DSpace at VNU: Một số quy trình xử lý thông tin mờ ứng dụng vào bài toán ra quyết định tập thể

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ Một số quy trình xử lý thông tin mờ ứng dụng vào bài toán ra quyết định tập thể Người thực hiện: Đoàn Văn Võ Người hướ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN THẠC SỸ Một số quy trình xử lý thông tin mờ ứng dụng vào bài

toán ra quyết định tập thể Người thực hiện: Đoàn Văn Võ Người hướng dẫn: PGS.TSKH Bùi Công Cường

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TSKH Bùi Công Cường, thầy đã quan tâm và tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, các thầy cô trong Viện Công nghệ Thông tin, Viện Toán học, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, những người đã tận tình giảng dạy, trang bị cho tôi những kiến thức hết sức quý báu trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Trung tâm Tin học - Văn phòng Uỷ ban Nhân dân tỉnh Thanh Hoá, tập thể lớp K11T2, các bạn đồng nghiệp, và những người thân trong gia đình, những người đã động viên và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, tháng 08 năm 2007

MỤC LỤC

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 9

TỔNG QUAN VỀ VIỆC RA QUYẾT ĐỊNH VÀ LOGIC MỜ 9

1.1 Tầm quan trọng của việc ra quyết định đối với các nhà quản lý 9

1.2 Quá trình ra quyết định dựa vào máy tính Error! Bookmark not defined 1.3 Mô hình hoá và các mô hình Error! Bookmark not defined 1.4 Tập mờ và logic mờ Error! Bookmark not defined 1.4.1 Tập mờ: Error! Bookmark not defined 1.4.1.1 Định nghĩa tập mờ: Error! Bookmark not defined 1.4.1.2 Các phép toán đại số trên tập mờ Error! Bookmark not defined 1.4.1.3 Số mờ Error! Bookmark not defined.

1.4.2 Logic mờ và một số phép toán cơ bản Error! Bookmark not defined 1.4.2.1 Logic mờ Error! Bookmark not defined 1.4.2.2 Một số phép toán cơ bản của logic mờ Error! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG 2 Error! Bookmark not defined TOÁN TỬ TRUNG BÌNH TRỌNG SỐ CÓ SẮP XẾP Error! Bookmark not

defined.

2.1 Định nghĩa và một số tính chất Error! Bookmark not defined 2.1.1 Định nghĩa toán tử OWA Error! Bookmark not defined 2.1.2 Một số tính chất của toán tử OWA Error! Bookmark not defined 2.1.3 Hai độ đo quan trọng gắn với toán tử OWA Error! Bookmark not

defined.

2.1.3.1 Định nghĩa độ phân tán hay entropyError! Bookmark not defined 2.1.3.2 Định nghĩa độ đo tính tuyển và độ đo tính hộiError! Bookmark not

defined.

2.1.3.3 Định lý Error! Bookmark not defined 2.2 Đối ngẫu của toán tử OWA Error! Bookmark not defined 2.2.1 Định nghĩa toán tử đối ngẫu: Error! Bookmark not defined 2.2.2 Độ trội Error! Bookmark not defined 2.3 Ngữ nghĩa kết hợp với toán tử OWA Error! Bookmark not defined 2.4 Cách xác định trọng số cho toán tử OWA Error! Bookmark not defined 2.4.1 Xác định qua các lượng tử mờ Q Error! Bookmark not defined 2.4.2 Học trọng số w từ dữ liệu Error! Bookmark not defined 2.5 Các hàm định lượng và đo độ tuyển – ornessError! Bookmark not defined 2.6 Toán tử IOWA Error! Bookmark not defined 2.6.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined 2.6.2 Một số toán tử IOWA dùng để kết hợp các quan hệ ưu tiên mờ:Error!

Bookmark not defined.

2.6.2.1 Toán tử I-IOWA Error! Bookmark not defined 2.6.2.2 Toán tử C-IOWA Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3 Error! Bookmark not defined.

NHỮNG QUÁ TRÌNH LỰA CHỌN CHO QUYẾT ĐỊNH TẬP THỂ KHÔNG

ĐỒNG NHẤT DIỄN ĐẠT BẰNG NGÔN NGỮ TỰ NHIÊN Error! Bookmark

not defined.

3.1 Giới thiệu về quyết định tập thể không đồng nhất Error! Bookmark not

defined.

3.2 Mô hình toán học Error! Bookmark not defined 3.3 Các toán tử tích hợp ngôn ngữ tính toán trực tiếp trên tập nhãn Error!

Bookmark not defined.

3.3.1 Thông tin ngôn ngữ không trọng số Error! Bookmark not defined 3.3.1.1 Định nghĩa toán tử LOWA Error! Bookmark not defined 3.3.1.2 Định nghĩa toán tử I - LOWA Error! Bookmark not defined 3.3.1.3 Quy tắc tính trọng số cho toán tử LOWA Error! Bookmark not

defined.

3.3.2 Thông tin ngôn ngữ có trọng số Error! Bookmark not defined 3.4 Mức độ lựa chọn của các phương án Error! Bookmark not defined 3.4.1 Độ ưu thế ngôn ngữ được chỉ ra bằng định lượngError! Bookmark not

defined.

3.4.2 Độ không ưu thế ngôn ngữ được chỉ bằng định lượngError! Bookmark

not defined.

3.4.3 Cách sử dụng các mức độ lựa chọn của các phương ánError! Bookmark

not defined.

3.5 Các hướng tiếp cận khác nhau để đưa ra quyết định nhóm không đồng nhất

diễn đạt bằng ngôn ngữ Error! Bookmark not defined 3.5.1 Phương pháp tiếp cận trực tiếp Error! Bookmark not defined 3.5.1.1 Quá trình lựa chọn trực tiếp được chỉ dẫn bởi độ ưu thế Error!

Bookmark not defined.

3.5.1.2 Quá trình lựa chọn trực tiếp được chỉ ra bởi độ không ưu thếError!

Bookmark not defined.

3.5.2 Phương pháp tiếp cận gián tiếp Error! Bookmark not defined 3.5.2.1 Quá trình lựa chọn gián tiếp được chỉ ra bởi độ ưu tiên Error!

Bookmark not defined.

3.5.2.2 Quá trình lựa chọn gián tiếp được chỉ ra bởi độ không ưu thếError!

Bookmark not defined.

3.5.3 Quá trình lựa chọn kết hợp Error! Bookmark not defined 3.5.3.1 Quá trình lựa chọn liên kết Error! Bookmark not defined 3.5.3.2 Quá trình lựa chọn tuần tự Error! Bookmark not defined 3.5.4 Cách sử dụng các quá trình lựa chọn Error! Bookmark not defined.

3.5.4.1 Quá trình dựa trên độ ưu thế đối với quá trình dựa trên độ không ưu

thế Error! Bookmark not defined 3.5.4.2 Quá trình trực tiếp đối với các quá trình gián tiếpError! Bookmark

not defined.

3.5.4.3 Các quá trình liên kết so với các quá trình tuần tựError! Bookmark

not defined.

CHƯƠNG 4 Error! Bookmark not defined BÀI TOÁN ÁP DỤNG Error! Bookmark not defined 4.1 Quá trình lựa chọn đầy đủ theo phương pháp tiếp cận trực tiếp Error!

Bookmark not defined.

4.1.1 Quá trình lựa chọn trực tiếp được chỉ ra bởi độ ưu thếError! Bookmark

not defined.

4.1.2 Quá trình lựa chọn trực tiếp được chỉ ra bởi độ không ưu thế Error!

Bookmark not defined.

4.1.3 Quá trình lựa chọn liên kết Error! Bookmark not defined 4.2 Quá trình lựa chọn đầy đủ theo phương pháp tiếp cận gián tiếp Error!

Bookmark not defined.

4.2.1 Quá trình lựa chọn gián tiếp được chỉ ra bởi độ ưu thếError! Bookmark

not defined.

4.2.2 Quá trình lựa chọn gián tiếp được chỉ ra bởi độ không ưu thế Error!

Bookmark not defined.

4.2.3 Quá trình lựa chọn liên kết Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 12

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Ký hiệu/chữ viết

OWA Ordered weighted averaging

operator

Toán tử trung bình trọng số

có sắp xếp IOWA Induced ordered weighted

averaging operator LOWA Linguistic ordered weighted

averaging operator

Toán tử trung bình trọng số

có sắp xếp ngôn ngữ I-LOWA Inverse - Linguistic ordered Toán tử đối của toán tử

weighted averaging operator LOWA I-IOWA

Importance induced ordered weighted averaging operator

Toán tử trung bình trọng số

có sắp xếp kết hợp mức độ quan trọng

C-IOWA Consistency Induced Ordered

Weighted Averaging Operator

LWD Linguistic weighted

disjunction operator

Toán tử phân rã trọng số ngôn ngữ

LWC Linguistic weighted

conjunction operator

Toán tử kết hợp trọng số ngôn ngữ

LWA Linguistic weighted Average

operator

Toán tử lấy trung bình trọng

số ngôn ngữ QGLDD Quantifier guieded linguistic

dominance degree

Độ ƣu thế ngôn ngữ đƣợc chỉ ra bởi định lƣợng IQGLDD

Individual Quantifier guieded linguistic dominance degree

Độ ƣu thế ngôn ngữ đƣợc chỉ ra bởi định lƣợng riêng

lẻ AQGLDD Aggregated quantifier guided

linguistic dominance degree Độ ƣu thế ngôn ngữ đƣợc

chỉ ra bởi định lƣợng chung QGLNDD Quantifier guieded linguistic

non-dominance degree

Độ không ƣu thế ngôn ngữ đƣợc chỉ ra bởi định lƣợng CQGLDD

Collective quantifier guided linguistic dominance degree

Mức độ quan trọng ngôn ngữ đƣợc chỉ ra bởi định lƣợng kết hợp

DDP Dominance guided direct

choice process

Qúa trình lựa chọn trực tiếp đƣợc chỉ ra bởi độ ƣu thế

FMOD fuzzy majority of dominnance Độ trội mờ của độ ưu thế

FMOE fuzzy majority of Expert Độ trội mờ của chuyên gia

NDDP

Dominance guided direct choice process

Qúa trình lựa chọn trực tiếp được chỉ ra bởi độ không ưu thế

WAO

Weighted Aggregate Operator

Toán tử kết hợp trọng số -

ký hiệu đại diện cho 1 trong

3 toán tử LWC, LWD, LWA

CQGLDD Collective quantifier guided

linguistic dominance degree

Độ ưu tiên ngôn ngữ được chỉ ra bởi định lượng chung

CD+ Satisfactory consensus degree Độ nhất trí thoả mãn

CD- Non- satisfactory consensus

degree Độ nhất trí không thoả mãn

MỞ ĐẦU

Thông thường khi xem xét, đánh giá các dự án trước tiên người ta quan tâm tới một số chỉ tiêu định lượng Ví dụ như, tổng vốn đầu tư, thời gian hoàn vốn, Bên cạnh các chỉ tiêu định lượng, chẳng hạn như các dự án về công nghệ thông tin người

ta còn quan tâm đến các chỉ tiêu định tính như: độ may rủi, tính khả thi, độ tương thích,… đã có những Hội đồng mong muốn các cố vấn cho đánh giá bằng số về các chỉ tiêu định tính này Chẳng hạn họ muốn các chuyên gia phát biểu dưới dạng: “Độ khả thi của dự án A này là 50%” hoặc “Độ may rủi của dự án B này là 10%”, đây là

một mong muốn khó có thể thực hiện được một cách nghiêm túc Một cách tiếp cận khoa học, khách quan tương đối dễ thực hiện là để các chuyên gia phát biểu bằng từ như vẫn thường dùng trong ngôn ngữ thông thường Ví dụ, với chỉ tiêu về “Độ may rủi” có thể chọn tập nhãn sau đây để các chuyên gia lựa chọn phát biểu: S = {hầu như không, rất thấp, thấp, trung bình, cao, khá cao, rất cao} Nhiệm vụ chính của luận văn

là trình bày một số toán tử tích hợp ngôn ngữ tính toán trực tiếp trên tập nhãn, đó là các toán tử LOWA, I-LOWA, và trình bày một số mô hình phục vụ cho quá trình chọn lựa để đưa ra các quyết định nhóm không thuần nhất Với mục tiêu như vậy luận văn được chia thành 4 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về việc ra quyết định và logic mờ

Chương 2: Toán tử trung bình trọng số có sắp xếp

Chương 3: Những quá trình lựa chọn cho quyết định tập thể không

thuần nhất diễn đạt bằng ngôn ngữ

Chương 4: Bài toán áp dụng

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng luận văn này sẽ không tránh được những thiếu sót, mong các thầy, cô và các bạn góp ý, bổ sung

Tôi xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VIỆC RA QUYẾT ĐỊNH VÀ LOGIC MỜ

1.1 Tầm quan trọng của việc ra quyết định đối với các nhà quản lý

Có thể nói việc ra quyết định đúng là một thành công lớn trong một chủ trương hoặc định hướng của mỗi doanh nghiệp Hàng ngày, chúng ta đưa ra nhiều quyết định khác nhau cho từng lĩnh vực nhằm phục vụ tốt nhất chủ trương, định hướng cần thiết của doanh nghiệp Tuy nhiên, những quyết định có tính tổ chức quan trọng thường do các

nhà quản lý tạo ra

Trước hết, chúng ta sẽ nghiên cứu về công việc của nhà quản lý: Quản lý được hiểu theo nghĩa là một quá trình mà theo đó các mục tiêu của một doanh nghiệp, một tổ chức đạt được thông qua việc sử dụng các nguồn lực (con người, tiền, năng lượng, nguyên liệu, thời gian) Những nguồn lực này được coi như đầu vào và kết quả của mục tiêu được coi như đầu ra của quá trình Nhà quản lý giám sát quá trình này nhằm tối ưu nó

Ngày nay, công nghệ thông tin bùng nổ, nhà quản lý nhất thiết phải sử dụng các công nghệ hiện đại hỗ trợ cho công viêc, trong đó, máy tính là một công cụ thiết thực Để hiểu làm thế nào các máy tính hỗ trợ nhà quản lý, điều cần thiết trước tiên là phải biết nhà quản lý làm gì Họ làm nhiều thứ phụ thuộc vào vị trí của họ trong doanh nghiệp, loại hình và quy mô của doanh nghiệp, các cơ chế chính sách và văn hóa của doanh nghiệp và những cá tính của bản thân các nhà quản lý Năm 1973, nhà nghiên cứu Mintzborg đã phân chia vai trò của nhà quản lý thành ba loại: Giữa các cá nhân với nhau (lãnh đạo danh dự, người lãnh đạo, mối liên hệ); thông tin (người giám sát, truyền bá, người phát ngôn) và quyết định (người chủ hãng, người giải quyết vấn đề, người phân phối nguồn lực, người đàm phán) Năm 2001, Mintzberg và Wostlay cũng phân tích vai trò của những người ra quyết định trong thời đại thông tin

Những hệ thống thông tin thời kỳ đầu chủ yếu hỗ trợ vai trò thông tin Tuy nhiên, trong một vài năm gần đây, hệ thống thông tin đã phát triển, hỗ trợ cho cả 3 vai trò trên Sau đây, chúng ta chủ yếu xem xét sự hỗ trợ mà IT cung cấp cho vai trò quyết định Chúng ta chia công việc của nhà quản lý, trong trường hợp nó liên quan đến vai trò quyết định thành 2 giai đọan; giai đọan I là xác định các vấn đề và/hoặc cơ hội; giai đọan II là quyết định sẽ làm gì với chúng

Ra quyết định và giải quyết vấn đề Một quyết định chỉ sự lựa chọn giữa hai hoặc nhiều phương án thay thế nhau Các quyết định rất đa dạng và được thực hiện liên tục bởi các cá nhân và tập thể Các mục đích của việc ra quyết định trong các tổ chức, doanh nghiệp được chia thành hai nhóm chủ yếu: Giải quyết vấn đề và khai thác cơ hội

Trong mỗi trường hợp nhà quản lý phải ra quyết định, khả năng đưa ra các quyết định dứt khoát được xếp là quan trọng nhất trong một nghiên cứu do Harbridge House ở Boston, Massachusetts thực hiện Xếp thứ hai về tầm quan trọng là “Đi thẳng vào điểm mấu chốt của vấn đề chứ không phải là giải quyết những vấn đề ít quan trọng hơn” Hầu hết 8 thủ tục quản lý còn lại có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến việc

ra quyết định Những nhà nghiên cứu cũng khám phá ra rằng chỉ 10% các nhà quản lý nghĩ việc quản lý được thực hiện “rất tốt” ở bất kỳ thủ tục nào được đưa ra, chủ yếu là

do môi trường ra quyết định khó khăn Dường như là phương pháp vừa làm vừa sửa,

có thể là một phương pháp thích hợp để ra quyết định trong quá khứ, nhưng ngày nay quá đắt và không hiệu quả trong nhiều trường hợp

Bởi vậy, ngày nay các nhà quản lý phải biết làm thế nào để sử dụng các công cụ và kỹ thuật mới nhằm giúp họ ra quyết định tốt hơn Nhiều kỹ thuật như vậy được sử dụng phương pháp phân tích định lượng và chúng được hỗ trợ bởi các máy tính, hỗ trợ quyết định qua hệ thống máy tính

Vấn đề về những trợ giúp quyết định qua hệ thống máy tính ở đây được giải quyết 4 vấn đề cơ bản:

1 Tại sao các nhà quản lý cần trợ giúp của công nghệ thông tin trong việc ra quyết định?

2 Công việc của các nhà quản lý có thể tự động hoàn toàn được không?

3 Có những trợ giúp IT nào có khả năng hỗ trợ nhà quản lý?

4 Những nhu cầu thông tin của nhà quản lý trong việc ra quyết định được xác định như thế nào?

Chúng ta sẽ xem xét trả lời 3 câu hỏi đầu tiên:

Rất khó để có thể đưa ra những quyết định đúng mà không có những thông tin phù hợp và có giá trị Trong quá trình ra quyết định cho mỗi giai đoạn và hoạt động, cần thiết phải có thông tin Ra quyết định trong khi xử lý thông tin bằng thủ công ngày càng khó khăn do những xu hướng sau: