Extension of TOPSIS for fuzzy multi-attribute decision making problem based on experimental analysis

This paper is concerned with a technique for order performance by similarity to ideal solution (TOPSIS) method for fuzzy multi-attribute decision making, in which the information about attribute weights is partly known and the attribute values take form of triangular fuzzy numbers. Considering the fact that the triangular fuzzy TOPSIS results yielded by different distance measures are different from others, a comparative analysis of triangular fuzzy TOPSIS ranking from each distance measure is illustrated with discussion on standard deviation. By applying the most reasonable distance, the deviation degrees between attribute values are measured. A linear programming model based on the maximal deviation of weighted attribute values is established to obtain the attribute weights. Therefore, alternatives are ranked by using TOPSIS method. Finally, a numerical example is given to show the feasibility and effectiveness of the method.     

基于模糊TOPSIS-FMEA的飞机IDG风险评价

在传统飞机电源系统失效模式及影响分析(failure mode and effects analysis, FMEA)法中, 采用风险评价指标属性值简单相乘的方法计算风险优先数, 造成风险评价指标不精确, 且主观因素导致属性值发生微小变化, 影响最终评价结果。通过在发生度、严重度和探测度这3个风险评价指标中引入模糊逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS)理论进行风险评价, 去模糊化和归一化后构造加权判断矩阵, 确定逼近理想解排序法的正负理想解, 根据相对贴近度大小对各故障模式进行风险水平排序。与传统失效模式及影响分析法的对比验证了方法的有效性和实用性, 可为飞机电源系统其他组件风险水平评价提供有效参考。     

灰色风险型多属性群决策方法

对一类权重信息未知并且属性值为区间灰数的灰色风险型多属性群决策问题进行了探讨,提出了一种基于理想矩阵的相对优属度决策方法.首先,利用属性值为区间灰数这一特性,将灰色系统理论的思想和方法与经典风险决策方法相融合,构建了决策系统中各方案之间的关联度公式以及优化模型,合理地解决了属性权重未知问题.然后综合考虑决策者群体的主观偏好,通过构造理想矩阵,借助每一方案决策矩阵与理想矩阵、负理想矩阵的综合加权距离获得每个方案相对于理想方案的优属度,再由优属度的大小对方案的优劣进行排序.应用实例说明了所提出决策方法的合理性和算法的有效性.为解决灰色风险型决策问题提供了一种新思路.     

属性权重未知的连续风险型多属性决策研究

针对属性权重未知、属性值为有限区间上的连续随机变量的风险型多属性决策问题,提出了一种灰色关联度排序方法。首先,通过密度函数的变换,对风险决策矩阵进行规范化处理,并通过期望值定义了两个随机变量之间的偏差,利用离差最大化原则确定了属性指标权重。然后定义了正负理想解,计算每个方案与正负理想解的灰色关联度及相对贴近度,根据每个方案的相对贴近度确定方案排序。最后,给出了以属性值为区间数的多属性决策问题的决策步骤,证明了该方法的有效性。     

基于马田系统与TOPSIS的区间数多属性决策方法

针对区间数多属性决策问题,提出了一种利用马田系统处理区间数决策向量信息、利用TOPSIS法对区间数决策向量进行排序的方法. 该方法将决策方案的区间数决策向量看作是多维属性空间中的超长方体,利用2水平正交表在该超长方体上均匀、分散地进行布点,并组成布点集来代表该决策方案;利用马氏距离测度决策方案布点集中的布点到正负理想方案布点集的距离;利用信噪比定义决策方案与正理想方案的贴近度.给出了详细的决策步骤.最后通过实例同其他方法进行了对比分析,结果表明本方法可行、有效.     

基于混合多属性信息的复杂多阶段决策方法

针对属性权重和阶段权重完全未知且属性信息表示为混合形式的多阶段决策问题,提出一种新的决策方法。首先,将混合型属性信息统一成区间数形式,在此基础上根据属性信息的熵权区间和离差水平确定属性权重。然后,借助有序聚类法将决策对象各个阶段的矢量信息划分为若干个聚集,再以聚集中决策矢量的距离最小化为目标,构建优化模型求得聚集内各矢量的阶段权重,进而得到所有决策对象的综合阶段权重。最后,利用TOPSIS法对决策对象进行排序,并通过算例对该方法的可行性和实用性进行证明。     

Extension of the TOPSIS method based on prospect theory and trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers for group decision making

Considering the decision maker＇s risk psychological factors and information ambiguity under uncertainty, a novel TOPSIS based on prospect theory （PT） and trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers （YrIFNs） for group decision making is investigated, in which the criteria values and the criteria weights take the form of TrIFNs, and weights of decision makers are unknown. Firstly, distance measures for TrIFNs are used to induce value function under trapezoidal intuitionistic fuzzy environment. Secondly, the concepts of distance measures and trapezoidal intuitionistie fuzzy weighted averaging operator are employed to induce the weights of decision makers and thus the decision makers＇ options can be aggregated. Then the PT-based separation measures and relative closeness coefficient are defined and an algorithm for ranking alternatives under trapezoidal intuitionistic fuzzy environment is proposed. Finally, a numerical example further illustrates the practicality and effectiveness of the proposed TOPSIS method.     

基于直觉模糊熵和VIKOR的装备器材供应商选优决策

针对装备征用动员中器材需求不确定性大、响应时效性和质量要求高等特点,构建基于军事供应链的装备器材供应商选优评价准则体系,为解决不同准则带来的多种异质评价信息及准则权重、决策者权重均未知的多准则群决策问题,提出了一种基于直觉模糊熵和扩展多准则妥协解(VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR)框架的决策方法。首先,采用包含隶属度与非隶属度偏差及犹豫度信息的直觉模糊熵,基于熵权法和权重协调系数确定综合准则权重;其次,综合考虑决策矩阵直觉模糊熵和距离测度,建立一种新的决策者权重方法;然后,采用直觉模糊加权平均算子得到决策者和决策群体综合评价矩阵;最后,将VIKOR方法扩展到直觉模糊语言环境,对备选供应商进行折衷排序和选优。     

基于复杂网络理论的配电网节点脆弱度评估

配电网中节点脆弱性的大小是其结构鲁棒性的重要体现,为实现对配电网节点脆弱度的评估,提出对配电网节点脆弱度大小排序的方法。首先,构建配电网的复杂网络加权模型;其次,针对节点脆弱度评估中的度值、介数、凝聚度和紧密度等几个指标,结合主观和客观两方面信息构建描述各指标重要性的权重;最后,提出综合逼近理想排序(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)和灰色关联度的方法,实现对配电网节点脆弱度大小的排序。对几种典型的中压配电网进行计算,验证了本文方法的可行性,对IEEE123系统分析,结果表明多指标综合评估较单一指标评估更符合配网的实际特点。     

基于区间二元语义的动态灰色关联群决策方法及应用

With respect to the problem that index value is ofter given in the form of interval linguistic assessment information in the dynamic multiple attribute group decision making, a novel dynamic grey incidence group decision making methodology based on interval two tuple linguistic information is proposed. Firstly, the algorithms and properties of the interval two tuple linguistic information are used to aggregate the information evaluation matrix. Secondly, the positive and negative ideal schemes for each time period are designed in order to deal with the problem that the expert weights and time weights are known, while index weights are unknown, so that the multi objective programming model with the minimum deviation of the grey incidence degree between each scheme and the positive ideal scheme for each stage is built to determine the index weights. Thirdly, the grey incidence each stage degree with interval two tuple linguistic information between each scheme and the positive and negative ideal scheme for each stage is calculated to establish the optimization model of the optimal membership degree for scheme, so that the expressions form of the optimal membership degree for scheme is determined to solve the optimal membership degree for scheme. Finally, an example validates the feasibility and effectiveness of the novel model. The results show that the proposed method can more precisely deal with the language information and avoid information distortion and loss based on the previous method of processing the language.     

基于心态指标的区间型多属性决策方法

针对决策者的偏好信息和决策矩阵元素均为区间数的不确定多属性决策问题,提出了一种新的决策方法.该方法引入决策者的心态指标把区间型决策矩阵转化为带心态指标的决策矩阵,再通过求解最小化最大绝对偏差的优化问题,得到属性的权重向量,利用方案的综合属性值给出各方案的排序结果.当决策者处于不同的心态时,可以通过调整其心态指标来进行决策,更加符合实际,计算简单,易于计算机上实现,应用实例表明了方法的有效性和实用性.(江西财经大学信息管理学院,江西南昌 330013)     

基于离差最大化模型的模糊多属性决策投影法

针对属性权重完全未知且属性值为三角模糊数的模糊多属性决策问题,提出了一种基于线性规划和模糊向量投影的决策方法。该方法给出了三角模糊数距离、三角模糊数向量投影等概念,给出了两个属性值规范化公式。基于加权属性值离差最大化建立一个线性规划模型,通过求解此模型得到属性的权重,从而利用各方案的加权属性值在模糊正理想点上的投影对方案进行排序。该方法不仅避免了模糊数的比较,而且具有操作简便和易于计算的优点。最后,通过算例说明模型及方法的可行性和有效性。     

改进TOPSIS的多态融合直觉模糊威胁评估

针对防空作战中的目标威胁评估问题,提出一种新的多时刻融合直觉模糊集排序模型。首先,依据目标威胁属性的主、客观权重得到综合权重。然后,通过逼近理想解排序法来衡量直觉模糊集信息量的大小,利用直觉模糊熵来表征直觉模糊集信息的可靠性,并结合决策者的风险偏好,构建了基于信息量和不确定性的直觉模糊集排序模型,得出单时刻的目标威胁排序。最后,利用泊松分布逆形式构建了时间序列权重以融合多个时刻的决策信息,得出最终的目标威胁排序。仿真结果表明,所提算法综合了多时刻的决策信息,并可根据决策者的风险偏好进行调整,灵活性强,可靠性高。     

基于直觉正态模糊集结算子的多准则决策方法

定义了直觉正态模糊数及其运算法则、Euclidean距离、直觉正态模糊加权算术平均算子和直觉正态模糊加权几何平均算子. 针对准则值为直觉正态模糊数而权重信息不完全的多准则决策问题, 提出了一种基于直觉正态模糊集结算子的决策方法. 该方法首先利用各方案之间的距离和最小化思想建立优化模型求得最优权重, 然后利用集结算子对各准则进行集结, 从而得到各方案的综合评价值, 最后通过比较它们跟正负理想方案间的相对贴近度的大小, 得到方案集的排序. 实例表明该方法的有效性和可行性.     

一种基于相似度的混合型多属性决策方法

研究了实数、区间数、语言值和不确定语言值相结合的混合型多属性决策问题。基于逼近理想解的排序方法(TOPSIS方法)确定理想方案,并定义了一种新的相似度,将各类型属性值的相似度计算规范到统一的度量空间,并且指出该相似度的几何意义,说明用该方法描述方案相似程度的合理性。将待选方案与理想方案比较,进行排序择优。最后,给出两个算例,证明了该算法的有效性。     

一种混合型多属性决策问题的TOPSIS方法

研究了精确数、区间数和模糊数指标相结合的混合多属性决策问题，提出了一种基于理想点的多属性决策模型，给出具体的决策方法和过程．各方案的排序是根据其到正理想解的相对贴近度大小进行的，从而为解决混合多属性决策问题提供了一条新的途径．     

基于区间数群决策矩阵的专家权重确定方法及其算法实现

针对专家偏好信息为区间数群决策矩阵的多属性群决策问题,提出了一种专家权重确定方法并利用自适应迭代算法实现。首先,给出了区间数和专家群决策矩阵的定义。然后,使用加权几何系数法计算专家综合权重,并通过比较专家个体与专家群体决策矩阵的偏差距离计算出专家的客观权重,经过多次迭代后得到稳定的专家客观权重与专家综合权重。最后,实例验证了该算法的可行性与有效性。     

基于云模型的改进TODIM方案评价方法

针对传统方案评价方法只考虑评价信息的模糊性而忽略信息随机性的问题,同时考虑决策者具有参照依赖和损失规避行为,提出基于云模型的改进交互式多属性决策(简称为TODIM)方案评价方法。首先采用云模型对语义评价变量进行量化;其次定义算术平均云,基于云距离测度算法分析专家评价云与算术平均云的相似度,确定专家动态权重,并通过云的集成方法构建加权云决策矩阵;再定义正、负理想云模型并以最大化所有方案的总体贴近度为目标,建立线性规划模型确定指标权重;最后采用基于云距离测度算法的云-TODIM方法计算每个方案相对于其他所有方案的总体优势度,从而对方案排序。以云服务供应商的评价与选择为例,验证了所提方法的有效性。     

一种连续型随机多属性大群体决策方法

针对属性权重信息完全未知和属性值为连续型随机变量的多属性大群体决策问题,提出了一种大群体决策方法。该方法将正态分布的3σ原则推广到任意分布,将随机属性值转化成区间数;并把实数范围内的模糊聚类算法扩展到区间数上,通过该算法将大群体中的成员按偏好形成若干个不同的聚集;在此基础上定义并计算群体中各个聚集和整个大群体的区间评价矩阵;然后利用不确定性有序加权平均算子获得决策方案的综合排序。最后通过一个实例对方法进行了验证。     

基于Normative算子的HFS数值延拓方法及多属性决策应用

为解决犹豫模糊集(hesitant fuzzy set,HFS)隶属度数值个数不一致的问题,讨论了现有数值延拓（numerical extending,NE）方法的局限性,提出基于Normative算子的HFS NE方法,在没有新息加入的条件下,依次选取现有HFS隶属度可能值的均值作为一个新的延拓隶属度,直至所有HFS隶属度个数相等为止,并基于有序加权平均(ordered weighted averaging,OWA)算子归纳隶属度统一方法。最后将所提出的方法应用到多传感器电子侦察情报的多属性决策问题中,基于改进的逼近理想解(technique for order preferences by similarity to ideal solution,TOPSIS-ε)法对各信源HFS属性判决进行多属性决策。仿真试验分析了距离、距离参数、属性权重对决策结果的影响,并详细对比和验证了新方法在HFS隶属度NE方面的稳定性和直观性。