TÓM TẮT LUẬN VĂN ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU PARETO VÀO BÀI TOÁN RA QUYẾT ĐỊNH ĐA MỤC TIÊU

Tác động của xác định vị trí công ty rất tổng hợp, đó là giải pháp quan trọng tạo ra lợi thế cạnh tranh và nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh nhờ thoả mãn tốt hơn, nhanh hơn, rẻ hơn

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Xác định vị trí công ty có ý nghĩa rất quan trọng đối với hoạt động sản xuất kinh doanh của từng doanh nghiệp Hoạt động xác định vị trí công ty là một bộ phận quan trọng thiết kế hệ thống sản xuất của doanh nghiệp, đồng thời là một giải pháp cơ bản mang tính chiến lược đối với hoạt động sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp Tác động của xác định vị trí công ty rất tổng hợp, đó là giải pháp quan trọng tạo ra lợi thế cạnh tranh và nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh nhờ thoả mãn tốt hơn, nhanh hơn, rẻ hơn các sản phẩm

và dịch vụ mà không cần phải đầu tư thêm

Xác định vị trí công ty là một công việc hết sức phức tạp có ý nghĩa dài hạn, nếu sai lầm sẽ rất khó sửa chữa, tốn kém nhiều chi phí

và mất thời gian Bởi vậy, việc chọn phương án xác định vị trí công

ty luôn là một trong những nhiệm vụ quan trọng mang ý nghĩa chiến lược lâu dài Vấn đề đặt ra là, cần phải chọn vị trí đặt công ty sao cho phù hợp nhất với các tiêu chí đã đặt ra Bản chất của bài toán chọn vị trí đặt công ty là bài toán tối ưu đa tiêu chí Vì vậy việc nghiên cứu phương pháp hỗ trợ quyết định là cần thiết

Với sự trợ giúp của máy tính, hệ hỗ trợ quyết định (DSS) đã được áp dụng nhiều trong các lĩnh vực sản xuất, kinh doanh, và đặc biệt là trong việc quản lý, công việc mà đòi hỏi tất yếu của việc ra quyết định DSS có thể giúp những nhà quản lý đưa ra những quyết định nhanh chóng, hợp lý và có chi phí phù hợp, cũng như nâng cao hiệu suất và chất lượng của các quyết định Vì vậy, ngày nay có rất nhiều nhà nghiên cứu đã và đang nghiên cứu đến hệ hỗ trợ này

Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào trường hợp thông tin đầy đủ và chính xác; mà quên mất trong quá trình ra quyết định thì thường gặp thông tin của các tham số không đầy đủ Do đó, việc nghiên cứu và xây dựng hệ hỗ trợ quyết định khi thiếu thông tin về các tham số là điều thực sự cần thiết

Được sự gợi ý và động viên của giáo viên hướng dẫn, tôi mạnh

dạn lựa chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng phương tối ưu Pareto vào bài toán ra quyết định đa mục tiêu trong trường hợp thông tin không đầy đủ”

2 Mục đích nghiên cứu

- Tối ưu phương pháp giải bài toán ra quyết định đa mục tiêu với thông tin không đầy đủ

- Xây dựng hệ hỗ trợ ra quyết định sử dụng phương pháp tối

ưu Pareto và thử nghiệm với bài toán “chọn vị văn phòng”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

- Phương pháp và mô hình ra quyết định đa mục tiêu

4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, phân tích các tài liệu đã xuất bản, các bài báo trên các tạp chí khoa học và các tài liệu trên internet có liên quan đến

vấn đề đang nghiên cứu

- Tìm hiểu, kế thừa các cơ sở lý thuyết trước đó để đưa ra phương pháp mới

Phương pháp thực nghiệm:

- Xây dựng chương trình ứng dụng minh họa cho phương pháp mới

- Kiểm tra kết quả đánh giá

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

6 Bố cục của luận văn

Nội dung chính của luận văn được chia thành 3 chương: Chương 1: TẬP PARETO VÀ HỆ HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU VỚI CÁC QUY LUẬT RÚT GỌN TẬP PARETO

Chương 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG

CHƯƠNG 1 TẬP PARETO VÀ HỆ HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH

1.1 TỔNG QUAN VỀ TẬP PARETO

1.1.1 Giới thiệu về Pareto Vilfredo

1.1.2 Tối ưu Pareto

1.1.3 Các bài toán về tối ưu Pareto

1.3 HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHÍ

1.3.1 Phát biểu bài toán ra quyết định đa tiêu chí

1.3.2 Phân loại bài toán ra quyết định đa mục tiêu

1.3.3 Các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí 1.4 HƯỚNG TIẾP CẬN VỚI THÔNG TIN KHÔNG ĐẦY ĐỦ 1.5 BÀI TOÁN RA QUYẾT ĐỊNH CHỌN VỊ TRÍ VĂN PHÒNG CÔNG TY

Bài toán được đặt ra đối với những công ty mới xây dựng hay

mở rộng quy mô sản xuất, tăng khả năng bán hàng, cần mở thêm chi nhánh mới Mục tiêu là tìm ra một vị trí thuận lợi để đặt văn phòng

tiêu chiến lược kinh doanh của công ty Việc này có ý nghĩa chiến lược trong phát triển sản xuất kinh doanh, có khả năng tạo ra lợi thế cạnh tranh rất lớn cả về những yếu tố vô hình và hữu hình Đặc biệt

là đối với những công ty hoạt động ở lĩnh vực kinh doanh, dịch vụ, lĩnh vực cần tới sự hỗ trợ trực tiếp từ khách hàng của công ty

Để có thể lựa chọn và địa điểm cụ thể cho phù hợp, ta cần phải tiến hành khảo sát tổng thể khu vực, dân trí, mật độ, dự đoán nhu cầu và đối tượng công ty hướng tới , thu thập thông tin về các nơi mà mình đã ưu tiên Sau đó, phân tích đánh giá những nhân tố của môi trường xung quanh, những tác động của nó đến hoạt động của công ty sau này Bước tiếp theo là chọn lọc ra những phương án khả thi, chiếm ưu thế hơn từ các phương án khảo sát ban đầu Phương án được chọn lọc ở đây thuộc tập Pareto (không có phương

phương án được chọn lọc hay tập Pareto ở đây còn quá lớn, khó

để chọn lựa Nên yêu cầu đặt ra là, đi tìm các phương án tối ưu nhất

từ những phương án đã được chọn lọc ở trên

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU VỚI CÁC QUY LUẬT RÚT GỌN

TẬP PARETO

2.1 BÀI TOÁN RA QUYẾT ĐỊNH ĐA MỤC TIÊU

2.2 CÁC QUY LUẬT RÚT GỌN TẬP PARETO

2.2.1 Quy luật Maximality

Quy luật so sánh tất cả các giá trị tham số sau khi được đánh giá dựa trên độ quan trọng của tiêu chí để tìm ra phương án được ưu tiên

hơn trong tập phương án ban đầu Giả sử ta cho X và Y là các phương

án lựa chọn Theo quy luật Maximality: quan hệ ưu tiên X ≻ Y khi

M(X - Y) > 0, nghĩa là, X - Y là phương án lạc quan hay X - Y ∈ D

Định lý 2.2 : Giả sử rằng cho X và Y là các phương án lựa chọn

và ta có thông tin về tiêu chí dưới dạng ưu tiên W ij ≻ 0r hay Θij ≻ 0r

Nếu X* > Y* với

X* = (x 1 *,…, x r * ), Y* = (y 1 *,…,y r *),

j ij

thì kết luận quan hệ ưu tiên X ≻ Y

2.2.2 Quy luật Khoảng Trội

Quy luật dựa vào khoảng kỳ vọng trên và kỳ vọng dưới của các phương án so sánh với nhau để tìm ra sự ưu tiên

Giả sử X và Y là các phương án lựa chọn và ta có khoảng kỳ

Cho tập I là các cặp phương án phù hợp với tiêu chí Khoảng

Trội, và tập lồi, đóng của các độ đo xác suất M, thì ta có thể định

thêm thông tin về độ quan trọng của tiêu chí thứ i và j và vectơ

W ij với tham số w i , w j , thì ta có quan hệ W ij ≻ 0r , điều đó có nghĩa

Từ biểu thức (2) ở trên ta có được tập các phương án lạc

quan W ij ∈ D hay là Θij ∈ D để tạo ra tập các độ đo xác suất M Nội dung rút gọn tập phương án Pareto dựa vào quy luật được trình bày thông qua định lý sau đây

Định lý 2.3 : Giả sử ta có thông tin về tiêu chí dưới dạng W ij

≻ 0r hay Θij ≻ 0r Nếu x k * > y l* k, l = 1, ,r với X*= (x 1 *,…,x r*

thì kết luận quan hệ ưu tiên X ≻ Y

Điều quang trọng ở đây là Định lý 2.3 biến đổi vectơ X và Y thành vectơ X* và Y* giống với Định lý 2.2 Tuy nhiên, cách so sánh của vectơ X* và Y* là hoàn toàn khác nhau Khi áp dụng quy luật Maximality thì ta so sánh r cặp của các phần tử *

Nói cách khác là ta đi so sánh các phương án để tìm min(X*)

= min{x*,…,x*} và max(X*) = max{x*,…, x*}, nếu min(X*) > max(Y*) thì X ≻ Y

2.2.3 Quy luật Biên Trội

Quy luật dựa vào khoảng kỳ vọng trên và kỳ vọng dưới của các phương án so sánh với nhau để tìm ra sự ưu tiên

Ở đây, quy luật đi so sánh khoảng kỳ vọng

Từ đó ta có quan hệ ưu tiên X ≻ Y khi và chỉ khi X và Y ∈ B

Định lý 2.4: Giả sử rằng ta có thông tin về tiêu chí dưới dạng

ưu tiên W ij ≻ 0r hay Θij ≻ 0r. Nếu min(X*) > min(Y*) và max(X*)

min X = min{x1,…,x r }, max X = max{x1,…,x r},

thì ta kết luận quan hệ ưu tiên X ≻ Y

2.3 CÁC TRƯỜNG HỢP VỚI ĐỘ QUAN TRỌNG CỦA TIÊU CHÍ

Giả sử chúng ta có sẵn tập hợp phương án với độ quan trọng của tiêu chí bằng ý nghĩa của các cặp tham số dương, ký hiệu:

vị tiêu chí thứ q" Thông tin ở trên có thể chuẩn hoá dưới dạng hai ưu tiên : W ij ≻ 0r và W qs ≻ 0r Để phân tích các quy luật quyết định khác

nhau, ta xét tập hợp M của độ đo xác suất được tạo ra bởi hai ưu tiên

W ij ≻ 0r và W qs ≻ 0r Ta sẽ thay bởi ưu tiên Θij ≻ 0r và Θqs ≻ 0r Ta

thấy M là tập hợp giao của các tập hợp riêng được tạo ra với mỗi ưu tiên Tập hợp M được định nghĩa bởi các ràng buộc sau:

phán đoán “không giao nhau” Nếu ta có m phán đoán dạng Θ i1 j1 ≻

0r,…, Θim jm ≻ 0r , i k ≠ i l và j k ≠ j l bởi k ≠ l, thì điểm biên cuối là

s và tiêu chí i ≠ tiêu chí q) Mô tả trường hợp 2 như sau: "DM sẵn

sàng thay thế w j đơn vị tiêu chí j để nhận được w i đơn vị tiêu chí i, và thay thế w s đơn vị tiêu chí thứ j để nhận được w q đơn vị tiêu chí thứ

q" Trong trường hợp này, tập hợp M được định nghĩa bởi các ràng

buộc

Mỗi phương trình θ ji π i - θ ij π j = 0 hay θ jq π q - θ qj π j = 0 không cho

ra điểm biên vì nếu π i > 0 và π j = 1 - π i > 0, và nếu π q = 0, thì bất

Chia mỗi xác suất cho π j, ta được

Với C là hệ số chuẩn sao cho tổng xác suất là 1 Nó chỉ ra cách

đơn giản để mô tả điểm biên bởi ưu tiên m ở dạng

chí i " Trong trường hợp này, tập hợp M được định nghĩa bởi ràng

Tuy nhiên, trái với trường hợp 2, có các điểm biên khác khi một trong những bất đẳng thức ở trên được thay bằng đẳng thức tương ứng ,thì ta có các hệ phương trình sau :

Bằng cách so sánh ba điểm biên cuối, ta có thể mở rộng với

trường hợp tổng quát của ưu tiên m ở dạng

luật quyết định khác nhau

Ta sẽ nghiên cứu các trường hợp được phân tích ở trên :

Tiếp theo luận văn sẽ áp dụng với các quy luật rút gọn đã trong

Mục 2.2 vào các trường hợp đã được phân tích ở trên

2.3.1 Áp dụng với quy luật Maximality

Định lý 2.5 : Quan hệ X ≻ Y nếu X* > Y* Với X* =

(x1*,…,x r *) và Y* = (y1*,…,y r*) sao cho

2.3.2 Áp dụng với quy luật Khoảng Trội

Định lý 2.6 : Quan hệ X ≻ Y nếu x*k  yl* với mọi k, l = 1,… r Với X *

2.3.3 Áp dụng với quy luật Biên Trội

Định lý 2.7: X ≻ Y nếu min(X*) > min(Y*), max(X* >

maxY*) Với min(X) và max(X) đƣợc định nghĩa trong Định lý 2.4 Với min(X) = min{x1,…, x r }, max(X) = max{x1,…,x r }, X* =

3.1.3 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến chọn địa điểm

Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến quyết định xác định địa điểm công ty Tuy nhiên, vai trò và tầm quan trọng của các nhân tố không giống nhau Khi xây dựng phương án xác định địa điểm công

ty cần tập trung phân tích, đánh giá những nhân tố quan trọng nhất theo nhu cầu của công ty Trên cơ sở phân tích, đánh giá đó để xác định, lựa chọn được vùng và địa điểm thích hợp nhất để phân bố công ty

Những nhân tố quan trọng bao gồm :

- Các điều kiện tự nhiên như địa hình, địa chất, thuỷ văn, khí tượng, tài nguyên, môi trường sinh thái

- Các điều kiện xã hội như tình hình dân số, phong tục tập quán, các chính sách phát triển kinh tế địa phương, các hoạt động kinh tế của địa phương, trình độ văn hoá, kỹ thuật

- Các nhân tố kinh tế, như gần thị trường tiêu thụ, gần nguồn nguyên liệu, giao thông thuận lợi, nguồn nhân lực dồi dào

- Thị trường tiêu thụ, nhân tố lao động, chi phí lao động, cơ sở

hạ tầng kinh tế, điều kiện và môi trường văn hoá xã hội, giao thông

thuận lợi, phong thủy…

Tóm lại, sau khi đánh giá những nhân tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn vùng, một vấn đề quan trọng khác là tiến hành đánh giá các nhân tố ảnh hưởng đến chọn địa điểm công ty Nếu như những nhân

tố chọn vùng được đánh giá ở phạm vi rộng lớn thì nhân tố địa điểm lại rất cụ thể, chi tiết Những nhân tố chủ yếu cần cân nhắc:

- Diện tích mặt bằng và tính chất đất đai của địa điểm công ty

- Tính thuận lợi của vị trí đặt công ty như khả năng tiếp

- Nguồn điện , nước

- Nơi bỏ chất thải

- Khả năng mở rộng trong tương lai

- Tình hình an ninh, phòng, chữa cháy, các dịch vụ y tế

- Chi phí về đất đai và các công trình công cộng hiện có… Dựa trên tập hợp các tiêu chí, nhân tố ảnh hưởng tới việc chọn

vị trí chi nhánh công ty ở trên, tác giả cùng với Ban giám đốc khu vực công ty Herbalife tại miền trung đã tiến hành các cuộc họp nhằm phân tích, đánh giá và tổng hợp lại Kết quả chuyên gia đưa ra xem

xét đánh giá với sáu tiêu chí quang trọng nhất theo Bảng 3.1 ở dưới

Sau khi xây dựng các phương án xác định vị trí công ty, bước tiếp theo là tính toán các tiêu chí Lượng hoá các yếu tố có thể, trên cơ sở

đó so sánh hệ thống các tiêu chí của từng phương án, tìm ra những phương án có lợi nhất

Bảng 3.1 Giá trị cho bài toán chọn vị trí văn phòng

Tiêu chí

Phương án

Nguồn lực

Giao thông

An ninh

Diện tích

Tiện nghi

Dịch

vụ

C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6

2 Phan Châu Trinh 20 80 10 30 100 30

3 Nguyễn Tri Phương 80 70 15 30 10 100

5 Ngô Quyền 40 60 90 100 60 20

7 Nguyễn Lương Bằng 20 70 70 40 80 10 Các phương án đưa ra trên thuộc tập Pareto

3.1.4 Phương pháp chọn vị trí

3.2 ÁP DỤNG CÁC QUY LUẬT TỐI ƯU PARETO CHỌN VỊ TRÍ VĂN PHÒNG

3.2.1 Áp dụng quy luật Maximality

3.2.2 Áp dụng quy luật Khoảng Trội

3.2.3 Áp dụng quy luật Biên Trội

3.3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH

3.3.1 Giới thiệu chương trình

3.3.2 Phân tích và thiết kế hệ thống

3.4 THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

3.4.1 Kết quả với quy luật maximality

Đánh giá chuyên gia với 2 tiêu chí : thay thế w 3 = 10 đơn vị

An ninh để lấy w 5 = 30 đơn vị Tiện nghi:

W 53 = ( 0, 0, -10, 0, 30, 0) ∈ D

Hình 3.14 Rút gọn tập phương án với quy luật Maximality

phương án Lê Duẩn ≻ Nguyễn Lương Bằng, nên phương án Nguyễn Lương Bằng bị loại Tập hợp Pareto còn 6 phương án

3.4.2 Kết quả với quy luật Khoảng Trội

Định lý 2.3 biến đổi vectơ X và Y thành vectơ X* và Y* giống

với Định lý 2.2 và đánh giá chuyên gia như ở Mục 3.4.1 Cách so

sánh của vectơ X* và Y* là so sánh các phương án để tìm min X*

= min{x*,…,x*} và max X* = max{x*,…, x*}, nếu min X* > max Y* thì X ≻ Y

rút gọn tập phương án với quy luật Khoảng Trội:

Hình 3.17 Rút gọn tập phương án với quy luật Khoảng Trội

phương án Lê Duẩn ≻ Nguyễn Lương Bằng nên phương án Nguyễn Lương Bằng bị loại Tập hợp Pareto còn 6 phương án

3.4.3 Kết quả với quy luật Biên Trội

Biến đổi vectơ X và Y thành vectơ X* và Y* giống với Định

lý 2.2 và đánh giá chuyên gia như ở Mục 3.2.1.Quy luật so sánh

rút gọn tập phương án với quy luật Biên Trội:

Hình 3.19 Rút gọn tập phương án với quy luật Biên Trội

phương án Duy Tân ≻ Nguyễn Lương Bằng, Ngô

Quyền ≻ Núi Thành, Phan Châu Trinh ≻ Nguyễn Tri Phương,

Duy Tân ≻ Ngô Quyền, Duy Tân ≻ Phan Châu Trinh,

Lê Duẩn ≻ Duy Tân Từ đó suy ra phương án Lê Duẩn tốt hơn tất

cả các phương án còn lại Có nghĩa rằng theo quy luật Biên Trội,

3.4.4 Đánh giá kết quả

Lựa chọn phương pháp tối ưu Pareto thích hợp sử dụng cho bài

toán ra quyết định đa mục tiêu có thể được xem như là một quyết

định đầu tiên của người ra quyết định Vì vậy hầu hết các nhà phân

tích tìm kiếm những bài toán tương tự đã được giải quyết và sử dụng

kỹ thuật tương ứng cho bài toán của mình Một cách khác đó là áp

dụng nhiều phương pháp và so sánh kết quả trước khi đưa ra quyết