決策分析技術(shù)與方法_第五章ppt課件

1、決策分析技術(shù)與方法北京科技大學經(jīng)濟管理學院 武森北京科技大學經(jīng)濟管理學院2目錄第一章 決策科學概述第二章 確定型、風險型和不確定型決策第三章 模糊決策第四章 灰色系統(tǒng)預(yù)測與決策第五章 可拓決策第六章 其他決策分析方法.北京科技大學經(jīng)濟管理學院3第五章 可拓決策要實現(xiàn)的目的和給出的條件之間有矛盾，即在某些條件下，按通常的方法去處置那么達不到預(yù)期的目的，這樣的問題稱之為“不相容問題。中國學者蔡文教授于1983年提出的“可拓集合實際開創(chuàng)了對這一問題的深化研討?！翱赏丶蠈嶋H的建立，為尋覓處理不相容問題的規(guī)律提供了實際根據(jù)，并為決策科學的開展闖出了又一條新的途徑。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院4第五章 可

2、拓決策 5.1 可拓決策的根本思想 5.2 物元與物元變換 5.3物元變換與可拓決策 5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院55.1 可拓問題的根本思想 一、可拓決策的根本思想 可拓決策的根本思想是，從處置矛盾問題即不相容問題的角度出發(fā)，研討如何運用方式化的模型分析事物拓展的能夠性和開辟創(chuàng)新的規(guī)律，在遇到矛盾時，如何生成謀劃創(chuàng)意，如何進展全面的資源分析，尋覓可拓資源，化不相容為相容，化對立為共存，并構(gòu)成一套處理矛盾問題的方法。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院65.1 可拓問題的根本思想 二、化解矛盾的三條途徑一變換目的假設(shè)在某個條件下目的不能實現(xiàn)，而條件又難以改動，此時可以思

3、索變換問題的目的。二變換條件假設(shè)矛盾問題的目的不易改動，那么應(yīng)思索改動問題的條件。三同時變換目的和條件在許多矛盾問題的處理過程中，往往單獨進展目的的變換或條件的變換不能化解矛盾，此時可思索同時改動問題的目的和條件。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院75.1 可拓問題的根本思想 三、處理矛盾問題的流程圖分析問題建立矛盾問題的可拓模型可拓分析選擇對目的或條件進展變換選擇變換方法進展變換或設(shè)置轉(zhuǎn)換橋判別變換后的問題能否相容或共存終了否是.北京科技大學經(jīng)濟管理學院8第五章 可拓決策 5.1 可拓決策的根本思想 5.2 物元與物元變換 5.3物元變換與可拓決策 5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學

4、經(jīng)濟管理學院9一、物元所謂物元，是描畫事物變化的根本元。普通地，記有序三元組R=(M,C,X )為物元，這里M表示事物，C表示特征，X表示M關(guān)于C的量值，此三者稱為物元的三要素。假設(shè)事物M用n個特征c1,c2,cn及相應(yīng)的量值x1,x2,xn來描畫，那么稱為n維物元，記為 5.2 物元與物元變換 例如工件 長 直徑 質(zhì)量就是一個三維物元，(M,c1,x1)，(M,c2,x2)，(M,c3,x3)稱為R的分物元。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院10二、物元的三要素及其關(guān)系事物，指的是客觀世界中的事物，包括一切自然景象和社會景象，也包括物質(zhì)范疇的一切客觀存在。特征，是用以描畫事物的屬性。量值，是相對于詳

5、細的事物和特征而言的，是指該事物關(guān)于所指特征的規(guī)模、程度和范圍等。 5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院11二、物元的三要素及其關(guān)系一事物決議特征要認識事物，就要認識它的特征。不相容問題有很多解法的根本緣由在于：事物具有眾多的特征。 一個事物關(guān)于這個特征是不相容的，但另一些特征卻能夠為處理這個問題提供條件。特征改動了，事物關(guān)于特征不相容就能夠變?yōu)殛P(guān)于新特征相容；事物改動了，關(guān)于某特征的不相容也能夠變?yōu)橄嗳荨?.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院12二、物元的三要素及其關(guān)系二特征之間的聯(lián)絡(luò)一個事物的假設(shè)干特征中，有的是孤立存在的，有的是相互聯(lián)絡(luò)的。事物某些特征的變化會引

6、起另外一些特征的變化。假設(shè)物元集5.2 物元與物元變換 中，有一個關(guān)系f，使a是固定的量值，那么稱c1和c2為相關(guān)特征，否那么稱為無關(guān)特征。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院13二、物元的三要素及其關(guān)系三事物與量值的關(guān)系 事物的變化會引起某些特征的量值的改動；相反，量值的變化超越一定范圍就會產(chǎn)生質(zhì)的變化，即事物的改動。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院14三、物元變換物元變換實踐上是對事物或?qū)μ卣?量值的變換，每種變換可分解為四種根本方式。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院15三、物元變換一置換變換事物M0變?yōu)榱硪皇挛颩1的變換稱為事物的置換變換。同樣可定義特征與量值的

7、置換變換。二增刪變換物元的事物或特征/量值附加另一事物或特征/量值的變換稱為物元的事物或特征/量值的添加變換；反之為刪減變換。添加變換和刪減變換統(tǒng)稱為增刪變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院16三、物元變換三擴縮變換物元的量值的 倍 是實數(shù)且 的變換稱為量值的擴縮變換。當 時，稱為擴展變換；當 時，稱為減少變換。設(shè)物元的特征c由特征c1,c2,cn結(jié)合而成，事物關(guān)于c,c1,c2,cn的量值x,x1,x2,xn滿足那么稱特征c為c1,c2,cn之積，記為：并稱c為c1,c2,cn的母特征；c1,c2,cn都看成c的子特征。ci(i=1,2,n)變?yōu)閏的變換稱為特征的擴展變換

8、，而c變?yōu)閏i(i=1,2,n)的變換稱為特征的減少變換。物元的事物由大變小或由小變大的變換稱為事物的擴縮變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院17三、物元變換四組分變換1、量值的組分變換物元R0=(M0,c0,x0)的量值x0分解為假設(shè)干個量值x1,x2,xn的變換稱為量值的分解變換；反之，假設(shè)物元R1=(M0,c0,x1) ，R2=(M0,c0,x2), Rn=(M0,c0,xn)結(jié)合成物元R=(M0,c0,x)的變換稱為組合變換。組合變換和分解變換統(tǒng)稱為量值的組分變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院18三、物元變換四組分變換2、特征的組分變換假設(shè)特征

9、c1,c2,cn 和c滿足那么c1,c2,cn變?yōu)閏的變換，稱為c1,c2,cn的組合變換；反之，特征c變?yōu)閏1,c2,cn的變換，稱為c的分解變換。特征的組合變換和分解變換統(tǒng)稱為特征的組分變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院19三、物元變換四組分變換3、事物的組分變換事物M0變?yōu)榧僭O(shè)干個不少于兩個事物M1,M2,Mn的變換稱為事物的分解變換；事物M1, M2, Mn組成具有某種意義的事物M的變換稱為事物的組合變換。事物的組合變換和分解變換統(tǒng)稱為事物的組分變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院20三、物元變換對于物元變換還規(guī)定了一些根本運算：積先把物元R0

10、變換到R1，再把R1變換到R2，那么R0直接變換到R2的變換就稱為前兩個變換的積；逆 先把物元R0變換到R1，那么把R1變換到R0的變換稱為原變換的逆變換；或 對兩個變換采用其中一種變換的變換，稱為這兩個變換的或變換；與 同時采用兩個變換的變換，稱為這兩個變換的與變換。5.2 物元與物元變換 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院21第五章 可拓決策 5.1 可拓決策的根本思想 5.2 物元與物元變換 5.3物元變換與可拓決策 5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院22所謂處理一個問題，就是指在一定的條件下要到達某種目的。用物元分析的觀念表述，即是一個目的物元R和一個條件物元r的綜

11、合Rr。物元分析以為，任何一個問題都可以劃分為目的和條件兩部分。例如，一個企業(yè)一年中要獲得一定的利潤，這可以看成是目的，而現(xiàn)有的廠房、設(shè)備、人員和管理程度等可以看成是條件。如何合理的改動條件、目的以及企業(yè)的各種關(guān)系，來使企業(yè)向著人們需求的目的前進，這就是企業(yè)的決策者所要思索的問題。對此，物元分析用物元表示問題，并經(jīng)過分析它們的構(gòu)造與相互關(guān)系，找出變換及其轉(zhuǎn)化的相互關(guān)系和規(guī)律，從而處理實踐問題。5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院23一、三四三法對于一個給定的實踐問題W，用物元表示即為W=Rr，可以經(jīng)過變換目的、變換條件及同時變換目的和條件這三種途徑，再利用置換、組分、擴縮和增

12、刪四種根本變換，經(jīng)過“或、“與、“逆三種組合方式構(gòu)成各種處理問題的方法，這就是物元分析的“三四三法。5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院24二、三四三法在價值工程中的運用利用三四三法，可以提出新產(chǎn)品的構(gòu)思，以下簡介三四三法在可拓決策中的運用。利用三四三法提出降低本錢的價值工程方法簡介：價值工程是研討如何提高產(chǎn)品或作業(yè)價值的科學方法，它可以運用物元分析的方法，經(jīng)過變換原資料、工序、零件等尋覓最優(yōu)方案。所謂價值，就是指功能和本錢的比值：價值=功能/本錢5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院25二、三四三法在價值工程中的運用在價值工程中，有兩個重要的根本原那么：原那

13、么1 一樣功能的東西可以相互替代原那么2 一切方案都是可以改良的，都存在著提高經(jīng)濟效益的潛力從價值工程的觀念來看，任何方案都是不完善的，任何產(chǎn)品、工序和構(gòu)造都是可以改良的。利用三四三法，可以按照能否置換、能否組合或分解、能否添加或刪減，以及能否擴展或減少四個問題提出創(chuàng)新方案。 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院26二、三四三法在價值工程中的運用1、能否置換雖然每種原資料或者每個零件都是為實現(xiàn)某種功能所必需的，但是要實現(xiàn)某種功能，不是非運用它不可。在工廠里，只需具有一樣量值的功能的東西，就可以作為相互交換的對象。也就是說，一樣功能的同征物元可以相互替代。尋覓同征物元，是處理工

14、廠里原料缺乏，本錢過高矛盾的主要方法。例如，有家工廠發(fā)現(xiàn)，在消費過程中，甲醇和甲酚都具有配制某一產(chǎn)品需求的功能，即甲醇，功能，x和甲酚，功能，x是同征物元，因此可用甲醇替代甲酚，而每年可為工廠節(jié)約7.2萬元。 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院27二、三四三法在價值工程中的運用1、能否置換由于科學技術(shù)的提高，新資料、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮。因此，對每一種正在運用的資料、零件、工序甚至消費人員都可以提出這樣的問題：能否用確定同征物元的方法，去尋覓本錢更低、效率更好的替代物？ 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院28二、三四三法在價值工程中的運用2、能否組合或

15、分解把一些零部件或工序合并而堅持所需求的功能，往往可以節(jié)省很多資料或資金。如，某鞋廠過去將海綿中底與硬中底分成兩道工序硫化，但后來經(jīng)分析、革新，提出了兩道工序合并為一道工序的方案且堅持了原有的功能，進而節(jié)省了勞動力、時間和原料。與組合相反的變換方法是分解。有時候，把復雜的零件或工序分解為假設(shè)干部分，也可以提高經(jīng)濟效益。 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院29二、三四三法在價值工程中的運用3、能否添加或刪減在有些事物中，加進少量添加劑，便會產(chǎn)生極大的功能。如，某化工廠運用環(huán)氧樹脂和固化劑配制的粘膠劑很脆，為理處理這一難題，他們在消費中參與了少量的鄰苯二甲酸二丁酯等增韌劑，便處

16、理了這一問題。另一方面，經(jīng)過功能分析，我們時常會發(fā)現(xiàn)一些多余的零部件、動作或工序，假設(shè)去掉這些部分既可為工廠節(jié)省大量的本錢，又能堅持原產(chǎn)品的必要功能。 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院30二、三四三法在價值工程中的運用4、能否擴展或減少在有些消費過程中，經(jīng)過減少某些零部件的尺寸、體積或分量，減少某些工序的時間或加料量，既降低了產(chǎn)品的本錢，又保證了原產(chǎn)品的必要功能。 5.3 物元變換與可拓決策 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院31第五章 可拓決策 5.1 可拓決策的根本思想 5.2 物元與物元變換 5.3物元變換與可拓決策 5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管

17、理學院32一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)可拓集合論是傳統(tǒng)集合論的一種開辟和突破。它是描畫事物“是與“非的相互轉(zhuǎn)化及量變與量變過程的定量化工具。5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院33一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)一可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)可拓集合的哲學根底在于：在處置不相容問題的思想過程中，最為突出的表如今于以辯證思想為主導的發(fā)明性，特別是變通思想及事物可轉(zhuǎn)化性的定量分析，對此，經(jīng)典數(shù)學的工具就顯得有些無能為力。在以下準那么根底上可以建立可拓集合：1元素x具有性質(zhì)P如合格廢品；2元素x不具有性質(zhì)P如廢品；3元素x由原來不具有性質(zhì)P變?yōu)榫哂行再|(zhì)P如可返工品；4元素x具有性質(zhì)P又不具有性質(zhì)P如

18、半導體。5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院34一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)一可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)所謂在某種限制條件下，對象集X上的一個可拓子集 ，是指對于任何 ,規(guī)定了一個實數(shù) 用它來表示x與 的關(guān)系，映射：5.4 基于物元變換的可拓決策方法 稱為 的關(guān)聯(lián)函數(shù)。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院35一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)一可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù) 當 時，表示 ，稱 為 的經(jīng)典域；5.4 基于物元變換的可拓決策方法 當 時，表示 ，但在該限制下，x能變?yōu)?，稱 為 的可拓域；當 時，表示 ，且在該限制下，x不能變?yōu)?，稱 為 的非域； 當 時，稱 為 的零界； 當 時，稱 為 的拓界；.

19、北京科技大學經(jīng)濟管理學院36一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)一可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)5.4 基于物元變換的可拓決策方法 可見，可拓集合將選集分為三個部分：經(jīng)典域、非域和可拓域。可拓域中的元素，本不具備某種性質(zhì)，但在一定條件下，又可變?yōu)榫邆淠承再|(zhì)，即可拓域經(jīng)過映射、變換可以化不相容為相容。記可拓集.北京科技大學經(jīng)濟管理學院37某廠計劃引進一條新的消費線，需求投資2000萬元，但只需流動資金600萬元，對于“引進消費線所需金額假設(shè)用經(jīng)典集合描畫，那么為區(qū)間 單位：萬元，其特征函數(shù)為一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)二實例5.4 基于物元變換的可拓決策方法 按上述特征函數(shù)所示，少于2000萬元即使差一元亦不屬于“可以引進消費

20、線之例?？梢?，用經(jīng)典集合描畫對象集具有很大的缺乏之處。假設(shè)該廠最多可籌集1500萬元，那么共有2100萬元加上原有的600萬元，此時，就可引進新消費線了。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院38在此例中，對象集 ，根據(jù)上述分析，它可分為三大域：第一部分：經(jīng)典域 ，當該廠擁有的資金超越或恰好為2000萬元時，該廠可以引進消費線；第二部分：可拓域 ，當該廠原有資金在500萬元到2000萬元之間時，可以經(jīng)過各種集資方式，籌得所需資金；第三部分：非域 ，當該廠原有資金在500萬元以下時，由于前提是最多只能籌得1500萬元，所以，工廠不能引進消費線。一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)二實例5.4 基于物元變換的可拓決策方法

21、.北京科技大學經(jīng)濟管理學院393當u屬于非域 時，關(guān)聯(lián)值小于-1，即上例的關(guān)聯(lián)函數(shù)可表示為一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)二實例5.4 基于物元變換的可拓決策方法 其中u表示該廠流動資金總額。1當u屬于經(jīng)典域 時，關(guān)聯(lián)值2當u屬于可拓域 時，關(guān)聯(lián)值大于-1，小于0，即.北京科技大學經(jīng)濟管理學院40得知關(guān)聯(lián)函數(shù)具有以下主要特點： (1) 用經(jīng)典集合描畫時，僅從特征函數(shù)來看，不能判別金額的大小，而用關(guān)聯(lián)函數(shù)描畫時，可以區(qū)分大?。?(2) 當u屬于可拓域時，闡明該廠經(jīng)過變換條件，可以引進消費線，且從關(guān)聯(lián)值的大小，可以判別可變性的難易度，如由 一、可拓集合與關(guān)聯(lián)函數(shù)二實例5.4 基于物元變換的可拓決策方法 以上

22、不等式的含義是原有資金越多，可以籌足2000萬元的能夠性越大。.北京科技大學經(jīng)濟管理學院41現(xiàn)實世界中充溢著大量的不相容問題，物元分析是研討處理不相容問題的規(guī)律的有效方法。所謂不相容問題，就是由目的和使該目的不能實現(xiàn)的條件構(gòu)成的問題。它包括可拓問題 和矛盾問題 。前者表示在某種限制下，該問題為不相容問題，但可以轉(zhuǎn)化為相容問題；后者那么不能。二、不相容問題及其解法一兩類不相容問題5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院421、不相容問題的兩個要素要研討不相容問題，必需先弄清它的兩個要素：(1) 目的：即事物所要到達的目的。 不相容問題的目的應(yīng)思索兩點：1這個目的必需是客觀存

23、在的；2這個目的是有利于今后開展的。(2) 條件：即影響事物發(fā)生、存在或開展的要素。二、不相容問題及其解法二不相容問題的要素5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院431、不相容問題的兩個要素對于不相容問題的條件，有以下三點思索：(1) 一切事物的轉(zhuǎn)化、問題的處理和物元的變換，都依賴于條件，決議于條件；(2) 所談及的條件，是指廣義的條件；想不到，不認識和不會運用的條件，不等于客觀不存在；(3) 發(fā)明條件、變換條件，一定要在已有條件的根底上，且要遵照客觀規(guī)律。二、不相容問題及其解法二不相容問題的要素5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院442、目的

24、與條件所構(gòu)成的不相容問題目的與條件構(gòu)成的不相容問題，根本可以分為三類：(1) 目的和條件不一致：包括相差、相左、和相反三種情況。相差是目的要求高，具備的條件比較差；相左是目的和條件相互不一致；相反是目的和條件相互矛盾。(2) 在一定條件下，目的與目的不相容：包括主目的與次目的、次目的與次目的的不相容。其本質(zhì)是條件與目的不相容。(3) 要到達一定目的，條件與條件不相容：其本質(zhì)仍是條件與目的不相容。二、不相容問題及其解法二不相容問題的要素5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院45所謂非確定性的不相容問題，即條件確定、但目的不確定或不全確定，或是目確實定、但條件不確定或不全確

25、定，或者目的和條件都不全確定的不相容問題。二、不相容問題及其解法三非確定性的不相容問題5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院46處置非確定性不相容問題的方法有1、模糊法非確定性的不相容問題的不確定性，其本質(zhì)是客觀的，但又包含有一定的客觀成分。2、擇主法擇主法是擇取明晰的非確定性不相容問題的主要目的或主要條件，放棄其不明晰的次要目的或條件，使不相容問題明朗化、確定化的方法。二、不相容問題及其解法三非確定性的不相容問題5.4 基于物元變換的可拓決策方法 .北京科技大學經(jīng)濟管理學院473、分解法非確定性的不相容問題普通由假設(shè)干個確定的子集組成。假設(shè)把它們分解出來，變成非確定性的不相容問題的并集，就可使非確定性的不相容問題明晰化。4、動