工程管理的模糊分析適用范圍

本書可供大專院校工業(yè)工程與管理專業(yè)的高年級學(xué)生或研究生作教材,也可作其他專業(yè)的參考書。

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本書為工業(yè)工程及管理專業(yè)而編寫。本書的特色之一是對概念和原理作明確和清晰的闡述,但不作深奧的數(shù)學(xué)論證,讀者學(xué)習(xí)后能認(rèn)識到客觀世界中存在大量的模糊事物,初步樹立起一種新的思維方式和處理模糊事件的能力；二是緊密結(jié)合工業(yè)工程實際,每章有工業(yè)工程實例,學(xué)員學(xué)習(xí)后初步能應(yīng)用模糊原理來解決工業(yè)工程中實際問題,從而為進(jìn)一步在模糊理論方面的學(xué)習(xí)及其在工業(yè)工程與管理方面的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。本書第一部分介紹事物的模糊性及其處理的基本原理,極自然地從經(jīng)典集合論過渡到模糊集合論,進(jìn)而闡述了隸屬函數(shù)的確定。第二部分介紹模糊理論最基本的概念與方法——模糊模式識別、模糊聚類分析、模糊綜合評判、模糊工程管理控制、模糊預(yù)測與決策等。最后簡要介紹模糊技術(shù)的新進(jìn)展。

案例一：模糊系統(tǒng)理論在選拔高中語文師資中的應(yīng)用 　模糊系統(tǒng)理論以模糊集為基礎(chǔ)，其內(nèi)涵為認(rèn)知不確定，依據(jù)為隸屬度函數(shù)，手段為邊界取值，特點為經(jīng)驗，要求為函數(shù)，目標(biāo)為認(rèn)知表達(dá)，思維方式為外延量化，信息準(zhǔn)則為經(jīng)驗信息。

模糊量用模糊集表示，模糊集為1與0之間的集，元素的特征值可以取0到1之間的任何值。模糊系統(tǒng)模型含有的成份為：狀態(tài)變量、獨立變量、決定變量、外部干擾、因果律、它們的真值、目標(biāo)、約束條件、評價函數(shù)、各種常數(shù)等。

模糊系統(tǒng)理論與我們的工作和生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，有著無與倫比的優(yōu)越性。它能滿足邏輯與非邏輯、主觀與客觀、宏觀與微觀、定性與定量、模糊與嚴(yán)密等矛盾要求，它能更多地表示有關(guān)人類意愿的問題，能比較合理地表達(dá)人類的思考方法和主觀上的模糊量。

模糊系統(tǒng)理論在運籌分析、社會科學(xué)、模糊控制、人工智能、調(diào)查分析、計劃、評價等領(lǐng)域均有應(yīng)用。運籌分析中，如模糊邏輯、模糊推理、模糊運算、多目標(biāo)規(guī)劃法、集團的選擇、選考理論、對策理論、多變量分析、聚類分析、時序分析等；人工智能中，如根據(jù)圖像判斷形狀、圖象識別、設(shè)備診斷、自然語言理解、人類情報處理、系統(tǒng)分析、專家系統(tǒng)、故障診斷等。模糊系統(tǒng)理論以它強大的生命力受到人們的青睞，并以它蓬勃的朝氣為人類造福。

模糊系統(tǒng)理論在選拔各類人才中有著重要的應(yīng)用。如選拔高中語文教師時，該理論就顯示出它的優(yōu)越性，體現(xiàn)它的威力，它能進(jìn)行動態(tài)最優(yōu)化，它能以少的投資獲取大的效益?，F(xiàn)將其應(yīng)用舉例說明。例：某學(xué)校為了挑選優(yōu)秀的高中語文師資，希望其教學(xué)質(zhì)量好、綜合素質(zhì)高、一專多能，且對工資福利待遇要求不高?，F(xiàn)將教學(xué)質(zhì)量好、綜合素質(zhì)高作為目標(biāo)；一專多能、對工資福利待遇要求不高作為約束條件，對甲、乙、丙、丁、戊共5名候選人進(jìn)行了解。將此5人各自對教學(xué)質(zhì)量好(Mf1)、綜合素質(zhì)高(Mf2)；一專多能(H1)、對工資福利待遇要求不高(H2)的隸屬程度列入下表。需要進(jìn)行合理的選擇，從中挑選出合適的人選。

先對g(目標(biāo))、h(約束條件)都使用加權(quán)平均型綜合評判函數(shù)。關(guān)于g，對教學(xué)質(zhì)量好Mf1取權(quán)數(shù)0.65，綜合素質(zhì)高M(jìn)f2取權(quán)數(shù)0.35，綜合評價結(jié)果記作MF1；關(guān)于h，對一專多能取權(quán)數(shù)0.55，對工資福利待遇要求不高取權(quán)數(shù)0.45，綜合評判結(jié)果記作H。又將g改為主因素突出型，并取T=×，對教學(xué)質(zhì)量好取正規(guī)化“權(quán)重”為1，綜合素質(zhì)高取正規(guī)化“權(quán)重”為0.54，綜合評判結(jié)果記作MF2。又將MF1、MF2及H也列入下表中。

使用模型max uMF(x)TuH(x)

當(dāng)取T=∧時，對于MF1，因(0.8∧0.8)∨(0.74∧1)∨(0.86∧0.6)∨(0.56∧0.9)∨(0.71∧0.4)=0.8∧0.8=0.8

故應(yīng)在0.8水平錄用甲。對于MF2，因(0.9∧0.8)∨(0.7∧1)∨(1∧0.6)∨(0.54∧0.9)∨(0.6∧0.4)=0.9∧0.8=0.8

也應(yīng)在0.8水平錄用甲。又當(dāng)取T=×?xí)r，對于MF1：

(0.8×0.8)∨(0.74×1)∨(0.86×0.6)∨(0.5×0.9)∨(0.71×0.4)=0.74×1=0.74

對于MF2：(0.9×0.8)∨(0.7×1)∨(1×0.6)∨(0.54×0.9)∨(0.6×0.4)=0.9×0.8=0.72

均表明應(yīng)在0.8水平錄用甲。

綜上所述，模糊系統(tǒng)理論不僅具科學(xué)性而且具前瞻性和實用性，能為我們的工作提供正確的指導(dǎo)。2100433B

為了解決模糊控制用于高維非線性對象時出現(xiàn)的維數(shù)災(zāi)問題，本項目采取結(jié)構(gòu)選擇、性能分析、系統(tǒng)設(shè)計的總體方案，對分層模糊控制理論進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。首先對目前已有的分層模糊系統(tǒng)，從逼近精度、模型參數(shù)數(shù)量、等效性、便于分析4個方面進(jìn)行全面的比較，選出1－2類作為典型分層模糊控制器的結(jié)構(gòu)。然后再確定典型模糊控制器各個模糊單元的設(shè)計參數(shù)，用解析分析和數(shù)值分析方法，研究典型模糊控制器的設(shè)計參數(shù)與逼近精度、非線性度、控制曲面等性能的關(guān)系。最后對于高階SISO、MISO、MIMO非線性對象，采用LMI和滑模控制方法，研究典型分層模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出典型分層模糊控制器的系統(tǒng)化設(shè)計方法，并用分層模糊控制方法解決多只Aibo機器狗在足球比賽中的協(xié)作與對抗問題，參加Robocup世界大賽，爭取好成績。本項目對于解決高維非線性對象模糊控制中出現(xiàn)的維數(shù)災(zāi)問題具有重要的學(xué)術(shù)意義，也將促進(jìn)模糊控制更廣泛的應(yīng)用。