復(fù)雜系統(tǒng)非線性評(píng)估技術(shù).pdf

1、控制論的創(chuàng)始人之一W.R.Ashby曾說(shuō)過(guò):"所有事物實(shí)質(zhì)上都是黑箱,我們從小到老,一輩子都在跟黑箱打交道.".的確,作為認(rèn)識(shí)活動(dòng)主體的人的認(rèn)識(shí)過(guò)程就是由全然不知,到部分知道,再到全部明白的過(guò)程.相對(duì)認(rèn)識(shí)主體也可以說(shuō),認(rèn)識(shí)客體(對(duì)象)是由黑箱轉(zhuǎn)化為灰箱,再由灰箱轉(zhuǎn)化為白箱的過(guò)程.然而,由于紛繁復(fù)雜的自然界和多元化的人類(lèi)社會(huì)的日新月異以及認(rèn)識(shí)過(guò)程的永無(wú)止境,人們對(duì)規(guī)模巨大、指標(biāo)多種、層次多樣、開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)的探索和認(rèn)識(shí)的道路并不是一帆風(fēng)順

2、的.該文旨在從數(shù)學(xué)角度對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行非線性評(píng)估,在其理論依據(jù)、技術(shù)方法等方面獲得進(jìn)展,從而進(jìn)一步加深對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)估的認(rèn)識(shí),使復(fù)雜系統(tǒng)方法能更大范圍地解決實(shí)際問(wèn)題,這些研究對(duì)評(píng)估理論的發(fā)展、完善以及應(yīng)用效果都將具有十分重要的意義.該文前兩章概述了系統(tǒng)思想與方法、復(fù)雜巨系統(tǒng)的分類(lèi)、復(fù)雜性與復(fù)雜巨系統(tǒng)的特征;剖析了制約評(píng)估的主客觀因素及評(píng)估過(guò)程中存在的問(wèn)題;闡述了評(píng)估在全社會(huì)(即宏觀上)及在金融、教育、機(jī)械、安全、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)、商業(yè)

3、、醫(yī)療、科技等系統(tǒng)(即微觀上)的意義.目前對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估主要采用線性方法,該文第三章從系統(tǒng)本質(zhì)的非線性、評(píng)估指標(biāo)的非線性、評(píng)估方法的非線性三個(gè)方面分析了評(píng)估體系的非線性特征,為非線性評(píng)估提供了理論依據(jù).指標(biāo)的量化處理及權(quán)重的分配是復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)估中必不可少的環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)一組通用量化公式的討論,給出了另一組較為合理的量化公式;簡(jiǎn)要介紹了評(píng)估中常用的兩種權(quán)重分配法:層次分析法和熵值法,提出了兩種求權(quán)重的新方法:基于關(guān)聯(lián)度的權(quán)重的求法與基于滿

4、意度的權(quán)重求法.多層次多指標(biāo)是復(fù)雜系統(tǒng)最基本的特點(diǎn),第五章超越于具體系統(tǒng)而從宏觀上提出了解決復(fù)雜系統(tǒng)多指標(biāo)多層次評(píng)估的四種方法:關(guān)聯(lián)度法、優(yōu)屬度法、總效益法、熵值法.這四種方法均為非線性方法,它們具有適用范圍廣、計(jì)算簡(jiǎn)便等特點(diǎn).其中關(guān)聯(lián)度法是首先確立一個(gè)理想方案,然后比較待評(píng)估方案與理想方案的關(guān)聯(lián)度,最后根據(jù)其大小對(duì)各待評(píng)估方案進(jìn)行排序;優(yōu)屬度法是首先確立理想方案和負(fù)理想方案,然后把各待評(píng)方案與理想方案和負(fù)理想方案的優(yōu)屬度為權(quán)建立一個(gè)目

5、標(biāo)函數(shù),進(jìn)而求出各待評(píng)方案與理想方案的優(yōu)屬度,最后根據(jù)優(yōu)屬度的大小對(duì)各方案進(jìn)行排序;總效用法的思想是同時(shí)考慮理想解與負(fù)理想解二者作為參照基準(zhǔn),并采用n維歐幾里德距離來(lái)度量任意可行解(被評(píng)估方案)與理想方案及負(fù)理想方案之間的差異,然后指導(dǎo)兩個(gè)差異結(jié)合在一起計(jì)算被評(píng)估方案的總效用,評(píng)估的原則是總效用越大越好;熵本是物理學(xué)中的概念,在信息理論中被借用來(lái)作為度量權(quán)重的一種方法,但也可用來(lái)評(píng)估各方案的優(yōu)劣,其評(píng)估原則是熵值越大越好.生成是使灰過(guò)程

6、變白的一種方法,研究生成序列的性質(zhì),對(duì)明確灰色生成空間的結(jié)構(gòu)和了解系統(tǒng)的行為特性都具有重要意義,并能為建模和評(píng)估提供中間信息.第五章通過(guò)代數(shù)方法研究r-IAGO生成空間的性質(zhì)和代數(shù)結(jié)構(gòu),提出了生成空間中映射的概念,并從數(shù)學(xué)上證明了累加生成與累減生成既為線性逆變換,又為冪變換,并得到它們的變換矩陣.科學(xué)求索之路是沒(méi)有盡頭的.盡管該文對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)估作了一些初步探索,在理論和方法上得到了若干新成果,但未在實(shí)踐中得到進(jìn)一步的檢驗(yàn),今后我們將在這