基于IEC的隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的決策過(guò)程與決策方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的多準(zhǔn)則決策研究中，決策目標(biāo)函數(shù)及限制條件通常是結(jié)構(gòu)化表示的，通過(guò)在決策過(guò)程中獲取決策者的偏好，可以使用適當(dāng)?shù)臎Q策方法進(jìn)行問(wèn)題的求解。然而，在現(xiàn)實(shí)決策中還存在著這樣一類決策問(wèn)題，其決策目標(biāo)函數(shù)不能或者難以顯示定義。例如在服裝設(shè)計(jì)、汽車造型設(shè)計(jì)或旅游行程規(guī)劃問(wèn)題中，對(duì)什么是“最適合、最滿意”的一套服裝、一款車型或者一張旅游行程計(jì)劃表，就難以建立起相應(yīng)顯示表示的決策目標(biāo)函數(shù)。而且此類問(wèn)題中，決策者的偏好也難以在一開始就完全定義清楚，而需

2、要決策者在交互的問(wèn)題求解過(guò)程中逐漸加以確認(rèn)。本文將這類決策問(wèn)題稱之為“隱性目標(biāo)決策問(wèn)題”，由于它具有“決策目標(biāo)難以完全數(shù)量化、結(jié)構(gòu)化表示”、“決策者的偏好隨著決策分析的進(jìn)行而改變”、“決策問(wèn)題常常具有NP難性質(zhì)”的特點(diǎn)，使得求解這類問(wèn)題充滿著挑戰(zhàn)。這類決策存在：決策問(wèn)題如何表征、決策者的偏好不斷調(diào)整如何解決、搜索效率如何提高等問(wèn)題。 本文從隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的角度出發(fā)，分析此類問(wèn)題的特點(diǎn)，研究求解該類問(wèn)題的新算法，并建立處理隱性目

3、標(biāo)決策問(wèn)題的求解過(guò)程框架。主要的研究?jī)?nèi)容包括： （1）提出了本文的研究對(duì)象—“隱性目標(biāo)決策問(wèn)題”，分析了該類問(wèn)題的特征和研究難點(diǎn)，并給出問(wèn)題的數(shù)學(xué)形式的概念描述；研究討論了隱性目標(biāo)決策問(wèn)題求解方法的要求，指出交互式進(jìn)化計(jì)算（IEC）是適合處理隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的技術(shù)方法。基于交互式進(jìn)化計(jì)算，建立處理隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的求解過(guò)程框架。 （2）交互式遺傳算法（IGA）是IEC中研究最多的一個(gè)分支，針對(duì)IGA只能使用小規(guī)模的種群和

4、較少的進(jìn)化代數(shù)而造成的搜索能力有限和易陷入局部?jī)?yōu)化的問(wèn)題，利用i位改進(jìn)子空間理論，提出了能夠提高遺傳算法（GA）和交互式遺傳算法性能的變異概率選取策略，并分析了該策略對(duì)變異算子和算法性能的影響?；谶@種變異策略，提出了小種群自適應(yīng)遺傳算法，說(shuō)明了該策略能夠使得GA利用小規(guī)模的種群就可以獲得滿意的性能，適合在IGA中應(yīng)用。利用此變異策略，并根據(jù)IGA的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用于隱性目標(biāo)決策問(wèn)題求解的IGA，分析了算法的效率，并通過(guò)函數(shù)優(yōu)化和服裝設(shè)計(jì)

5、問(wèn)題的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證變異策略和算法的有效性。 （3）將基于智能體計(jì)算的思想應(yīng)用于交互式進(jìn)化計(jì)算領(lǐng)域，通過(guò)定義智能體、智能體生存環(huán)境及智能體在環(huán)境中的行為，如競(jìng)爭(zhēng)、自學(xué)習(xí)、交叉、變異、死亡替換等操作，提出了交互式Multi-Agent遺傳算法和交互式多智能體進(jìn)化算法，以有效求解隱性目標(biāo)決策問(wèn)題。所提出的兩種算法均具有較強(qiáng)的全局搜索能力，而其中的自學(xué)習(xí)操作又極大增強(qiáng)了算法的局部搜索能力；另外，算法還充分利用了人的智能和算法自身的特點(diǎn)，

6、使得用戶每次只需選擇2個(gè)左右最感興趣的個(gè)體，而且用戶不用對(duì)系統(tǒng)個(gè)體給出具體的適應(yīng)值，有效縮短了每一代用戶的評(píng)價(jià)時(shí)間，從而有利于減輕用戶評(píng)估個(gè)體適應(yīng)值的疲勞。從服裝設(shè)計(jì)的仿真試驗(yàn)可以看出，這些優(yōu)良的特性使得所提出的算法具有較高的運(yùn)行性能，并能夠有效緩解用戶的疲勞。 （4）提出了一個(gè)具有一般意義的求解隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的概念模型—集成IEC的IDSS結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)模型中各模塊的功能進(jìn)行了分析討論。研究了“隱性目標(biāo)決策問(wèn)題”的一個(gè)具體實(shí)

7、例—服裝設(shè)計(jì)問(wèn)題。分析了服裝設(shè)計(jì)編碼及其求解思路，研究了基于IEC的服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程，討論了基于IEC方法的服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能。 “隱性目標(biāo)決策問(wèn)題”由于存在難以顯示表示的決策目標(biāo)，并且決策者的偏好結(jié)構(gòu)也未知，所以要比傳統(tǒng)的決策目標(biāo)函數(shù)已知的多準(zhǔn)則決策問(wèn)題更為復(fù)雜。本論文提出了具有較高決策效率的新的IEC算法，并基于這些方法，研究了集成IEC的IDSS結(jié)構(gòu)模型，建立了隱性目標(biāo)決策問(wèn)題的求解過(guò)程框架，為支持處理隱性目標(biāo)決策問(wèn)