安京京,南江霞,卜 紅
(1.桂林電子科技大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院,2.廣西高校數(shù)據(jù)分析與計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 桂林 541004)
關(guān)于支付值為三角形模糊數(shù)的二人零和對(duì)策[1](簡(jiǎn)稱模糊二人零和對(duì)策)已有大量的研究和應(yīng)用,Bector et al.[2],Campos[3],Campos et al.[4]都是運(yùn)用一種模糊數(shù)的排序方法將支付值中的模糊數(shù)進(jìn)行去模糊化轉(zhuǎn)化成實(shí)數(shù),進(jìn)而把原問(wèn)題的模糊線性規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為求解一般的線性規(guī)劃模型,這樣求得的對(duì)策值是一個(gè)實(shí)數(shù).因?yàn)榫种腥说闹Ц吨凳悄:龜?shù),所以在模糊二人零和對(duì)策中,局中人的最優(yōu)策略和對(duì)策值也應(yīng)是一個(gè)模糊數(shù).目前只有少量的文獻(xiàn)涉及這部分的研究.Clemente[5]運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)排序函數(shù)將模糊二人零和對(duì)策的模糊線性規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為與之等價(jià)的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型,利用這種排序函數(shù)所得最優(yōu)解也是模糊數(shù).Li[6]研究了支付值是三角形模糊數(shù)的約束二人零和對(duì)策,證明了局中人的對(duì)策值與支付值滿足單調(diào)線性關(guān)系,運(yùn)用模糊數(shù)的0-截集和1-截集,通過(guò)求解三個(gè)線性規(guī)劃模型得到局中人的最優(yōu)策略和對(duì)策值,所求得的局中人的最優(yōu)策略和對(duì)策值也是一個(gè)三角形模糊數(shù).提出了一種新的基于區(qū)間數(shù)比較的三角形模糊數(shù)的排序方法,將支付值為三角形模糊數(shù)的模糊二人零和對(duì)策的求解轉(zhuǎn)化為一個(gè)含有參數(shù)α的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型,所得最優(yōu)策略和對(duì)策值是三角形模糊數(shù).
本文組織結(jié)構(gòu)如下,第二部分是預(yù)備知識(shí),給出了三角形模糊數(shù)的定義、截集及運(yùn)算法則,介紹了區(qū)間數(shù)的比較,并提出了一種新的基于區(qū)間數(shù)比較的三角形模糊數(shù)的排序方法.第三部分運(yùn)用三角形模糊數(shù)的比較方法將模糊二人零和對(duì)策的求解轉(zhuǎn)化為求解帶有參數(shù)α的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型.第四部分給出了關(guān)于商業(yè)銷售策略選擇的一個(gè)數(shù)值實(shí)例,并建立模型,給出了數(shù)值結(jié)果.
若≥0,,a和ā至少有一個(gè)不為零,則稱=(,a)是一個(gè)非負(fù)的三角形模糊數(shù).
三角形模糊數(shù)=,a,)的α-截集定義為(α)={(x)≥α} ,其中α∈[0,1].記為(α)=[aL(α),aR(α)].
區(qū)間是實(shí)數(shù)集R的一個(gè)特殊子集[7],記做=[aL,aR]={x∈R≤x≤aR},其中aL和aR分別是區(qū)間∈的左、右端點(diǎn).區(qū)間數(shù)∈也可表示為=〈m(∈),r(∈)〉,其中m(∈)=(aL+aR)/2是區(qū)間數(shù)∈的中點(diǎn),r)=(aL-aR)/2是區(qū)間數(shù)∈的半徑.
設(shè)=[aL,aR]和=[bL,bR]是兩個(gè)區(qū)間[7].‘∈≤’是一個(gè)模糊集,它的隸屬函數(shù)為:同樣地,也可以定義∈≥I.
區(qū)間不等式≤的弱等價(jià)形式為[7]:
這里α∈[0,1],表示違背區(qū)間不等關(guān)系≤的可接受程度.
同樣地,定義區(qū)間不等式≥的弱等價(jià)形式為:
基于區(qū)間數(shù)的比較,給出一種新的三角形模糊數(shù)的排序方法.
1)若a<b,,且φ()≤α,則
2)若a>,且φ()≤α,則
3)若a=,?。剑瑒t
等價(jià)于下面的區(qū)間多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題:
上述規(guī)劃問(wèn)題可等價(jià)于下面的多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題:
這里Ω1是變量在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)該滿足的約束集合.
同樣地,模糊目標(biāo)函數(shù)的極小值問(wèn)題可描述為:
可等價(jià)于下面的多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題:
這里Ω2是變量在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)該滿足的約束集合.
設(shè)局中人1和2分別具有純策略集S1={α1,α2,…,αm}與S2={β1,β2,…,βn},當(dāng)局中人1和2分別選取純策略αi∈S1、βj∈S2時(shí),局中人1獲得的支付值為三角形模糊數(shù)=)(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n) ,而局中人2相應(yīng)地?fù)p失的支付值為三角形模糊數(shù)=.局中人1在所有局勢(shì)下的支付值可直觀地用表表示為:
假定局中人1和2分別以概率xi和yj選取純策略αi∈S1和βj∈S2,記x={x1,x2,…,xm}T,y={y1,y2,…,yn}T,稱x和y分別為局中人1和2的混合策略.稱
和Y=0,i=1,…,n}分別為局中人1和2的混合策略空間.
在混合策略(x,y)(x∈X,y∈Y)下,局 中人1和2的對(duì)策值分別為
根據(jù)前面所述理論,模糊二人零和對(duì)策的最優(yōu)解可以通過(guò)下面一對(duì)區(qū)間數(shù)學(xué)規(guī)劃來(lái)求解:
和
根據(jù)定義4,區(qū)間數(shù)學(xué)規(guī)劃模型(6)可轉(zhuǎn)化為下面的多目標(biāo)規(guī)劃模型:
多目標(biāo)規(guī)劃模型有許多的求解方法,在這里,用加權(quán)平均法可將上述多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃轉(zhuǎn)化為下面的帶有參數(shù)α的單目標(biāo)規(guī)劃:
根據(jù)定義4,并用加權(quán)平均法,區(qū)間多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型(7)可轉(zhuǎn)化為下面的帶有參數(shù)α數(shù)學(xué)規(guī)劃模型:
現(xiàn)有公司C1和C2欲占領(lǐng)某一產(chǎn)品市場(chǎng),各自擬定下一年度產(chǎn)品的銷售計(jì)劃,以便增加自己產(chǎn)品在市場(chǎng)上的銷售量.假定該市場(chǎng)對(duì)這類商品的需求為大致穩(wěn)定,故一家公司銷售量增加,則會(huì)引起另一家公司銷售量減少.每家公司都在考慮采用兩種策略之一來(lái)增加自己產(chǎn)品在市場(chǎng)上的銷售量.策略α1:進(jìn)行產(chǎn)品廣告宣傳;策略α2:改進(jìn)產(chǎn)品包裝.兩個(gè)公司之間策略的選擇可以看成是二人零和對(duì)策,即公司C1和C2分別看成是兩個(gè)局中人.由于市場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和信息的不確定性,兩個(gè)公司管理者只能給出下一年度各種局勢(shì)下銷售結(jié)果的近似值.假設(shè)
公司C1在所有局勢(shì)下的支付值表示為如下的三角形模糊數(shù):
利用前面所述理論,根據(jù)式(9)和(10)可分別建立局中人1和局中人2的期望收益模型如下:
和
對(duì)于給定的參數(shù)α∈[0,1]的特定的值,利用線性規(guī)劃的單純形法[8,9]分別求解式(11)和(12),可得到局中人1的最小最大策略x*和其最小收益與局中人2的最大最小策略y*及其最大損失wˉ*=,不妨設(shè)α=0.6,可以得到x*T=(0.791 7,0.208 3),v?*=(155,161,165),y*T=(0.262 3,0.737 7),wˉ*=(157,162,166).顯然
根據(jù)Li[7]提出的區(qū)間數(shù)的比較方法,提出了一種新的基于區(qū)間數(shù)比較的三角形模糊數(shù)的排序方法,將支付值為三角形模糊數(shù)的模糊二人零和對(duì)策的求解轉(zhuǎn)化為求解一個(gè)含有參數(shù)α的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型,所得的局中人的最優(yōu)策略和對(duì)策值是三角形模糊數(shù),這個(gè)結(jié)果與 Bector et al.[2],Campos[3],Campos et al.[4]中所求得的局中人的最優(yōu)策略和對(duì)策值是不同的.盡管所提出的模型和方法在一個(gè)數(shù)值實(shí)例中具體闡述了,這種方法也可以運(yùn)用于解決其他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策問(wèn)題,如在經(jīng)濟(jì),金融和管理等領(lǐng)域.此外,提出的三角形模糊數(shù)的排序方法可以推廣至梯形模糊數(shù)的排序,并且提出的排序方法和模型也可以運(yùn)用到支付值為三角形模糊數(shù)的多目標(biāo)二人零和對(duì)策.今后將進(jìn)一步研究更多有效的求解模糊二人零和對(duì)策的方法.
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