毕业论文模糊语言多属性群决策系统的设计与实现

山 西 大 学 论 文 编号：论文题目模糊语言多属性群决策系统的设计与实现 姓 名 院系、专业 计算机与信息技术学院、软件工程 学 习 年 限 2011 年 9 月至 2015 年 7 月指 导 教 师 学 位 级 别 学 士 2015 年 5 月 25 日- 1 -模糊语言多属性群决策系统的设计与实现学生姓名： 指导教师：内容摘要 多属性群决策问题广泛的存在于各个领域。目前大多数多属性群决策方法都是在专家和属性的权重已知的情况下进行的，而针对权重信息未知的模糊语言多属性群决策系统的设计与实现较少。本课题实现了一种基于客观的赋权方法模糊语言的多属性群决策系统。该系统基于 java web 技术和 mysql 数据库技术，采用交互式的操作方式。对用户给出的决策矩阵，进行客观集结。该系统可视化较好,能够辅助用户更加方便、快捷的得到客观的决策结果。关键词 直觉不确定语言数 多属性群决策 属性权重 专家权重1 引言多属性群决策在生活中的各个领域得到越来越广泛的应用，在大多数的群决策方法中专家和属性的权重是直接给出的,这样就会造成决策过程中人的主观因素的误差。该系统主要基于模糊语言多属性群决策的客观综合赋权方法进行设计与实现。其中，属性和专家的权重根据专家输入的评价信息进行计算得出。本系统使用 Java 语言和 MySql 数据库，基于B/S 架构实现。在专家和属性的权重未知情况下，根据专家给出的评价值，快速的算出专家和属性的权重。然后，通过管理员对集结得到方案的综合期望值，进而得出最优方案。该系统可以更加直观的展现决策的具体过程，对专家和属性的赋权更加合理,方便管理员对项目的决策，提高决策的效率和精度。 2 基本原理2.1 基于模糊语言多属性群决策的问题描述在模糊语言多属性群决策中，用 来表示模糊语言的术语集合，,10|ls为不确定语言变量， 表示评价值介于 到 之间。设 为需要s,basabs,21nA评价的方案集合， ，为属性集合， 为专家集合。其中关于,4321C,21nE属性和专家的权重需要计算得出。专家 对项目评价时需要输入直觉不确定语言数，包括kE不确定语言变量和直觉模糊集。当所有的用户对所有的方案评价后通过以下公式求得属性的权重和专家的权重。2.2 基本概念- 2 -假设 为一个不为空的集合，用 来表示直觉模糊集。X |)(,XxvuxAA直觉不确定语言集表示为 ，其中 和 分别,)(sx )(xuAv表示 对于 的隶属度和非隶属度，且满足 、 和x A)(xv1,0。1)(0vuA表示 对评价值的犹豫程度。)(xxA表示直觉不确语言数， 表示)(,1)()(11avusaa savuaE411)()(的期望值， 的不确定度表示为。)()(2)( 111 vl当方案的不确定语言数的期望值越越大，则表示方案的评价高，方案就越好。2.3 模糊语言多属性群决策决策过程2.3.1 决策说明在基于直觉不确定语言数的多属性群决策中，方案集表示为 ，,21mA属性集表示为 ，属性的权重向量表示为 ，专家集表,21nC Tn),(示为 ，专家权重向量表示为 ，专家 方案 在属性,21peE Tp),(21kei下的评价值用 表示。jC),(,ijkUijkLkij vuaR步骤 1 根据公式（1）计算每个专家在每一个属性下的每两个方案间的距离，距离满足 。然后利用公式（2）计算每一个专家的各个属性基于离差最大化的客),(0ad观权重 （ ）。kj)1(njp,1;, 距离的计算公式为：（1）)()()()(),( 21212121421 avaulalaad 属性 在专家 下的离差对大化的客观权重 ( )的计算公jCkEkj)njp,;, 式为：njmiqkqjii jikj Rd1)( ),(- 3 -（2 ）步骤 2 根据公式（3）计算每一个专家给出评价值的期望值，然后使用公式（4）、（5）、（6）计算属性基于熵的客观权重 （ ）。)2(jn,1期望值 的计算公式为：Esavua411)()(（3）方案 的期望值在属性 下的信息熵 的计算公式为： iAjCijIphijkijpkhijkijij REI 11)(ln)(ln（4） 在属性 下方案集的平均信息熵 的计算公式：jCjImijjI1（5） 每一个属性基于熵值的的权重的计算公式：njjjI1)2(（6 ）步骤 3 管理员根据实际情况确定的参数 和根据公式（7）得出属性的综合)10(客观权重 （ ）。kjnjp,1;, 属性综合权重的计算公式为：)2()1(jkjkj （7 ）- 4 -步骤 4 根据公式 得出所有评价值的不确定)(1)(21)( 1avulaa度，然后根据公式（8）、（9）算出专家的基于不确定度的客观权重。专家的决策矩阵的不确定度的计算公式为：jnjmikikR1)()(（8） 专家基于不确定度权重的计算公式为：pkkkkR1)1( )(（9）步骤 5 根据距离公式（ 1）将每两个专家在每个属性下每个方案评价值的距离算出。然后根据公式（11）得出每一个专家和专家群的偏离度。根据公式（10）得出专家基于偏离度的客观权重。专家基于偏离度权重的计算公式为：pkkf1)2(（10）专家与群体之间的偏离度的计算公式为：jpkhnjmihikjk Rdf ,11),(（11）步骤 6 管理员根据实际情况确定的参数 ，利用公式（12）算得专家的综合客观权重。专家综合客观权重的计算公式为 ：)2()1(kk（12 ）步骤 7 将属性综合客观权重 和 算子对方案进行集结，得出每一个专家的综kjIULWA合的评价值 。kiR)(,1 ikUikLkijnjki vuRa- 5 -（13）集结算子为：IULWA)(,)(1, ),( 1)()(2111 niiniiaaii iiniinii avuIs（14 ） 步骤 8 将专家的综合客观权重 和 算子对方案的综合评价值进行集结，得到每kIULHA个方案的群体综合评价值 。R),(,iuilva（15 ）集结算子为：IULHA ni niwwbwbwinW iiiiniinii i bvbuaIs11)()(21, )(,)(, ,11 （16 ）步骤 9 根据得出的评价值 ，算出其期望值，根据期望值对方案进行排序，得出最优方R案。2.4 相关技术该系统的事项主要采用了当今最流行的语言之一 Java。Java 语言通用性较强，可以跨平台使用。在使用 Java 的过程中，在其中创建了可以在浏览器和 web 服务中运行的程序。Java 语言简洁、也便维护的特点也在过程中得以体现。使用 HTML 语言编写系统的界面，使得界面更加丰富，可视性更强。在 HTML 语言中插入 JavaScript 脚本语言，可以使界面与 Java 程序进行交互。在系统的实现过程中使用到了 ajax 技术，用于实现管理员中记录以经对项目评价完的专家个数。在用户界面中实现专家直接将 excel 文件上传。在实现此功能时，使用到 Spring 文件上传技术，专家可以直接点击上传文件，将已经对项目进行评价的完毕的 excel 文件直接上传，可以很大程度的方便专家。实现在浏览器中直接访问该系统都得在Tomcat 的支持下，本系统使用的是 Tomcat7.0。实现该系统必须在数据库的支持下该系统使用了 MYSQL 数据库。MYSQL 数据库具有较强的功能、使用比较简单、管理很方便、体积比较小、运行的速度也非常快，特别适用于小型的系统使用。- 6 -2.5 开发环境及工具软件环境：Microsoft Windows7、MYSQL 数据库、WPS 表格、MyEclipse 10 开发平台、Tomcat 服务器、Java 开发语言。硬件环境：Intel(R) Core(TM)i3-2350M CPU 2.30GHz 2.30 GHz 处理器、2GB 内存、500G 硬盘、32 位操作系统。3 系统分析3.1 需求分析本课题是模糊语言多数星群决策系统的设计与实现，依照具体环境提出如下具体要求：（1）系统基于 B/S 架构，面向网络用户，可以实现用户的注册和登录功能，用户的信息存储在 MYSQL 数据库中。（2）程序可以实现与 MYSQL 数据库的连接，将不同用户的数据信息存储在 MTSQL数据库中，使得对数据的操作更加方便。（3）程序还可以实现 WPS 表格的连接，通过 WPS 表格实现对用户数据信息的导入、存储，使用户更加方便。（4）管理员可以通过集结按钮实现对用户数据信息的计算，可以计算出属性基于离差最大化的客观权重和基于熵的客观权重，以及专家基于不确定度的客观权重和基于偏离度的客观权重，得出属性的综合客观权重和专家的综合客观权重，然后根据综合权重和集结算子得出方案的排序，同时将详细信息显示在界面上。操作非常简单。（5）程序的灵活性，管理员可以输入评价项目的专家个数和项目个数。（6）当用户发现输入的信息错误时，点击修改可修改已提交的信息。（7）保证程序的健壮性，管理员在操作出错时，转到错误页面。3.2 系统总体设计本系统主要完成了 MYSQL 数据的连接、从数据库中提取相关的信息、WPS 表格的上传、web 页面的交互设计。管理员在主界面设置专家成员与项目组成。专家可以从 WPS 表格中导入专家对项目评价的直觉不确定语言集，或者以手动方式输入专家对各项目评价的直觉不确定语言集。管理员点击主页面上的信息集结按钮，后台通过计算得到属性基于离差最大化的客观权重、属性基于熵的客观权重和属性的综合权重，专家基于不确定度的客观权重、专家基于偏离度的客观权重和专家的综合权重，以及各个项目最终的期望值。根据直觉不确定语言数的排序方法得出最优方案。系统功能模块图如图 1 所示，主要包括用户信息管理模块、多属性群决策模块、专家权重及属性权重的确定模块、Excel 数据导入模块。模糊语言多属性群决策系统- 7 -图 1 系统功能模块图图 2 为该系统专家流程图。专家进行登录后，会显示是否有需要专家评价的项目，若有则专家点击确定跳转到专家评价页面，若没有需要评价的项目专家可以查看现在正在进行评价项目的的详细信息。专家进入评价界面后，专家可以选则手动输入评价信息或者直接上传 WPS 表格，然后将数据存入数据库。在专家进行评价过程中，如果专家手动输入的评价不符合条件的，系统会自动提示输入信息有误需重新输入。如果是上传 WPS 表格，如果表格中有不符合条件的，系统提示专家表格上传失败请重新上传。NYN用户信息管理模块用户登录用户注册多属性群决策模块各专家关于各方案的评价值及隶属度专家权重及属性权重的确定模块基于利差最大化属性客观权重基于熵值属性权重的计算基于不确定度的专家客观权重基于偏离度的专家客观权重Excel 数据导入模块导入数据存储数据数据集结模块方案输出模块管理员模块设定参数、 ，得出属性和专家的权重是否存在评价项目？开始登录成功？登陆界面- 8 -Y图 2 专家操作流程图图 3 为管理员系统流程图。管理员登录后，需要手动输入评价项目的专家个数以及需要评价的项目个数。确定进行评价的成员和项目组成。当所有专家对项目进行完毕时，系统会提示管理员：所有专家已评价完毕。这时，管理员可通过点击按钮信息集结对专家输入的数据信息进行集结，得出属性和专家的综合客观权重，利用直觉不确定语言数的排序方法得出最优方案。决策的过程产生的中间值都将保存到数据库中。管理员信息集结完毕后，部分表格的信息会显示在详细信息界面上，管理员可以查看详细信息。当需要重新开始评价项目时需要将之前项目的有关信息全部删除，以便进行下一个评价项目。NY开始登陆界面计算出专家的综合权重和属性的综合权重登陆成功？查看项目信息输入对项目的评价值或上传文档提交数据结束- 9 -图 3 管理员操作流程图图 4 为属性和专家综合权重确定的流程图。专家输入数据信息或专家导入数据信息，将数据信息存入数据库中，如果专家发现评价有错误可以更改数据信息。管理员对专家的信息进行集结，得到属性基于离差最大化的客观权重和属性基于熵值的属性客观权重以及专家基于不确定度的客观权重和基于偏离度的客观权重，在根据公式得出属性的综合客观权重和专家是我