第1章计算机控制系统概述(060421)

1、32022年年3月月22日日 模糊数学的基本概念模糊数学的基本概念； 模糊关系与模糊矩阵模糊关系与模糊矩阵； 模糊聚类分析法模糊聚类分析法； 模糊模式识别法；模糊模式识别法； 案例分析：中介服务机构信誉评估。案例分析：中介服务机构信誉评估。 模糊综合评判法；模糊综合评判法； 42022年年3月月22日日 1.问题的引入问题的引入 在社会实践中，模糊概念或现象无处不在在社会实践中，模糊概念或现象无处不在. .如如好与坏、大与小、厚与薄、快与慢、长与短、轻与好与坏、大与小、厚与薄、快与慢、长与短、轻与重、高与低、贵与贱、软与硬、深与浅、美与丑、重、高与低、贵与贱、软与硬、深与浅、美与丑、黑与白、早

2、与晚、生与熟、动与静、穷与富、疏与黑与白、早与晚、生与熟、动与静、穷与富、疏与密等等密等等 如何对与这些概念有关问题给出定量分析呢？如何对与这些概念有关问题给出定量分析呢？模糊数学模糊数学就是研究属于不确定性，而又具有模就是研究属于不确定性，而又具有模糊性的量变化规律的一种数学方法糊性的量变化规律的一种数学方法52022年年3月月22日日 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数 (1) 模糊集与隶属函数的定义模糊集与隶属函数的定义62022年年3月月22日日 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数 (1) 模糊集与隶属函数的定义模糊集与隶属函数的定义72022年年3月月22日日 2. 模糊集与

3、隶属函数模糊集与隶属函数 82022年年3月月22日日 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数 (1) 模糊集与隶属函数的定义模糊集与隶属函数的定义92022年年3月月22日日 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数 （2 2）模糊集的表示法）模糊集的表示法102022年年3月月22日日 2.基本概念基本概念-模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数 （2 2）模糊集的表示法）模糊集的表示法11（）模糊集的运算（）模糊集的运算 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数2022年年3月月22日日12 2. 模糊集与隶属函数模糊集与隶属函数2022年年3月月22日日13 3.隶属函数的确定方法隶属函数的确定

4、方法-模糊统计方法模糊统计方法 2022年年3月月22日日14 3.隶属函数的确定方法隶属函数的确定方法-模糊统计方法模糊统计方法2022年年3月月22日日15 如果模糊集定义在实数域如果模糊集定义在实数域 R 上，则模糊集的隶上，则模糊集的隶属函数称为属函数称为模糊分布模糊分布 指派方法指派方法:根据问题的性质主观地选用某些形式的根据问题的性质主观地选用某些形式的模糊分布，再依据实际测量数据确定其中所包含的模糊分布，再依据实际测量数据确定其中所包含的参数参数 常用的模糊分布：常用的模糊分布：矩形分布矩形分布、梯形分布梯形分布、正态正态分布分布、k次抛物线型分布次抛物线型分布、型分布型分布、柯

5、西型分布等柯西型分布等.具体见书上表具体见书上表19-1（第（第325页）页） 3.隶属函数的确定方法隶属函数的确定方法-指派方法指派方法2022年年3月月22日日16偏小型模糊分布一般适合于描述像偏小型模糊分布一般适合于描述像“小小”、“少少”、“浅浅”、“淡淡”、“冷冷”、“疏疏”、“青年青年”等等偏向小的程度的模糊现象偏向小的程度的模糊现象偏大型模糊分布一般适合于描述像偏大型模糊分布一般适合于描述像“大大”、“多多”、“深深”、“浓浓”、“热热”、“密密”、“老年老年”等等偏向大的程度的模糊现象偏向大的程度的模糊现象中间型模糊分布一般适合于描述像中间型模糊分布一般适合于描述像“中中”、“

6、适适中中”、“不太多不太多”、“不太少不太少”、“不太深不太深”、“不不太浓太浓”、“暖和暖和”、“中年中年”等处于中间状态的模糊等处于中间状态的模糊现象现象 3.隶属函数的确定方法隶属函数的确定方法2022年年3月月22日日17 1.模糊关系与模糊矩阵的概念模糊关系与模糊矩阵的概念2022年年3月月22日日181.模糊关系与模糊矩阵的概念模糊关系与模糊矩阵的概念2022年年3月月22日日19 2.模糊等价与模糊相似模糊等价与模糊相似2022年年3月月22日日202.模糊等价与模糊相似模糊等价与模糊相似2022年年3月月22日日21 3. 截矩阵与传递矩阵截矩阵与传递矩阵2022年年3月月22

7、日日223. 截矩阵与传递矩阵截矩阵与传递矩阵2022年年3月月22日日23在许多工程技术和经济管理中，常常需要对某在许多工程技术和经济管理中，常常需要对某些指标按一定的标准（相似的程度、亲疏关系等）些指标按一定的标准（相似的程度、亲疏关系等）进行分类处理。进行分类处理。 这种对客观事物按一定标准进行分类的数学方这种对客观事物按一定标准进行分类的数学方法主要就是法主要就是聚类分析法聚类分析法。 模糊聚类分析法模糊聚类分析法：根据事物的某些模糊性质进：根据事物的某些模糊性质进行分类的一种数学方法行分类的一种数学方法 模糊聚类分析法的一般步骤：模糊聚类分析法的一般步骤： 2022年年3月月22日日

8、24 1. 数据标准化数据标准化2022年年3月月22日日(1)获取数据获取数据(2) 数据的标准化处理数据的标准化处理25 1. 数据标准化数据标准化2022年年3月月22日日1）平移标准差变换）平移标准差变换26 1. 数据标准化数据标准化2022年年3月月22日日2） 平移极差变换平移极差变换 27 2.建立模糊相似矩阵建立模糊相似矩阵 具体选用要根据问题的性质和使用的方便来确定具体选用要根据问题的性质和使用的方便来确定 （详见教材第（详见教材第329-322329-322页）页） 2022年年3月月22日日 3.聚类聚类282022年年3月月22日日(1) 传递闭包法传递闭包法 3.聚

9、类聚类292022年年3月月22日日(2) 布尔矩阵法布尔矩阵法302022年年3月月22日日 3.聚类聚类(3) 直接聚类法直接聚类法312022年年3月月22日日 3.聚类聚类(3) 直接聚类法直接聚类法 将事物的整体划分为若干类型而得到一组标准模将事物的整体划分为若干类型而得到一组标准模式，对于一个确定的对象识别它属于哪一类的问题式，对于一个确定的对象识别它属于哪一类的问题称为称为模式识别模式识别 如果整体被划分的类型与被识别的对象之中至如果整体被划分的类型与被识别的对象之中至少有一个是用模糊集表示的模式识别问题，则称为少有一个是用模糊集表示的模式识别问题，则称为模糊模式识别模糊模式识别

10、 实际中很多问题都属于这一类问题，这里主要介实际中很多问题都属于这一类问题，这里主要介绍两种最基本的模糊模式识别方法绍两种最基本的模糊模式识别方法最大隶属原最大隶属原则和择近原则则和择近原则 322022年年3月月22日日 1.模式识别中的最大隶属原则模式识别中的最大隶属原则332022年年3月月22日日1.模式识别中的最大隶属原则模式识别中的最大隶属原则342022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则352022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则362022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则（2 2）单个特性的

11、择近原则）单个特性的择近原则372022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则（）（） 多个特性的择近原则多个特性的择近原则 382022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则392022年年3月月22日日2.模式识别中的择近原则模式识别中的择近原则402022年年3月月22日日多个特性的择近原则：多个特性的择近原则： 模糊综合评判模糊综合评判: :模糊决策中常用的一种有效方法模糊决策中常用的一种有效方法 实际中常需要对一个事物做出评价，一般都涉及实际中常需要对一个事物做出评价，一般都涉及到多个因素或多个指标，要求根据这些因素对事物做到多个因素或

12、多个指标，要求根据这些因素对事物做出综合评价出综合评价. . 综合评判：综合评判：对受多因素影响的事物做出全面评价对受多因素影响的事物做出全面评价. .模糊综合评判又称为模糊综合决策或模糊多元决模糊综合评判又称为模糊综合决策或模糊多元决策传统的评判法有总评分法和加权评分法策传统的评判法有总评分法和加权评分法 412022年年3月月22日日 422022年年3月月22日日1.1.模糊综合评判的一般方法模糊综合评判的一般方法（1） 模糊综合评判的一般提法模糊综合评判的一般提法 432022年年3月月22日日1.1.模糊综合评判的一般方法模糊综合评判的一般方法（1） 模糊综合评判的一般提法模糊综合评

13、判的一般提法 442022年年3月月22日日（2 2） 模糊综合评判的一般步骤模糊综合评判的一般步骤1.1.模糊综合评判的一般方法模糊综合评判的一般方法452022年年3月月22日日（2 2） 模糊综合评判的一般步骤模糊综合评判的一般步骤1.1.模糊综合评判的一般方法模糊综合评判的一般方法462022年年3月月22日日. .模糊综合评判模型的构成模糊综合评判模型的构成472022年年3月月22日日.多层次模糊综合评判多层次模糊综合评判 对于许多问题往往都是涉及因素多、各因素的权对于许多问题往往都是涉及因素多、各因素的权重分配较为均衡的情况重分配较为均衡的情况. .两个层次的情况具体方法：两个层

14、次的情况具体方法：482022年年3月月22日日.多层次模糊综合评判多层次模糊综合评判492022年年3月月22日日.多层次模糊综合评判多层次模糊综合评判502022年年3月月22日日 1.问题的提出问题的提出 近年来，社会上出现了很多不同规模、不同性质近年来，社会上出现了很多不同规模、不同性质的中介服务机构，为了加强管理，有关部门需要对这的中介服务机构，为了加强管理，有关部门需要对这些机构的些机构的“信誉信誉”做出客观的评价做出客观的评价 据调查据调查, ,影响影响“信誉信誉”的因素有的因素有:(1):(1)遵纪守法情遵纪守法情况、况、(2)(2)纳税情况、纳税情况、(3)(3)奖惩情况、奖

15、惩情况、(4)(4)治安情况、治安情况、(5)(5)履行合同情况、履行合同情况、(6)(6)中介成功率、中介成功率、(7)(7)纠纷情况、纠纷情况、(8)(8)服务质量、服务质量、(9)(9)客户意见、客户意见、(10)(10)社会效益、社会效益、(11)(11)机构机构影响、影响、(12)(12)公益事业、公益事业、(13)(13)内部管理、内部管理、(14)(14)经济情况经济情况、(15)(15)服务项目等服务项目等 问题：问题：依据这些定量或定性因素的具体含义，建依据这些定量或定性因素的具体含义，建立对中介服务机构立对中介服务机构“信誉信誉”的评估模型的评估模型 512022年年3月月

16、22日日2. . 问题的分析与假设问题的分析与假设 522022年年3月月22日日 注意到注意到“信誉信誉”本身就是一个模糊的概念，与之本身就是一个模糊的概念，与之相关的相关的15个因素有些是定量的，有些是定性的，对个因素有些是定量的，有些是定性的，对“信誉信誉”影响的程度不尽相同，且具有不同的实际含义影响的程度不尽相同，且具有不同的实际含义 用综合模糊评判方法对中介服务机构的信誉给出用综合模糊评判方法对中介服务机构的信誉给出一种综合评估方案一种综合评估方案 考虑到各因素之间的关系考虑到各因素之间的关系,按因素的不同性质分按因素的不同性质分为四个因素集为四个因素集(即主要因素即主要因素): 根据问题的实际情况，采用如下方法：根据问题的实际情况，采用如下方法：对四个因素集中的对四个因