Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lr09.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
257 Кб
Скачать
☆

3. Теоретические сведения.

3.1. Оценка структур по вероятности достижения цели. Предположим, что в процессе исследования проблемы

1) исходная цель Z структуритована и разбита на m подцелей Z1, Z2, …, Zm;

2) построено множество альтернативных структур, состоящее из n возможных вариантов S1, S2, …, Sn;

3) для оценки степени достижения каждой из частных целей Z1, Z2, …, Zm сформировано множество из m критериев K1, K2, …, Km;

4) построена матрица векторных оценок

S1

S2

…

Sn

K1

k11

k12

…

k1n

K2

k21

k22

…

k2n

…

…

…

…

…

Km

km1

km2

…

kmn

Введем в рассмотрение: Pj – вероятность достижения конечной цели Z j-ой структурой Sj; pij – вероятность достижения промежуточной цели Zi j-ой структурой Sj . Ставится задача: отсеять неперспективные структуры и сформировать множество перспективных структур, состоящее из таких структур Sj, для которых Pj≥p0 (p0 – пороговое значение).

Решение задачи основано на принципе Флейшмана: вероятность достижения цели Z не превышает вероятности достижения частной цели Zi, т. е.

.

С этой целью:

1. Матрица векторных оценок приводится к безразмерному виду:

S1

S2

…

Sn

K1

ρ11

ρ12

…

ρ1n

K2

ρ 21

ρ22

…

ρ2n

…

…

…

…

…

Km

ρm1

ρm2

…

ρmn

где

- множество индексов критериев, ориентированных на достижение максимума, - множество индексов критериев, ориентированных на достижение минимума.

2. Безразмерные оценки ρij принимаются в качестве вероятностей достижения частных целей pij: pij=ρij.

3. Находятся вероятности Pj достижения конечной цели Z j-ой структурой Sj:

.

Фактически Pj есть минимальное из чисел в j-ом столбце матрицы безразмерных оценок.

4. Отбираются варианты, для которых Pj≥p0.

3.2. Ранжирование структур с использованием функций полезности. Одной из проблем при оценке структур с помощью многих критериев является существенная разница в диапазоне значений различных критериев. Практически любой алгоритм анализа структур прямо или косвенно содержит механизм приведения различных диапазонов значений к какому-то одному эталонному. Очень часто этот эталонный диапазон представляет собой отрезок [0, 1]. Рассмотрим один из способов приведения произвольного диапазона значений к отрезку [0, 1], основанный на использовании функций ценности.

Допустим, что критерий K имеет диапазон значений [k1, k2], при этом k1 – (наи)худшее значение, k2 – (наи)лучшее. Тогда функцию полезности ρ(k) можно построить следующим образом:

(1)

Ниже приведен график этой функции

Рис.1. График функции полезности.

Худшему значению критерия соответствует нулевое значение функции полезности, лучшему – единичное значение.

Отметим, что диапазон значений [k1, k2] может не совпадать с множеством всех значений критерия K. Чаще всего реальный диапазон не известен, а интервал [k1, k2] получен от экспертов и описывает множество желательных значений критерия. Понимать это нужно таким образом: значения критерия на некоторых структурах могут лежать вне диапазона [k1, k2], т.е. быть лучше (больше) k2 или хуже (меньше) k1. Таким значениям критерия функция полезности (1) ставит в соответствие значения 1 и 0 соответственно. То, что значения, лучшие k2, получают значение 1, вполне приемлемо. А вот, то что значения, худшие k1 , получают, как и k1, значение 0 – не всегда. Значения, худшие k1, могут быть не только нежелательными, но и недопустимыми. Для того, чтобы подчеркнуть, что значения худшие худшего нежелательны, функции полезности «позволяют» принимать отрицательные значения. Формула (1) при этом принимает вид:

(2)

График функции (2) приведен на рис. 2. Коэффициент t0=tgφ «управляет» углом наклона φ и предназначен для учета степени нежелательности «плохих» значений критерия. Степень нежелательности высокая – коэффициент большой, степень нежелательности малая – коэффициент маленький.

Рис.1. График функции полезности (2).

Алгоритм метода анализа структур с использованием функций полезности может быть таким.

1. Формируем множество конкурирующих структур {Sj}.

2. Определяем совокупность частных критериев {Ki}.

3. Проводим опрос экспертов относительно худших и лучших значений критериев:

{Ki}

Единицы

измерения

Худшее значение

Лучшее значение

K1

Еи1

k11

k12

K2

Еи2

k21

k22

…

Km

Еиm

km1

km2

4. Для частных критериев строим функции полезности (1), (2).

5. На основании опроса экспертов строим матрицу бинарных предпочтений критериев:

K1

K2

Km

сj

K1

c12

…

c1m

c1

K2

c21

…

c2m

c2

…

…

…

…

…

…

Km

cm1

cm2

…

cm

где

6. Находим веса частных критериев, отражающие неформальные предпочтения экспертов:

.

7. Для оценки частных показателей разрабатываем соответствующие модели.

8. Строим матрицу векторных оценок

S1

S2

Sn

K1

k11

k12

…

k1n

K2

k21

k22

…

k2n

…

…

…

…

…

Km

km1

km2

…

kmn

9. Находим веса частных показателей, исходя из разброса векторных оценок:

,

где

.

10. Находим усредненные веса, характеризующие важность частных критериев:

11. Производим оценку полезности конкурирующих структур

S1

S2

Sn

W

K1

ρ11

ρ12

…

ρ1n

W1

K2

ρ21

ρ22

…

ρ2n

W2

…

…

…

…

…

…

Km

ρm1

ρm2

…

ρmn

Wm

q

q1

q2

…

qn

Здесь

- оценки полезности, - функция полезности, соответствующая i-ому критерию;

- обобщенная оценка полезности структуры Sj, .

12. Ранжируем структуры в соответствии с обобщенными оценками полезности.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]