- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Лекция №1
- •Основные характеристики задач оптимизации, выбора и принятия решений.
- •Языки описания выбора
- •Классификация задач выбора
- •Человеко-машинные системы и выбор
- •Тема. Многокритериальные задачи оптимизации
- •§2. Проблемы решения задач многокритериальной оптимизации
- •Оптимальность по Парето Введение
- •Отношение доминирования по Парето. Парето-оптимальность
- •Аналитические методы построения множества Парето
- •Способы сужения Парето-оптимального множества
- •Литература
- •Численные методы получения множеств Парето
- •Литература
- •Тема. Методы определения весовых коэффициентов
- •§1. Экспертные оценки
- •§1.1. Метод ранжирования
- •§1.2. Метод приписывания баллов
- •§1.3. Обработка результатов экспертных оценок
- •§2. Формальные методы определения весовых коэффициентов
- •Методы замены векторного критерия скалярным
- •Метод взвешенных сумм (Метод линейной свертки)
- •Мультипликативный критерий
- •Метод "идеальной" точки
- •Проблемы построения обобщённого критерия для векторных задач оптимизации
- •Методы последовательной оптимизации
- •Метод главного критерия
- •Метод последовательных уступок
- •Лексикографический критерий
- •Постановка детерминированной лексикографической задачи оптимизации
- •Метод равенства частных критериев
Литература
1. Многокритериальная оптимизация: Математические аспекты /Б.А Березовский, Ю.М. Барышников и др. – М.: Наука, 1989. – 128 с.
2. В.В. Розен. Математические модели принятия решений в экономике. Учебное пособие.– М.: Книжный дом "Университет", Высшая школа, 2002.– 288 с., ил.
Численные методы получения множеств Парето
Часто используют следующий подход. Во множестве D выбирается некоторая сетка, например, координаты которой определяются с помощью датчика случайных чисел, распределённых по равномерному закону. Потом вычисляют значения векторного критерия F в точках этой сетки, после чего за конечное число сравнений, используя функцию выбора по Парето, строится множество Парето на указанной сетке, являющееся при большом N приближением множества Парето относительно D (N - число точек сетки).
Рис.11. Левый рисунок – область D и P (красная линия), правый рисунок – область векторных оценок YD и КК (красная линия)
Литература
1. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. – М.: "Наука", 1982. – 254 с.
2. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. – М.: Наука, 1982. – 110 с.
3. Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде. Количественный подход. – М.: Физматлит, 2002. – 176 с.
4. Сушков Ю.А. Метод, алгоритм и программа случайного поиска // -- Л.: ВНИИТрансМаш, 1969. – 43 с.
5. Сушков Ю.А. Об одном способе организации случайного поиска // Исследование операций и статистическое моделирование. – Л. ЛГУ. 1972. Вып.1. – С.180-185.
6. Deb K. Multi-objective Genetic Algorithms: Problem Difficulties and Construction of Test Problems. // Evolutionary Computation – vol.7, 1999. – pp. 205-230.
7. Deb K. Evolutionary Algorithm for Multi-Criterion Optimization in Engineering Design // Proceedings of Evolutionary Algorithms in Engineering and Computer Science (EUROGEN-99) – pp. 135-161.
8. Zitzler E., Thiele L. Multiobjective optimization using evolutionary algorithms – A comparative case study. // Parallel Problem Solving from Nature -- Springer, Berlin, Germany. – pp. 292-301.
9. Черноруцкий И. Г. Методы оптимизации и принятия решений. -- СПб.: Лань, 2001. – 384 с.
10. Сушков Ю.А. Многокритериальность в многорежимных системах. // Архитектура и программное оснащение цифровых систем. – М.: МГУ, 1984. – С . 71-77.
11. Курячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. -- М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с.
12. Абакаров А.Ш., Сушков Ю.А. Статистическое исследование случайного поиска //Математические модели. Теория и приложения. – СПб.: СПбГУ. 2002. – C. 87-101.
Предыдущая Главная Следующая
Тема. Методы определения весовых коэффициентов
Введение. Можно сказать, что веса критериев – самое тонкое место в проблеме критериального анализа. Чаще всего веса назначают, исходя из интуитивного представления о сравнительной важности критериев. Однако исследования показывают, что человек (эксперт) не способен непосредственно назначать критериям корректные численные веса. Необходимы специальные процедуры получения весов.
В многокритериальных задачах оптимального проектирования возникает необходимость объективной оценки важности частных критериев, включаемых в аддитивный, мультипликативный или минимаксный критерии оптимальности, метод последовательных уступок, для сужения множества Парето. Оценивают важность частных критериев Fi(X) с помощью коэффициентов i:
f(X)= ifi(X) – аддитивный критерий;
f(X)=– мультипликативный критерий;
ifi(X)=K, – равенство частных критериев,
где fi(X)= Fi(X)/ Fi0(X), Fi0(X) – нормирующий множитель.
Для рассматриваемых методов многокритериальной оптимизации существенным является исходное упорядочивание критериев. Иногда их порядок очевиден ("кошелёк или жизнь") или общепризнан (как порядок букв в алфавите), но бывает, что этот вопрос не тривиален, а привлекаемые для его решения эксперты дают несовпадающие упорядочения критериев. Выход состоит в том, чтобы установить, какое из предложенных экспертами упорядочений является "средним", “типичным” для данной группы. Это опять-таки можно делать по-разному. Среди специалистов пользуется признанием упорядочение, называемое медианой Кемени.
Весовые коэффициенты должны качественно отражать важность соответствующих частных критериев. Значения i выбираются исходя из анализа мирового уровня развития данной отрасли, из требований к проектируемому объекту и из существующих возможностей реализации этих требований. Открытие новых физических принципов и разработка новых методов проектирования могут существенно влиять на значения весовых коэффициентов. Величина i определяет важность го критерия оптимальности и задает в количественном измерении предпочтениего критерия над другими критериями оптимальности.Весовые коэффициенты i должны удовлетворять условию . В связи с этим возникает вопрос: "Как выбирать численные значения весовых коэффициентов i?". Получить ответ на этот вопрос, в какойто степени можно, если имеется дополнительная информация о важности частных критериев оптимальности.