В рассматриваемой задаче оценки кандидатов заданы следующими нечеткими множествами:
ПОДХОДЯЩАЯ (квалификация) А = {0,8/u1, 0,61u2, 0,5/u3, 0,1/u4, 0,3/u5};
ВЫСШЕЕ (образование) В = {0,5/u1,1/u2, 0/u3, 0,5/u4, 1/u5};
ДОСТАТОЧНЫЙ (опыт) С = {0,6/u1, 0,9/и2, 1/u3, 0,7/u4, 1/u5};
СПОСОБЕН (работать с ПО) D = {1/u1, 0,3/и2, 1/u3, 0/u4, 0/u5}',
ОБЛАДАЕТ (юридическими знаниями) Е = {0/u1, 0,5/u2, 1/u3, 0,8/u4, 1/u5}.
С учетом введенных обозначений правила d1, ...,d6 принимают вид:
d1 : “Если Х= А и В, и С, то Y =S”;
d2: "Если Х= А и В, и С, и D, то Y = MS":
d3: “Если X= А и В, и С, и D, и E, то Y = P”;
d4: “Если X = А и B, и С, и Е, то Y = VS”;
d5: “Если X = A, и не В, и С, и E, то Y = S”;
d6: “Если Х = не A и не С, то Y = US”.
Вычислим функции принадлежности
для левых частей приведенных правил:Теперь правила можно записать в виде:
Используя для преобразования правил вида "Если Х = М, то Y = Q" импликацию Лукасевича mD(u, j) = min(l, 1-mM /(u) + mY (j)), для каждой пары (u, j) Î U х J получаем следующие нечеткие отношения на U ´ J:
В результате пересечения отношений D1, ..., D6 получаем общее функциональное решение:
Для вычисления удовлетворительности каждой из альтернатив применим правило композиционного вывода в нечеткой среде:
Ek = Gk ° D, где Еk — степень удовлетворения альтернативы k;
Gk — отображение альтернативы k в виде нечеткого подмножества на U, D — общее функциональное решение. Тогда
Кроме того, в этом случае
(u) = 0; u ¹ uk, (u) = 1; u = uk. Отсюда (i) = (uk, i) Другими словами, Еk есть k-я строка в матрице D. Теперь применим описанную выше процедуру для сравнения нечетких подмножеств в единичном интервале для получения наилучшего решения на основе точечных оценок.Для первой альтернативы
E1 ={0,5/0; 0,6/0,1; 0,7/0,2; 0,8/0,3; 0,9/0,4; 1/0,5; 1/0,6; 1/0,7; 1/0,8; 0,9/0,9; 0,8/1}.
Вычисляем уровневые множества Eja и мощность такого множества М(Еa) по формуле
Аналогично находим точечные оценки для других альтернатив:
для второй альтернативы F(E2) = 0,656;
для третьей — F(E3) = 0,575;
для четвертой — F(E4) = 0,483;
для пятой — F(E5) = 0,562.
В качестве лучшей выбираем альтернативу, имеющую наибольшую точечную оценку. В нашем примере это альтернатива и2, следовательно, она и будет наилучшей. Второе место занимает альтернатива u3; третье – u5, четвертое – и1, а самой худшей из альтернатив является u4.
Формализация знаний с помощью правил позволяет учитывать различную важность критериев и самих правил. Предположим, что в рассмотренной задаче ЛПР считает крайне важным умение кандидата на должность бухгалтера работать с программным обеспечением. Тогда в правилах d2 и d3 значением критерия Х4 будет понятие ОЧЕНЬ СПОСОБЕН, описываемое нечетким множеством D1 следующего вида:
Правило d4 исключим из рассмотрения, так как теперь кандидат, не владеющий умением работать с ПО, не является ОЧЕНЬ УДОВЛЕТВОРЯЮЩИМ. Тогда соответствующие левым частям правил нечеткие множества Мi, i = 1, .... 6, i ¹ 4, будут иметь вид:
F(u1)—0,560; F(u2)— 0,600; F(u3)—0,575; F(u4)— 0,475; F(u5)— 0,530.
Сравнение полученных результатов показывает, что с повышением значимости критерия Х4 ранжировка альтернатив несколько изменилась: и1 и u5 поменялись местами. Этот факт согласуется с исходными данными, так как кандидат и1 имеет максимальное значение по критерию Х4, а u5 - минимальное.
Для учета различной важности правил будем использовать нормированные весовые коэффициенты, которые можно получить либо путем попарных сравнений, либо путем экспертного назначения весов.
В рассматриваемой задаче возможны различные подходы к выбору кандидата на должность: мягкий, жесткий, рациональный и т. д. Мягкий подход обычно имеет место в условиях дефицита времени и квалифицированных кадров, основную директиву этого подхода можно сформулировать так: "лишь бы умел что-нибудь делать". При мягком подходе самый большой вес будет иметь правило d6 а все остальные будут одинаково значимыми. Значения весовых коэффициентов правил приведены в табл. 4.5.
Жесткий подход к выбору кандидата на должность возможен в случае избытка квалифицированных кадров и ресурса времени, отводимого для выбора. Целью такого подхода является поиск кандидата, наиболее соответствующего идеалу. Назначенные ЛПР экспертные оценки важности правил с использованием 10-балльной шкалы и соответствующие весовые коэффициенты приведены в табл. 4.5.
Таблица 4.5
Оценки важности правил
Правило | d1 | d2 | d3 | d4 | d5 | d6 |
Мягкая экспертная оценка | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 |
Коэффициент | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 3 |
Жесткая экспертная оценка | 2 | 3 | 10 | 3 | 2 | 0 |
Коэффициент | 0,6 | 0,9 | 3 | 0,9 | 0,6 | 0 |
Нечеткие отношения D1, ..., D6, возводятся в степени, соответствующие весовым коэффициентам правил, после чего выполняется их пересечение и получается общее решение D.
При мягком подходе к принятию решения получены следующие точечные оценки альтернатив: F(u1) - 0,494; F(u2) - 0,533; Р(u3) - 0,530; Р(u4) - 0,437; Р(u5) - 0,539. Полученные результаты можно интерпретировать следующим образом: наиболее предпочтительными кандидатами являются u5, и2 и u3, за ними следует и1, а худшей альтернативой является u4. Таким образом, при мягком подходе лучшие альтернативы становятся слабо различимыми, что выглядит естественно, поскольку все они являются неплохими кандидатами.
При жестком подходе множество точечных оценок альтернатив имеет вид: F(u1) - 0,555; F(u2) - 0,828; Р(u3) - 0,549; Р(u4)- 0,512; Р(u5) - 0,558. Абсолютное предпочтение имеет кандидатура и2, на втором месте с очень близкими оценками находятся кандидаты u5 и и1, на третьем – u3 и на последнем – u4. Нетрудно заметить, что при жесткой оценке ослабляются различия между претендентами, далекими от идеала.