（系统工程专业论文）模糊VFT建模方法及算法研究.pdf

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 摘要 现代武器装备体系具有结构层次多、因素间关系复杂等特点，其建模与评价 是武器装备体系分析中的重要问题。传统的a f t ( a l t e r n a t i v ef o c u s e dt h i n k i n g ， 方案导向思考) 方法在决策分析时，以方案为基础，决策局限在有限个备选方案 内；而v f t ( v a l u ef o c u s e dt h i n k i n g ，价值导向思考) 方法以价值作为决策分析 的出发点，通过构建价值模型来评价现有方案和创造新的方案。但目前的v f t 方 法没有考虑模糊决策环境，为此，本文提出模糊可( f u z z y t ，f v f l ) 方法， 主要研究工作如下： ( 1 ) 论述了对v f t 方法进行模糊扩展的必要性，给出了f 可方法的基本概 念、基本框架和决策分析流程。并分析指出价值模型的权重提取和方案的价值计 算与排序是f v f t 方法的关键所在。 ( 2 ) 鉴于价值模型所具有的树状层次结构，提出采用模糊层次分析法( f u z z y a n a l y t i c a lh i e r a r c h i c a lp r o c e s s ，f a h p ) 来提取节点权重。通过分析经典层次分析 法及现有的三类模糊层次分析法的不足，提出了基于两两权重分配比的模糊层次 分析法( p a i r w i s ew e i g h tr a t i ob a s e df u z z ya h p ，p w r b f a h p ) 。并针对三角模 糊数和梯形模糊数分别给出了利用p w r b f a h p 方法实现f 盯权重提取的具体 过程。 ( 3 ) 研究了f 吓的方案价值计算与排序方法。由于三角模糊数是梯形模糊 数的特例，所以本文统一以梯形模糊数来描述和计算方案价值。并借鉴基于极大 极小集的模糊数排序思想来进行价值排序，提出了基于极大极小集的模糊价值排 序算法，从而实现了模糊v f t 方案价值的自动、快速排序。 ( 4 ) 通过两个应用示例验证了f v f t 方法的有效性与合理性。首先以“墨 西哥城机场选址 问题为例，将模糊v f t 的分析结果与已有文献给出的结果进行 了对比。此外，以野战防空武器装备系统的配备方案为例，说明了运用f t 方 法解决武器装备体系决策问题的过程，验证了它对于大型复杂决策问题的有效性。 主题词：价值导向思考；层次分析法；模糊：价值排序；算法 第i 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 a b s t r a c t t h e r ea r ea l w a y sal a r g en u m b e ro fh i e r a r c h i e si nw e a p o n ss y s t e m - o f - s y s t e m s a n dt h er e l a t i o n sb e t w e e nt h e i rf a c t o r sa n dc o m p o n e n t sa r ev e r yc o m p l e x t h e r e f o r e ，i t i sv e r yi m p o r t a n ta n dc h a l l e n g i n gt om o d e la n de v a l u a t ew e a p o n ss y s t e m o f - s y s t e m s h o w e v e r ，t r a d i t i o n a la f t ( a l t e m a t i v ef o c u s e dt h i n k i n g ) m e t h o d sb a s et h ed e c i s i o n p r o c e s so n l yo nt h ee x i s t e da l t e r n a t i v e s ，w h i c hl i m i t , t h ed e c i s i o nm a k e r sv i e w i n c o n t r a s t ，n e w l yp r o p o s e dv f t ( a l t e r n a t i v ef o c u s e dt h i n k i n g ) m e t h o dt a k e sv a l u ea s t h es t a r t i n ga n dc e n t r a lp o i n to fd e c i s i o n a n di tc a nh e l pt od e s i g nn o v e la n dm o r e p r e f e r a b l ea l t e r n a t i v e s h o w e v e r ，v f th a sn o tc o n s i d e r e da b o u tf u z z i n e s sc o n t a i n e di n d e c i s i o n p r o c e s s ，e s p e c i a l l yi n t r o d u c e db yh u m a nd e c i s i o nm a k e ro rp a r t i c i p a n t s v i e w i n gt h ep r o b l e m ，t h i st h e s i sp r o p o s e st h ef u z z yv f t ( f v f t ) m e t h o d , w h i c h i sa f u z z ye x t e n s i o no fv f t i ns u m m a r y ，t h em a i nw o r k sa n dc o n t r i b u t i o n so ft h i st h e s i sa r e ： ( 1 ) i td i s c u s s e sa b o u tt h en e c e s s i t yo ff u z z ye x t e n s i o nt ov f t i tp r e s e n t st h eb a s i c c o n c e p t s ，f r a m e w o r ka n ds t e p so ff v f t m o r e o v e r ，i ta n a l y z e sa n dp o i n t so u tt h a tv a l u e m o d e lw e i g h t i n g ，a l t e m a f i v e s v a l u ec o m p u t a t i o na n dr a n k i n gs h o u l db et h ef o c u s e so f f o l l o w i n gr e s e a r c h ( 2 ) v i e w i n gt h a tt h ev a l u em o d e lh a sas t r i c tt r e e l i k es t r u c t u r e ，t h et h e s i ss u g g e s t s t ou s ea h p ( a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ) t oi m p l e m e n tw e i g h te x t r a c t i o n i ta n a l y z e s t h ed r a w b a c k so fc l a s s i c a la h pa n de x i s t e df a h p ( f u z z ya h p ) m e t h o d s b a s e du p o n t h i s ，t h et h e s i sp r o p o s e san e wf a h pm e t h o d ，i e p w r b - f a h p ( p a i r w i s ew e i g h t r a t i ob a s e df u z z ya h p ) m e t h o dt ow e i g h tt h ef u z z yv a l u em o d e lo ff v f t i td e s c r i b e s t h ew e i g h t i n gp r o c e s s e so fp w r b f a h pw h e nu s i n gt r i a n g u l a ra n dt r a p e z o i d a lf u z z y n u m b e r sr e s p e c t i v e l yt od e p i c tf a c t o r s w e i g h t s ( 3 ) s i n c et r i a n g u l a rf u z z yn u m b e r sc a nb ev i e w e da sp a r t i c u l a rc a s e so ft r a p e z o i d a l o n e s ，t h et h e s i se m p l o y st h el a t t e rt od e s c r i b ea l t e r n a t i v e s v a l u e su n i v e r s a l l yw h e n d i s c u s s i n gf u z z yw e i g h t sc o m p u t a t i o na n dr a n k i n g i ta d o p t st h em a x - m i nb a s e df u z z y n u m b e rr a n k i n gm e t h o d v i e w i n gt h a tt h em e t h o di sl a r g e l yac o n c e p t u a lo n ea n dl a c k s o f o p e r a b i l i t y ，t h et h e s i sd e s i g n sc o m p u t e ra l g o r i t h m sf o r i tt or e a l i z ea u t o m a t i ca n df a s t f u z z yv a l u er a n k i n g ，w h i c hi sv e r ye s s e n t i a le s p e c i a l l yf o rt h ee x i s t e n c eo fal a r g e n u m b e ro fa l t e r n a t i v e s ( 4 ) f i n a l l y ，t h et h e s i si n t r o d u c e st w od e c i s i o np r o b l e m st ov e r i f yt h ee f f e c t i v e n e s s a n dr a t i o n a l i t yo fp r o p o s e df v f t t h ef i r s tp r o b l e mi st h em e x i c oc i t ya i r p o r tc i t i n g ， w h i c hi sc o m p a r a t i v e l ys i m p l ea n do r i g i n a l l yu s e di ns o m el i t e r a t u r e sa d d r e s s i n gd e c i o n p r o b l e m sc o n t a i n i n gu n c e r t a i n t y c o m p a r i s o no ft h ea n a l y s i sr e s u l t so b t a i n e dt h r o u g h t f v f ta n dt h o s eg i v e ni no t h e rl i t e r a t u r e sd i s p l a y st h ee f f e c t i v e n e s so ff v f tf o r h a n d l i n gd e c i s i o np r o b l e m sw i t hu n c e r t a i n t y t h es e c o n dp r o b l e mi st h ec o n f i g u r a t i o n 第i i 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 a l t e r n a t i v e se v a l u a t i o no ff i e l da e r i a ld e f e n c ew e a p o ns y s t e m ，w h i c hi sm o r ep r a c t i c a l a n dc o m p l e x t h ed e c i s i o nr e s u l t ss h o wt h ee f f e c t i v e n e s sa n dr a t i o n a l i t yo ff v f tf o r l a r g e s c a l e ，c o m p l e xd e c i s i o np r o b l e m s k e yw o r d s ：v a l u ef o c u s e dt h i r a d n i 蚤( v r t ) ，a n a l y t i c a lh i e r a r c h i c a lp r o c e s s ( a h p ) ，f u z z y ，v a l u er a n k i n g ，a l g o r i t h m 第i i i 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 表目录 表2 1四种典型模糊数的比较1 4 表3 1a h p 的主观评判结果的量化关系2 3 表3 2 主观对比结果的量化关系( 三角模糊数) 2 6 表3 3p w r b f a h p 方法的主观评判结果的量化关系( 梯形模糊数) 31 表5 1p w r b f a h p 方法的主观评判结果的量化关系6 1 表5 2 候选方案的价值评分表：6 2 表5 3 三种方法计算的方案价值对比6 2 表5 4 两种防空武器的主要参数6 7 表5 5 四个备选方案的指标评分结果6 7 表b 1 总价值层次数据表8 0 表b 一2 价值层次上第二层目标数据。8 0 表b 3 价值层次上第三层目标数据8 l 表c 1第一层目标权重8 2 表c 2 第二层目标权重8 2 表c 3 第三层目标权重。8 3 第m 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 图1 1 图2 1 图2 2 图2 3 图2 4 图2 5 图2 6 图4 1 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图4 6 图4 7 图4 8 图4 9 图5 1 图5 2 图5 3 图5 4 图5 5 图5 6 图5 7 图5 8 图a 1 图a 2 图a 3 图a - 4 图a 5 图a 6 图目录 论文结构图9 三角模糊数t = ( ，m ，) 1 2 梯形模糊数t = ( 口，b ，c ，d ) 一1 3 f 可概念价值模型1 7 f 、t 基本框架1 7 f 1 t 基本流程l8 玎权重确定2 0 模糊数的左右边界五3 9 三个待比较的模糊数3 9 梯形模糊数的边界交点一4 4 左边界极大极小集的确定4 8 极小集的左边界4 8 极大集的左边界4 8 模糊数左右集5 1 模糊数左集之间的汉明距离5 2 模糊数左集与极小集左集之间的汉明距离。5 3 “墨西哥城机场选址”的价值树一6 0 本文与 5 2 】中方案价值的对照图6 3 示例想定防空的价值层次6 5 价值层次情报预警一6 6 价值层次火力攻防6 6 价值层次信息作战6 6 价值层次保障一6 6 梯形模糊数表示的方案价值6 9 情报预警的评分函数。7 8 火力攻击的评分函数。7 8 火力拦截的评分函数k 7 8 信息作战的评分函数7 9 战勤保障的评分函数7 9 后勤保障的评分函数7 9 第页 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文题目= 搓翔y 曼! 建搓左洼丞篡洼叠塞_ ：= = 一：一一 ! ， 学位黻储擀：茸畦喊砷年岁月4 日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权 国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存，汇编学位论文。 ( 保密学位论文在解密后适用本授权书。) 学位论文题目：搓翅! 戛! 建搓友洼丞篡遮丑窥! 学位论文作者锑；泌一 作者指导教师签名： 吼年乡月争日 嗍：砷年j 月牛日 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 武器装备体系是指面向作战需求由功能上相互联系、相互作用的各种武器装 备系统构成的更高层次的整体，具有一般体系所具有的整体性、内部组成多样性， 多层次性、综合集成性等特点n 1 。现代作战中，对抗双方的武器装备的重要性日益 明显，只有对武器装备体系进行合理的评价，才能对体系的实际效能有清晰地了 解。因此，武器装备体系规划论证中的建模与评价成为一个长期持续的研究热点。 目前，应用于武器装备体系建模与评价的方法有：基于a g e n t 的方法、探索 性分析方法、层次分析法、模糊综合评价法、t ( v a l u ef o c u s e dt h i n k i n g ) 方法 等等。其中，v f t 方法是由k e e n e y 教授于1 9 9 2 年在v a l u e - f o c u s e dt h i n k i n g - a p a t ht oc r e a t i v ed e c i s i o nm a k i n g ) ) 一书中提出的，该方法认为潜在的价值观是指导 人们进行决策和行动的关键因素；人们对价值的关注度高于对既有方案的关注度。 对于武器装备体系这类大型复杂系统的决策分析问题，具有决策参与人员数目多、 问题需关注权衡的方面多、指标体系复杂、具有创新性等特点，需要在决策时不 限制在既定的几个方案内，更多地关注问题的价值需求。因而，相对于其它决策 方法，由于价值是决策基础这个特点，玎方法在装备体系应用中的优势更明显， 所以最近被引入到武器装备体系的建模与评价中。 但是，现有的 t 方法均借助确定性数学来描述和分析问题，只能解决确定 条件下的决策问题。而实际应用中的决策、特别是大型复杂问题的决策往往需要 人的大量参与，人的主观判断不可避免地包含或多或少的模糊性，这时若直接套 用v f t 方法就很可能导致决策结果不合理。为了更好地解决实际决策问题、特别 是模糊条件下的决策问题，有必要将模糊理论引入到t 方法中，研究模糊价值 导向思考( f u z z yv a l u ef o c u s e dt h i n k i n g ，f v f t ) 方法，这正是本文课题的根本 出发点。 已有的研究成果表明，模糊理论能够很好地描述人类决策行为中的不确定性。 因此，模糊决策技术得到了广泛的应用。把模糊技术与v f t 方法相结合来解决实 际问题应当具备高度的可行性，而且必定会有广泛的应用前景。 论文提出了f v f t 建模方法及相应的评价技术，对价值模型的构建和方案的 评价与排序进行了较为深入的研究，重点讨论了价值模型中权重的提取方法、决 策方案的价值计算与排序算法，为应用f v f t 方法提供了理论依据。通过两个示 例对f v f t 的应用过程进行了研究，说明了f v f t 方法用于武器装备体系的有效 性。 第1 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 1 2 国内外相关研究和发展趋势 本文研究了v f t 的模糊扩展- f v f t 方法，相关研究主要集中在两个方面， 即价值导向思考( v f t ) 方法和模糊决策技术。下面分别介绍这两方面内容的研 究现状与发展趋势。 1 2 1 价值导向思考( v f t ) 方法 传统决策方法通常以候选方案为导向，通过对它们进行评价并从中择优来实 现决策，属于方案导向思考( a f t ，a l t e r n a t i v ef o c u s e dt h i n k i n g ) 。而丌方法 认为价值先于方案，由决策者的价值引导方案的产生和选择。根据蚴0 0 d 【2 】提 出的“当你将要完成什么，你将试图去确立能帮你完成目标的方案 的说法，v f t 方法对价值的关注超过对方案的关注【3 1 ，可以激发新方案的创造。更具体的，它以 价值模型为基础，根据决策者的价值偏好设计好权重，按照统一的标准分别对这 些方案进行评分，得到各个方案基于同一标准的分数价值( v a l u e ) ，进而依 据方案的价值对它们进行排序择优。 ( 1 ) 现有方法的分类概述 v f t 自1 9 9 2 年被提出以来，受到了国内外的广泛关注，发表了较多的相关研 究成果。这些相关研究大多集中在 t 的实际应用方面，即针对不同的实际问题， 利用v f t 来进行建模分析与决策。本文从如下五个不同的角度对现有的v f t 研究 成果进行分类概述，以便更好地把握其现状与发展趋势。 按价值及价值层次构建方式的不同 v f t 方法若以价值提取方式的不同来划分，可以划分为以下三类，分别称之 为：黄金标准、白银标准、铂金标准【4 】。黄金标准是指价值通过自顶向下的方式( 演 绎法) 获得，是当方案还没有很好的确认时的价值获取方法。此时的获取信息来 自任务、观点和战略文件，价值模型就可能在基于战略文件信息的基础上建立。 白银标准是指价值的获得通过自底向上的方法( 归纳法) ，且是在决策方案已经 知道的情况下，并可以通过一定的检测或分析方法去标识出方案之间的区别。它 利用了专家和决策者的偏好，即使在信息量不足的情况下，依然可以有效地完成 决策分析任务。铂金标准则是指价值是从决策者、股东的谈话中得到。主要原因 是因为决策问题可能由于某些原因不能够清晰的描述，需要得到足够的时间与决 策者、股东交流，但这种交流是十分困难的，一般来说是利用亲和力图表来进行； 亲和力图表是一种工具，能收集大量的数据( 想法、观点、论点) ，并根据它们 的自然联系将它们组织起来，也可以说是将头脑风暴产生的想法归纳起来。 目前，文章中涉及到价值及价值层次构建的文献很多。美国空军研究人员采 第2 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 用的自底向上的方法( 归纳法) 来对问题进行建模，成功地为美国空军提供了未 来2 5 年中需重点发展的3 4 个系统和相关关键技术【5 】；就美国空军飞行员的流失问 题，采用归纳法对问题进行建模和评价【6 】；利用归纳法构建了弹头和诱饵的反红外 识别能力能力模型【7 】；利用白银标准对f 1 6 型飞机的改装提出了参考意见，对改 装效果进行了计算和比较【8 】。在美国空军设施私有化效用评价的研究中，对1 t 方法的步骤进行了提炼，参考s h o v i a k 等人的研究成果，提出包含十个步骤的 t 决策分析过程，通过演绎法建立了一个包含2 8 个底层目标和4 7 个评价指标的多 目标决策模型，并把确定性分析和灵敏度分析纳入到决策过程进行更为深入的考 察 9 】o 按权重提取方法的不同 现有的v f t 应用文献确定目标的权重时，主要有以下三种方法：两两比较法、 1 0 0 个弹子法、a h p 方法。其中，两两比较法和1 0 0 个弹子法都是定性分析方法。 两两比较法是指权重从各评价指标或各属性的相对重要性比较中得出，代表了每 一个指标在其层次上每一分枝的相对重要性。权重取值在0 到1 之间，0 是期望的 最低水平，l 是期望的最高水平。1 0 0 个弹子法是更为直观简单的方法，即直接将 这1 o o 个弹子分别分配给问题中包含的属性或指标，如一个指标得到3 5 个弹子， 则其相应的权重为0 3 5 ：每个指标弹子的获得数，可以通过众多决策分析人员和 决策者平均、讨论、以及计算得到，直到达成一致意见。 涉及到不同权重提取方法的研究有很多。文献 4 ，8 】对两两比较法、1 0 0 个子弹 法这两种权重提取方法都进行了详细的论述。文献 8 】通过一个购买汽车的例子论 述了两两比较这种权重提取方法并将其用在f 1 6 飞机改装的权重提取中。文献【7 】 在弹头和诱饵的反红外识别能力问题中，利用a h p 方法确定出评估指标的权重。 文献 1 0 1 在随机情况下，考虑不确定性因素，提出了在不同的情况下，特别是仿真 方法的结合中，权重提取方式的不同。重点介绍了三类不同的权重，并通过两个 实例进行说明。 按应用方式的不同 、t 方法以应用方式的不同来划分，可以划分为两大类：一是t 方法单独 使用；二是v f t 方法与其他方法或技术相结合应用。 文献 5 、 6 】、 8 1 、 1 1 1 3 1 等都是叩方法单独使用的案例，按照传统的v f t 方法实施步骤，直接应用于问题的决策分析。 在u h 6 0 黑鹰式飞机的安全控制研究中，研究人员是将v f t 方法、蒙特卡罗 方法以及整体程序法结合起来，通过开发一个量化因飞行事故造成的损失程度价 值模型，有效地确认和评价风险控制【4 】；文献 1 0 贝j j 是将、t 方法与蒙特卡罗仿真 方法结合起来，重点研究了随机情况下权重的选取，着重介绍了三种不同类型的 权重，并通过一定次数的仿真后，对实际例子进行计算；对比仿真结果与分析计 第3 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 算结果的差异，发现对同一个例子来说，仿真结果与分析结果具有很高的相似度， 从而使得在无法求出分析解的情况下，也可以得出决策问题的结果。文献 1 4 】将 可方法与a h p 方法、遗传算法结合起来解决商业领域的问题，打破传统的商业 模式，使顾客参与其中，取得了较好的决策效果。 从上面的文献我们可知，将t 方法与仿真技术、遗传算法、a h p 等方法相 结合，可以拓宽v f t 方法理论研究的范围。 按价值计算方法的不同 盯方法应用中方案价值的计算和评价主要分为两类：一是通过基本的方案 价值计算公式直接计算，适用于大多数确定性情况：二是以统计学知识来确定比 较，主要适用于权重及价值以区间形式来表达的情况。 文献 和8 】、文献 11 - 1 3 、文献 1 5 - 1 6 等在价值计算中都是采用如下的公式进 行： j l，、 巧= 心u ( 吻) w = l p ( 1 - 1 ) i = 1 其中，巧是方案j 的最终价值，w 是指标f 的权重，m 是指标i 的单维价值函数， 是方案，在指标i 上的得分，k 是指标的个数，p 是方案的数量。 文献 1 0 1 由于考虑了不确定性问题，权重和评分函数得出的值都采用区间来表 示，因此，价值计算采用了可能性分布的形式，即可通过优势比较及统计检验来 进行。 按应用领域的不同 v f t 方法经过近2 0 年的发展，分别在军事、政治、经济、后勤设施以及基础 理论等多个领域取得了不错的研究效果。 军事领域：美国空军技术学院的应用研究较多。1 9 9 4 年，美国空军技术学院 首次采用v f t 方法开展了“空间投送2 0 2 0 ( s p a c e c s a t2 0 2 0o p e r a t i o n a l a t m l y s i s ) ”发展战略研究。重点研究未来空间作战中的各种系统概念及相关的支 撑技术。在此基础上，1 9 9 5 年夏天，美国空军技术学院又历时一年多进行“空军 2 0 2 5 作战分析研究( a no p e r a t i o n a la n a l y s i sf o ra i rf o r c e2 0 2 5 ) ”，这项研究的目 的是为了实现美国空军在未来的空中和太空战争中获得统治权，并且提出能为空 军力量提供最大限度支持的系统【5 1 。文献 1 2 幂l j 用v f t 技术对美国的信息确保 ( i n f o r m a t i o na s s u r a n c e ，i a ) 问题进行研究，所谓“信息确保”是指保障如美国这 样的高度信息依赖国家能够在任何时候( 特别是战时) 信息通畅。由于作者在选 题之初尚且没有有效的信息和信息系统价值的评测方法，所以主要研究( 首次开 发) 了关键信息确认、信息确保策略产生以及评估的方法。文献 4 ，8 分别对u h 6 0 飞机和f 1 6 型飞机的改装进行了研究；文献 6 就美国空军飞行员的流失问题，应 第4 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 用v f t 方法进行决策分析，选择最好的方案减缓有经验的飞行人员的非正常流失。 在文献 1 7 】中美国军事学院的卓越运筹中心( t h eo p e r a t i o n sr e s e a r c hc e n t e ro f e x c e l l e n c e ，o r c e n ) 和信息技术与作战中心( t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n d o p e r a t i o n sc e n t e r ，i t o c ) 利用t 构建了基于效果的评估支持系统( e f f e c t s b a s e da s s e s s m e n ts u p p o r ts y s t e m ，e b a s s ) 。e b a s s 系统是一个基于v f t 原理的 分布式行动评估工具。该项目的起源是为了支持美军2 0 0 2 年在阿富汗的军事行动。 国内，文献 7 】进行了导弹突防的弹头和诱饵反红外识别能力评估指标研究。 政治领域：文献 1 3 】利用v f t 方法在“9 1 1 事件后，构建美国国家安全的目 标，看其资源配置是否足够适用且是否能满足安全需求，而又不损伤人民的自由， 并确定合适的方案使这些重要目标的执行更加合理有效。 经济领域：文献 1 4 在手机功能组合设计应用的研究中，打破传统的商业经营 模式，使顾客进入到产品的设计阶段和选择阶段，真正行使其决策者的权利。他 们提出了一个结合v f t 及a h p g a 的v f t a h p g a 模型，使得在商业购买领域， 商家和消费者达到共赢。文献 1 8 】则是在顾客价值导向协商之研究中，通过对a f t 和订这两种方法进行比较，得出顾客的期望目标才是引导商业生产的因素，因 此更适合以可作为决策模式的基础方法。 后勤设施领域：文献 1 l 】针对美国空军技术学院内部如何建立更合理的课程时 间表问题，利用t 方法将复杂问题分解细化，确定出该问题中最重要的因素， 将学院的目标和设备限制、学院的偏好、学生的偏好及学院领导的引导机制更合 理地结合起来，并就此制定了一个能代表整个学院价值的课程时间表。文献 9 在 美国空军设施私有化效用评价的研究中，对v f t 方法的步骤进行了提炼，参考 s b v i a k 等人的研究成果，得到包含十个步骤的、t 决策分析过程，建立了一个 包含2 8 个底层目标和4 7 个评价指标的多目标决策模型，并把确定性分析和灵敏 度分析纳入到决策过程进行更为深入的考察。文献 1 5 】利用v f t 方法进行美空军 设施紧急改扩建项目的研究。 基础理论研究领域：文献 1 9 】在国防装备规划方案的风险评估和决策研究中， 运用v f t 建立了项目军事价值评估模型。在建立战备需求结构的基础上，直接运 用这个结构作为评估指标体系，针对各类战略目标进行项目军事价值评估。将项 目收益表示为军事价值，为各项目的投资收益建立了统一的评价尺度，也体现了 国防装备投资决策的根本目的。文献 1 6 提出了基于军事战略目标的体系演化评估 指标体系，并通过以价值为中心的决策分析方法应用到体系演化的整个评估过程 中，提高了评估的科学性。文献 1 0 】将v f t 方法与蒙特卡罗仿真方法结合起来， 重点研究了随机情况下权重的选取，着重介绍了三种不同类型的权重，拓宽了v f t 方法理论研究的范围。 第5 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 ( 2 ) i 1 方法存在的不足及其发展趋势 从以上相关研究工作可以看出，叮方法的研究已取得了一定的成果。但在 实际应用中，还存在以下不足： 一是由于在建立价值模型的过程中，特别是在确定目标权重时，通常采用了 定性方法，随意性较大，不能准确地表示各方的相对重要性。 二是在应用过程中，都假定了所有的工作均是在确定的情况下进行；而事实 上，人类的决策活动充满了模糊性，简单地确定化处理很可能导致最终的决策结 果不精确甚至不正确。 鉴于v f t 方法的上述两点不足，本论文认为，v f t 方法还需要开展以下几 个方面的研究： 价值确定的规范化 利用玎解决一个复杂的决策问题，首先是要确定出该问题的价值。目前的 v 】p ，r 研究中，价值确定方法大都是一个定性描述过程，例如“问卷调查 法。由 于决策者的不同，不同的决策环境下可能会产生较大的误差，影响问题的解决。 应通过一种合适的量化的价值收集、分类、归纳方法，得出待决策问题的价值。 价值模型权重确定的合理化 构建价值模型是v f t 方法的关键，而权重的确定又是构建价值模型的重要环 节。如果权重确定不合理，就会造成价值模型的不恰当，引起最后方案选择或方 案构造时误差过大或不合适，最终影响决策结果。如何行之有效地确定价值模型 中各目标的权重是玎的关键问题之一。若应用模糊技术、专家信息法、遗传算 法、层次分析法、主客观权重集成等来处理决策者对各目标的权衡，可以更好地 确定出各目标的权重。 有效地与其他技术相结合 随着对决策问题结果的精确性和正确性要求的提高，v f t 方法的一个重要发 展趋势是与其他技术相结合进行应用。美国空军技术学院将v f t 方法与蒙特卡罗 仿真相结合，应用到实际，提高了决策效用，取得较好的效果。 1 2 2 模糊决策技术 1 9 6 5 年，美国控制论专家z a d e h 在杂志i n f o r m a f i o na n dc o n t r o l 上的著名论文 【2 0 】标志着模糊理论的产生。自此，研究人员就注意把模糊数学运用到决策分析领 域，成为决策分析中一个有意义的研究领域。目前，在国内利用模糊技术进行决 策研究的单位很多，有较多的文献和资料可供参考。 方案排序方面，文献 2 1 将模糊决策分析法纳入到空舰导弹武器的系统效能分 析中，采用定性与定量分析相结合，定量分析为主的方法，对某型空舰导弹系统 效能进行评价，有利于减低评估的难度，增强了对方案进行定量评估的能力。文 第6 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 献 2 2 1 利用模糊综合评估法构建了中小企业质量综合评价模型。文献 2 3 】以陆战为 例，将作战中的武器目标优化问题归纳为一般规划模型，利用模糊多目标参数规 划求出具有一定满意度的最优化方案。文献1 2 4 在定义三角模糊数距离的基础上， 提出一种基于距离最短的多属性群决策规划模型，通过直接测量每一专家的方案 属性集结值与群体方案属性理想解之间的距离，来确定最终的方案排序及专家相 对重要权重。文献 2 5 】利用模糊多属性决策理论，构建了模糊多属性评估算法，结 合防空兵作战实际，提出了一种基于置信度的定性指标值量化方法，经过三级模 糊综合评判得到评估结论，实现了某防空营作战能力的评估。文献【2 6 】通过分析现 有技术经济评价方法的缺点，提出了基于模糊数的方案评价方法，结合技术经济 效果评价思想( 时间价值、成果与耗费的对l l ) 与模糊评价原理，使评价方法更 为合理。文献 2 7 结合集对分析方法与模糊技术，确定了s p a 模糊综合评判流程， 避免了定性指标量化中存在的缺陷；并以一设备选型为例进行综合评判，对三个 待选方案进行排序，结果与实际相符，说明该方法的有效性。文献 2 8 】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，提出一种基于线性规 划和模糊向量投影的决策方法，充分反映了决策的客观信息，避免了三角模糊数 的比较和排序，提高了排序效率，并以部队采购火炮为例说明了该方法的可行性 和有效性。文献 2 9 】是针对现有某新型航空装备保障性评估信息具有很强的不确定 性且目前尚无系统的评估体系等特点，结合装备保障性评估实际，利用模糊技术 构建了较为完备的保障性模糊综合评估体系，较好地解决了实际问题。文献 3 0 】 是将指标权重为区间数，评价指标取值为三角模糊数的多指标决策问题转化为指 标为梯形模糊数的多指标决策问题，并给出了梯形模糊多指标决策问题的逼近理 想点法。文献【3 l 】将模糊数学理论引入到不确定性环境下的多准则群决策问题中， 用三角模糊数来描述模糊准则权重和模糊准则属性值，利用模糊理想解法对方案 进行排序，具有处理不精确数据的优点。文献 3 2 1 主要是描述了三角模糊数在决策 中的应用。模糊技术除在方案排序上应用较广外，还广泛应用在权重确定、决策 模型构建等领域。文献 3 3 】以a h p 方法为基础，结合计算机技术，构建模糊权重， 提高了层次分析法量化处理的可信度，且简单易行，能广泛应用于工程实际。文 献 3 4 】研究了三角模糊数互补判断矩阵的性质与排序问题，构建了基于最d , - - 乘的 三角模糊数互补判断矩阵排序方法。 总的来看，模糊决策技术虽然受到了广泛的关注，进行了大量的研究，但尚 没有应用到v f t 方法中，所采用的决策思想仍然是以备选方案为导向的。 第7 页 国防科学技术大学研究生院硕士学位论文 1 3 论文的主要内容和结构安排 本文针对模糊环境下的决策问题，将t 方法与模糊技术相结合，对模糊条 件下的价值导向思考方法进行深入研究。 论文的研究目标是：将模糊技术引入到叮方法中，建立基于模糊技术的玎 价值模型f v f t ( 模糊价值导向思考) ，提出f 丌的权重提取方法、方案价值的 计算与排序方法，并通过应用示例验证所提出的方法。 论文的主要工作和创新点如下： ( 1 ) 提出了f v f t 的基本框架。在模糊决策环境下。结合v f t 的研究现状， 针对v f t 方法尚未用于模糊决策问题的现状，提出f 玎研究方法；在模糊理论 知识的支持下，分析了f v f t 方法的基本框架、基本流程，并指出f 玎方法在 价值模型的权重提取、方案价值计算与排序这两个方面有较好的研究应用前景。 ( 2 ) 提出了f t 价值模型的权重提取方法。由于模糊性的存在，选择合适 的权重确定方式和表达形式是研究的主要内容。论文在分析a h p 法和三类现有的 模糊层次分析法( f a h p ，f u z z ya h p ) 的基础上，结合文献 4 7 】的思路，提出了 用于f v f t 权重提取的p w r b f a h p ( p a i r w i s ew e i g h tr a t i ob a s e df u z z ya h p ，基 于两两权重分配比的模糊层次分析法) 方法，详细研究了基于三角模糊数和