí)際問題，給出如下的算法：

Step6對(duì)聚合結(jié)果進(jìn)行排序并對(duì)排序結(jié)果進(jìn)行分析，最終得到最優(yōu)方案．

4 應(yīng)用于十元語(yǔ)言真值直覺模糊的實(shí)例分析

考慮某個(gè)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的選擇問題，4個(gè)備選項(xiàng)目（方案）可供選擇．從綜合評(píng)價(jià)角度對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，制定了4項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)（屬性）：

Step1分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)系，找到和列出影響研究對(duì)象的因素．

Step2請(qǐng)專家通過對(duì)各屬性的分析和研究建立十元語(yǔ)言真值直覺判斷矩陣，專家給出十元語(yǔ)言真值直覺模糊判斷矩陣為，，：

Step3根據(jù)定義8和定義9給出的公式，將專家給出的十元語(yǔ)言真值直覺模糊判斷矩陣轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的十元語(yǔ)言真值直覺模糊真度矩陣，分別為，，：,

Step4給出語(yǔ)言值權(quán)重，并對(duì)語(yǔ)言值權(quán)重進(jìn)行歸一化處理．

根據(jù)文獻(xiàn)[13]中基于模糊語(yǔ)言評(píng)估和語(yǔ)言O(shè)WA算子的多屬性群決策方法計(jì)算本例，得到的排序結(jié)果為故最優(yōu)的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為．

本文在文獻(xiàn)[13]的基礎(chǔ)上，首先，從正反兩方面給出目標(biāo)屬性的評(píng)價(jià)值，其次，考慮了猶豫度對(duì)語(yǔ)言真值直覺模糊對(duì)的影響提出了聚合真度，使得決策過程更加全面，結(jié)果更有效．

5　結(jié)束語(yǔ)

本文提出的決策方法將直覺模糊集的優(yōu)勢(shì)性質(zhì)引入到語(yǔ)言真值中，決策過程中充分考慮到人在主觀評(píng)價(jià)時(shí)具有猶豫性，同時(shí)考慮了幾個(gè)屬性對(duì)比時(shí)的信息缺失和信息錯(cuò)誤等情況，是一種較實(shí)用的主觀判斷方法．在實(shí)際應(yīng)用計(jì)算過程中，如果直接利用模糊互補(bǔ)判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程耗時(shí)費(fèi)力，而且不具有直觀性，本文提出的決策方法利用語(yǔ)言真實(shí)真值直覺模糊真度矩陣來進(jìn)行計(jì)算，克服了運(yùn)算的復(fù)雜性，對(duì)決策結(jié)果的描述更加直觀．

參考文獻(xiàn)：

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Multi-attribute decision-making method based on linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy truth-degree matrix

HUANG Zhi-xin1，XU Ying-ying2

（1. School of Mathematics，Liaoning Normal University，Dalian 116029，China；2. School of Computer and Information Technology，Liaoning Normal University，Dalian 116081，China）

For decision making problem with fuzzy linguistic information，based on the theory of linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy lattice implication algebra，linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy truth-degree matrix is proposed．The method of converting linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy judgment matrix into linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy truth-degree matrix is given．By using the linguistic OWA operator to aggregate and order the 10-element linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy truth-degree matrix，obtain optimal scheme．The method is applied to choose the best start-ups，the result show that the method is rational and effectual．

linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy lattice implication algebra；linguistic truth-valued intuitionistic fuzzy truth-degree matrix；linguistic OWA operator

1007-9831（2016）10-0025-07

TP181

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.10.008

2016-08-30

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（61372187，61173100）；遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2015020059）

黃志鑫（1990-），男，遼寧大連人，在讀碩士研究生，從事智能信息處理研究．E-mail：huangzhixinlnnu@163.com