群决策仿真与算法设计;管理科学与工程学院;朱咸利;XXXX年

安徽工业大学管理科学与工程学院群决策仿真与算法设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊I群决策仿真与算法设计信息管理与信息系统专业朱咸利（079094282）指导老师：徐新卫教授摘要决策是人们在政治、经济、技术和日常生活中普遍存在的一种选择方案的方式，是人类的基本活动之一，在人类历史上占有重要地位。由于社会和经济的高速发展，科学技术和信息技术的飞速进步，知识和信息量的大大增加，使得各种决策问题更加错综复杂，很多企业和组织的重要决定都是由多个决策者共同参与制定的，这就是群决策方式。在现代民主社会里，群体决策与个人决策相比较，更具有基础性作用。本文主要是在对群决策问题进行分类的基础上，再分别用贝叶斯决策分析法、层次分析法和主成分分析法对风险型决策问题、多目标决策问题和多属性决策问题进行仿真研究。在MATLAB平台上对贝叶斯决策分析方法、层次分析方法合主成分分析法进行仿真研究。经仿真运算结果与实际的分析结果基本一致。[关键字]群决策层次分析法贝叶斯主成分分析仿真安徽工业大学管理科学与工程学院群决策仿真与算法设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊IIAbstractDecision-makingisthatpeopleinthepolitical,economic,technologicalandeverydaylifeofanoptioninthecommonway,isoneofbasichumanactivities,inhumanhistoryoccupiesanimportantposition.Highduetosocialandeconomicdevelopment,scienceandtechnologyandtherapidprogressofinformationtechnology,knowledgeandgreatlyincreasetheamountofinformation,makingallkindsofdecision-makingissuesmorecomplicated,manybusinessesandorganizationsoftheimportantdecisionsaremadebymultipledecision-makersinvolvedinthedevelopment,thisisthegroupdecision-making.Inmoderndemocraticsociety,groupdecisionmakingandindividualdecision-makingcomparedtomorebasicrole.Thispaperisongroupdecisionsbasedontheclassificationproblem,andthenweretreatedwithBayesiandecisionanalysis,hierarchicalanalysis,principalcomponentanalysisofriskydecisionproblems,multipleobjectivedecisionproblemsandmulti-attributedecisionproblemissimulated.UsingMatlabonBayesiandecisionanalysismethod,AHP,PCAsimulated.Thesimulationresultandtheactualresultsoftheanalysisisconsistent.[keywords]Groupdecisionmaking、AHP、Bayes、PCA、Simulation安徽工业大学管理科学与工程学院群决策仿真与算法设计页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共46页第11.绪论1.1论文选题的背景及研究意义1.1.1选题的背景决策是人们在政治、经济、技术和日常生活中普遍存在的一种选择方案的方式，是人类的基本活动之一，在人类历史上占有重要地位。由于社会和经济的高速发展，科学技术和信息技术的飞速进步，知识和信息量的大大增加，使得各种决策问题更加错综复杂。单个决策者由于知识、能力、经验、资料的缺乏以及信息的不确定或不完备通常很难考虑问题的所有相关方面，为了体现决策的民主性与合理性，减少决策的失误，很多企业和组织的重要决定都是由多个决策者共同参与制定的，这就是所谓的群决策。对群决策的研究不仅是科学的需要也是民主的需要。由于群决策方法能综合各专家的意见，提高决策水平与效率，具有集思广益、知识集结、考虑周详、易为大家接受等优势，因而更能反映决策的民主化和科学化，可以最大程度地减少决策中的不合理因素，使决策更加理性和客观。因此，如何进行群决策也越来越受到人们的关注，成为决策研究的热点和前沿。其实，在国内企业或是其他一些大的组织真正应用和研究决策仿真技术的是很少的，国内相对于国外而言，特别是一些西方国家，相比较之下我们还处在他们研究的初级阶段。从认识群决策到理解再到认识它的价值，最后应用群决策仿真技术以提高企业或组织的决策效率和效益。最终目的就是企业或组织利益最大化。对于群决策的定义，目前国内外还没有统一被接受的确定概念。在此引用国内学者刘明广博士的定义，群决策主要是通过借助一些辅助工具和方法，针对要解决的问题，进行某种程度上的研讨，进一步分享信息和交互影响，按照某种决策机制形成群体对方案一致接受或多数接受的决策过程，以实现整体大于部分之和的群体增效潜力。群体决策表现出四个明显的特征：第一，群决策是决策者的行为集结和数量集结的结合；第二，群决策的主体是由两个或两个以上的成员组成的群体，每一个成员拥有一定的决策权力（成员决策权的大小可以不等）；第三，决策的依据是群体成员中各成员的意见或偏好，包括成员的效用、概率、评判、预测、估计、行为等；第四，群决策必须要有一个明确的程序，或者叫做机制。所以，简单的说，群决策就是多人参与的，对多个备选方案进行选择的过程。群体决策理论是建立在其他科学研究基础之上的，但由于目前群决策理论缺乏系统的方法指导，因而也就没有形成较系统的理论体系。主要有：（1）社会选择理论社会选择理论研究个人偏好和集体决策的关系。群体决策是我们在社会和经济生活中经常遇到的问题。集体中所有成员的意见一致时，就可以很容易做出无可争议的选择；但当意见不一致时，就得找一种方法将不同的意见融合，以做出群体决策。社会选择理论研究的基本问题是社会选择能否一致地从个人选择中得出。（2）群偏爱理论群偏爱理论是群决策研究的基础内容，它包括偏爱分析理论、偏爱排序规则和偏好展示理论等。①偏好分析理论讨论将个体的偏爱集结为群体偏爱的映射所应满足的条件（即建立偏爱选择公理系），以及这种偏爱映射的存在性问题。②群决策的偏爱排序规则是将决策的个体的偏爱结成决策群体的偏爱，并据此对安徽工业大学管理科学与工程学院群决策仿真与算法设计页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共46页第2备选方案进行排序的规则。其中最常用和最基本排序规则是简单较多规则和博尔达数规则。③偏好展示理论是群体偏爱理论的一个较新的研究课题，它利用社会学、心理学等知识，从人的心理特征和决策倾向等方面讨论决策个体在对问题的判断过程中思维定向、心心理动态和个性特征等对其偏好形成的影响。（3）群效用理论决策理论一开始就与效用函数密切相关。效用理论所研究的个人效用函数是决策者对目标的偏好结构在形式上、数学上的表述。表征群体效用的群体效用函数是尊重群体中每一个决策者的偏好，而将其个人效用函数集结而成的。一种简单的办法是每个决策者分别提出自己的效用函数，然后把这些效用函数用适当的形式集结起来。（4）群体行为决策理论群体的行为决策理论着重于对决策者的非理性行为的研究。群体决策系统内外环境的复杂性以及决策者随环境变化而变化的心理和行为因素等，为行为决策理论的究提供了许多课题，取得大量的成果。（5）博弈理论博弈理论是群体决策研究中比较规范的一种。现代博弈理论是由冯诺依曼于20世纪20年代创立的。他和经济学家摩根斯一起出版的巨作《博弈论与经济行为》，标志着现代博弈理论的初步形成。其中的合作型博弈理论研究分析的对象是二人零和相搏，即二人相搏，一方赢，就意味着另一方输，双方的净获利为零。这一理论缺陷有两点：一是社会活动中常常是多人参与；二是社会活动中的博弈结果并非就是你输我赢一个局面，常常出现整体群体大于零或小于零和的结局。另外，由于群体中每个成员的知识、经验及偏好结构不尽相同，在群体进行决策是，部分成员间有形式联盟的可能性，一个群体由此可能被分割成几个小的子群体，即子群。而联盟将导致合作性博弈。所谓合作型博弈是指局中人引入联合协议。于是，为了达成一致，人体变成了成员间以可接受的或强迫的手段分配利益。（6）模糊决策理论模糊决策理论的研究只要着重于一下三个方面：首先，用模糊集合来表示群体的偏好，即研究群体偏好的隶属函数。但由于群体偏好隶属函数的复制在本质上与非模糊群体决策的群偏好排序是相同的，因此存在着同样的困难和缺点。其次，采用公理系统来研究合乎理性的群体决策。把个人偏好定义为模糊集合，在一定的集合规则下得出个人偏好的集结。最后，分析信息的结构与作用，但这类问题的模糊形式尚未见展开。（7）复杂群决策理论在我国复杂群决策问题的研究还刚刚起步，重点研究群决策背景下的复杂大群体行为理论、群决策问题求解过程与方法、群决策模式的选择与设计、群决策处理机制及其设计理论与方法、复杂大群体决策方法、基于互联网的群决策支持系统的研究与开发、群决策效果的评价的问题。复杂群决策问题的研究还没有形成一套完整的理论体系，这方面取得的成果也很少。本文主要是在学习各类群体决策分析方法的基础上，结合matlab的仿真平台来进行群决策方法的研究。1.1.2研究的意义群决策问题是决策问题中的一种。随着社会和经济高速发展、科学技术与信息技术的飞速进步，知识和信息量的大大增加，决策问题变得更加复杂。安徽工业大学管理科学与工程学院群决策仿真与算法设计页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共46页第3群决策问题是管理科学理论中最重要的研究内容之一，也是现代决策理论所关注的重要课题，已引起人们的普遍关注，目前已取得了一些阶段性的成果。随着社会上各类群决策问题的不断出现，例如上市公司董事会决策、政府宏观规划与战略决策等，这些决策问题全都呈现一些新的特征：一是决策群体规模比较庞大，群体成员之间的个性差异较大，利益冲突较强；二是群决策个体的易变性增强，同样是对一个问题进行决策，相同的决策者在不同的时间、地点与环境下会得出差异很大的结果；三是决策目标不能单纯用最大或最小来衡量，需要考虑多方面的因素，最终的方案多数是折中方案。群决策问题的研究将在很大程度上帮助企业做出更加明智、有效的决策。帮助企业在竞争日益激烈的经济社会里增强自身的竞争能力，同时使企业在信息爆炸的时代和易变得市场环境下，更好的做出明智的决策增强自身的适应能力。从而帮助企业在业界中流砥柱，蓬勃发展。1.2国内外群决策研究现状及发展趋势1.2.1国内外群决策研究现状从图1-1可以看到，国内外群决策理论、方法及其应用研究的现状和趋势。研究内容包括理论基础、理论核心、应用框架、应用系统，形成了系统、科学的研究思路、方法与过程。社会选择理论群体效用理论行为决策理论模糊决策理论谈判理论证据理论其他理论决策理论群决策理论DSSGDSS群体决策公理体系个体偏好集结方法群体多目标决策群体多属性决策模糊群决策群体多目标决策交互式动态决策其他IGDSS智能群决策图1-1群决策研究现状图（1）群体理论与群体决策公理体系目前提出的群体理论主要有Arrow理性、Bayesian理性、模糊理性。Arrow理性认为一个理性的群体能够建立备选方案的偏好关系。且偏好序关系应该满足2个公