Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

SOLUTION OF MULTI-CRITERIA PROBLEMS OF FUZZY LINEAR PROGRAMMING BY THE METHOD OF SEQUENTIAL CONCESSIONS

Voloshin V.A. 1 Baryshevskyi S.O. 1
1 Melitopol institute of public and municipal administration of the "Classical private university"

В задачах четкого и нечеткого линейного программирования необходимо среди допустимых решений выбрать оптимальное по одному заранее выбранному критерию. Между тем, в реальных экономических задачах приходится искать наилучшее решение, руководствуясь несколькими различными целями. Так, в промышленном производстве важными показателями эффективности являются: рост производительности труда, прибыль, рентабельность и другое. Максимальное значение одного из показателей еще не означает, что то или иное предприятие работает лучше. Только система показателей может характеризовать эффективность всего производства [1–3].

Задачи, решаемые с учетом множества показателей или критериев, носят название многокритериальных. Если разновидность критериев выражена слабо и пользователь готов допустить снижение значений более важных критериев, чтобы добиться повышения значений менее важных критериев, то для решения многокритериальной задачи прибегают к методу уступок [1–3].

Решение задач нечеткого линейного программирования (НЛП) при нечеткой информации основывается на аппарате нечеткой математики [4], нечеткой логики [5] и нечеткой геометрии [6; 7].

В данной работе мы предлагаем рассмотрение решения многокритериальных задач НЛП методом последовательных уступок с использованием аппарата нечеткой математики и нечеткой геометрии.

Математически задача НЛП содержит нечеткую область допустимых решений, которая может иметь любую природу, и несколько нечетких целевых функций, значение которых должно максимизировать или минимизировать в данной области. Максимизация и минимизация нечетких целевых функций легко сводится друг к другу, умножением на –1, поэтому, не нарушая общности, можно считать, что данная задача имеет вид:

(1)

Где – нечеткая область допустимых решений.

В экономических задачах нечеткая область допустимых значений, обычно задается системой нечетких уравнений и неравенств [6].

Метод последовательных уступок решения нечетких многокритериальных задач применяется в том случае, когда частные критерии упорядочены в порядке убывания важности. Сформулируем алгоритм этого метода.

1. Расположить нечеткие критерии по их значимости (наиболее важный считается первым).

2. Решить задачу по первому нечеткому критерию , то есть отыскать экстремальное значение целевой функции .

3. Сделать уступку по первому нечеткому критерию, иными словами, уменьшить величину до значения .

4. В задачу ввести дополнительное ограничение .

5. Решить задачу по второму критерию .

6. Обратится к пункту 3, сделать уступку для второго критерия

.

7. Ввести в задачу дополнительное ограничение .

8. Новую задачу, уже с двумя нечеткими ограничениями, решить по третьему критерию и т.д.

9. Процесс итерации заканчивается, когда решение будет получено ко всем критериям.

Проведем геометрическую интерпретацию этого метода. Нечеткие прямые и отрезки будем изображать их модальными значениями (ядрами), а нечеткость (размытость) нечетких прямых и отрезков будем изображать крайними значениями их коэффициентов концентрации.

Пример. Решить задачу по двум критериям, считая первый наиболее предпочтительным. Его отклонение от максимального составляет не более 25%.

Где – нечеткие гауссовы числа, со следующими функциями принадлежности соответственно:

Решение. Используя первый критерий, находим нечеткую область допустимых решений . Максимальное нечеткое значение целевой функции достигается в нечеткой точке , представленной на графике (рис. 1).

Делаем уступку на 25% получаем дополнительное ограничение (на рис. 1 – нечеткая прямая IV). Здесь – нечеткое гауссово число с функцией принадлежности

С учетом дополнительного ограничения нечеткой областью решения является нечеткий треугольник . Минимальное значение целевой функции достигается в нечеткой точке .

Рис. 1. Графическое решение нечеткой многокритериальной задачи.

Таким образом, план в нечеткой точке будетет наиболее эффективным при данных условиях:

Где – нечеткие гауссовы числа с соответствующими функциями принадлежности:

Выводы. В данной работе проведено рассмотрение решения задач многокритериального нечеткого линейного программирования методом последовательных уступок и проведена геометрическая интерпретация этого метода с использованием нечеткой математики и нечеткой геометрии.