一致性区间数互补判断矩阵的性质及排序
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设 一 (a a ] 是一个 区间数互补 判断矩 阵 , E , ) 构造 的有 向图 G 一 ( , , 中顶 点集 V = { , E)其 1 2…, , , } 边集 E: { )f ≠ , ≥ 0 5 , (, i 口 . } 也就是 说 , i J 口 若 ≠ , ≥ 0 5 则 G 中有 一条从 i到.的有 ., 『 向边 , 为( ,) 图 G 中各 顶点都 不相 同的有 向途径 称为有 向路. 记 J ,
量 是 合 理 的.
关 键 词 : 递 性 ; 致 性 ; 间数 互 补 判 断 矩 阵 传 一 区
中图分 类号 : 2 0 23
文献标 识码 : A
文 章编 号 :6 3 6 8 2 0 ) 6— 0 1— 5 1 7 —2 1 ( 0 8 0 0 2 0
0 引
言
文献 E 3中提 出用 区间数 判 断矩 阵来 反映 决策 者主观 判断 的不 确定性 , 1 并用 Mo t al ne r C o模拟 的方法
性 质找 到 了一 个排 序方法 , 对其 排序 权值 的合 理性进 行 了研 究.
1 具 有 序 传 递 性 的 区间 数 互 补 判 断 矩 阵 的性 质
设单 一准则 下 , 个元 素在 [ ,]标度 下进 行两两 比较 的判 断矩 阵为 1 " 1 01 rO 5 O 5 [ , ] … [ , ] [ ・ ,・ ] n2n L n n
收 稿 日期 :0 8—1 —2 20 0 0
基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 0 7 18 , 1 6 1 0 ) 山东 省 自然 科 学基 金 资助 项 目( 2 0 A0 ) Y 0 5 4
第一作者简介 : 继乾(95 )男 , 李 1 5 一 , 山东 滕 州 人 , 授 , 士 生 导 师 , 教 硕 主要 从 事 决 策 理 论 与 应 用 研 究
n + Ⅱ 一 日 口 一 1 0≤ “ 口 u+ , L ≤ ≤ 1 ,
则称上 述矩 阵为 区间数互 补判 断矩 阵.
在 本文 中 , 假设 区间数互 补判 断矩 阵 : (n n ] 的元素 满足 条件 : 任意 的 iJ一 1 2 … , [ , ) 对 , , , ,
一
I o.' [ [,] A .5 芦 5] k Oj ’
其 中A 为 k阶区 间数 互补判 断矩 阵 ,
一
(口 + , 1 ,a + , 1 , ,口 + , ,) [ 口 +] [ 1口 +] … [ 口 + ] ,
一
(1一n抖 , 一n抖 ] [ 一n , 一n ] … , 1 1 ) [ U 1 L , 1 1 , [ ~a + , ~n +] ,
第 2 4卷第 6期
Vo1 2 No . 4。 .6
滨州 学 院学 报
J u n lo i z o ie st o r a fB n h u Un v riyΒιβλιοθήκη 20 0 8年 1 2月
De ., 0 8 c 2 0
一
致性 区 间数 互 补 判 断矩 阵 的性 质及 排序
李 继乾 , 张智 刚 , 成 元 赵
W ( 1 W2 … , ) , , W
其 分量按 下 面顺 序 排列
≥ ≥ … ≥ .
进 一步地 , 除去对 S 中任意 向量 都相 等 的分 量可 以互换 顺序 外 , 的其 他分 量 所满 足 的次 序关 系是 唯一 W
确 定 的.
证 明 设 = (a n ] 是一个 由元 素 1 2 … , 行两 两 比较 得 到的 阶 区间数互 补判 断矩 阵 , = [ , ) = , , 进
阵 的有 向图 中一 定有一 条长度 为 一 1的有 向路 ( ,z… , ) J, .
定理 2 若 区间数互 补判 断矩 阵 = (n 口 ] 具 有 序 传 递 性 , 除 对 角 线 元 素外 [ 口 ]≠ [ , ) 且 n , E . ,. 3 则 的有 向 图 G 中一定 有唯一一 条长 度为 n一 1的有 向路 ( ,z … , ) o 505 , J, J .
证 明 由定 理 2 , 的有 向图G 中唯一 一条 长度 为 一 1 得 的有 向路 , 为 ( ,z … , ) 则 对任 意的 设 , , 是= 1 2 … , 1 口 , , 一 有
其 分 量 满 足
a“ L
+
≥ 0 5 又 由 W = ( , , , 是 的权值 可行域 s ., 训 W。 … W ) 中的任意一 个 向量 ,
确定 区 间数判 断矩 阵的排序 权值 . 献E 3中给 出求 区间数 判 断矩 阵排序 权值 的线性 规 划模 型 , 出当权 文 2 指 值可 行域 的顶点 的算数 平均 数作 为排 序权值 . 际上 , 实 这种方 法 只局限 于求一 致性 区间数 判断矩 阵 的排序 权值 . 其后 , 文献 [ —4 3 ]中又给 出 了求不 一致 的 区间数判 断矩 阵排 序权 值 的方 法. 目前 导 出 区间数 判 断矩 阵排序 权值 的方法 很 多( 文献[ 见 5—1 ] . 0) 其 中文 献E ]讨论 了一致性 区间数 互 反判 断矩 阵的一致 性及 排序 方法 , 8 由于专 家思 维 的不 一致 性 , 对 某一 问题进 行方案 比较 时运 用 的方 法不 同 , 得到不 同的判 断矩 阵 , 如 : 会 例 一致 性 区 间数 互反 判 断矩 阵 和 本文将要 阐述 的一 致性 区间数 互补 判断矩 阵 , 本文将 要对 区 间数互补 判 断矩阵 的性质 进行研 究 , 根据其 并
( 曲阜师 范大 学 运 筹与 管理学 院 , 山东 日照 2 6 2 ) 7 8 6
摘 要 : 讨论 了具 有序 传递性 的 区间数 互补判 断矩 阵的性 质 , 此基 础上 证 明 了一致 性 区间 在 数互补 判 断矩 阵的权值 可行 域 中所有 向量 的分量在 不 劣 于的次序 关 系下具有 完全相 同的排 列 次 序. 因此 , 用权值 可行域 的 顶点 的算术 平均和 几何 平均作 为一 致性 区 间数 互补 判断矩 阵 的排 序 向
令 叫 一 ( / ,/ ,/ ) 则 训为 的权值 可行域 中 的向量. ]3 1 3 1 3 , 由定义 2 , 为一 致性 区间数互 补判 断矩阵. 得 但 不具有 序传递 性 ; 区间数 互补 判断矩 阵 面具有 序传 递性 , 不具 有一致 性. 而 但 因此 , 一致 性 区间数互补 判 断矩阵不 一定具 有序传 递性 能 ; 之 , 反 具有 序传递 性 的区间数 互补判 断矩 阵也不 一定满 足一致 性. 定理 3 设 一 (n , ) 是 一个具 有序 传递性 的一致 性 区间数互 补判 断矩 阵 , 除对 角线 元素 [ n ] 且
由假设 知 , 的有 向图 G 中一定有 一条长 为 是一 1的有 向路 ( ,z … , ) A J, J . 若 口 蚪 < 0 5 则 由条件 ( ) n ., 1得 ≤ 0 5 因此 ,L ≥ 0 5 有 向图 G中有一条 长为 愚的有 向路 ( ., a_ ., 是 ≥ 0 5 A的有 向图G 中有一 条有 向 .,
设 表示所 有 满足 口 ≥ 05口 . ,与≥ 0 5但 口 . , < 0 5的指标 组 (, 忌 这 里 i , . ,) , 忌互不 相 同 , J 即
定理 1 设 一 ( a 口 ] 是一个 区间数互 补判 断 矩 阵 , [ , ) 则 的有 向图 G 中一定 有 一 条长 度 为
一
1的有 向路 ( ,z … , ) J, J . 证 明 当 一 2时 , 命题显 然成立 . 假设 当 : 尼时命题 成立 , ,一 是 1 , 区间数互 补判 断矩阵 A分 块 , 当 ? + 时 把 设
≤
≤ n
, 忌一 1 2 … , 一 1 ,,
因 此 ≥ t , c 。 走一 1 2 … , — 1 ,, , 2 .
定 理 4 假设 一致性 区间数互 补 判 断 矩 阵 一 (n n ] 不具 有 序 传 递 性 , 除对 角 线 元 素外 [ , ) 且 E , a n ]≠ 0 5 则 存在 1 2 … , ., , , ”的一个 排列 , , , 使得对 权值 可行域 s … J , 中任 意 向量
若 S 非空 , 称 为 一致性 区 问数互 补判 断矩 阵 , S 则 称 为 的权值 可行域 .
设
f . ,. ] E. ,.] E. ,. ]] [ 50 5 o 506 o 305 0
一
o50 5 E. ,.] E. ,.] . ,.] o5 06 o80 9 ]
I ., 5 E 5 . E 50 ]1 40 ] o , 5 o , 7 , l ., 5 E 5 . E 5 . E . o . 0 ] . . 面一 4 . o , 5 o , 6I E 0 ] . 0 ] . 0 3, o I ., 7 E., 5 E., 5, 50 ] o40 ] o50 ] I E . o . . I ., 2 E., 5 E., 5I , 1 .] o40 ] o50 3 E 0 o . .
证 明 此 定 理 可 根 据 定 理 1 出 , 此 省 略 . 证 在
2 一 致 性 区间 数互 补 判 断 矩 阵 的性 质 及 排 序
定义 2 设 一 ( a a ] 是一 个 区间数互补 判断 矩阵 , [ , ) 令
S 一{ 叫一( 1 2…, , ,一 一1 7 —7 ≤口 i 一12…,} 硼l 叫 , , 叫) 砌 >0∑ 叫 ‘ — , ≤_ , U , ,, . n P I J ,J
+ 1J , , , ) 若 口 蚪 ≥ 0 5 再看 口 抖 , n 抖 < 0 5 则 n , J … J . ., 若 。 .,
路( 是 , , )否则a 抖 ≥05再看n川 , ,+1 …, , J z 戈 ., 假设此过程一直进行到考虑ak , L 。  ̄l + 此时ak <05  ̄ l ., +
2 2 若n > 0 5 则 .,
滨州学 院学报
第 2 4卷
口 ≥ 0 5 ..
() 1
定 义 1 称 区间数 互补 判断矩 阵 一 ( n n ] 具有 序传递 性 , [ , ) 若 满足 : 对任意 的 i , , ≥ , k 当n J
05n ., 毛≥ 05有 n . , ≥ 05 ..
则 的有 向图 G 中有 一条有 向路 ( , , , 1J ) 若 n J … 最+ , , ≥ 0 5 则 的有 向图 G 中有 一条有 向路 ., ( , … , , +1 , J , J 忌 ) 由此 , 已证 明了 1= 是 1 " + 时命 题成 立 , 1 由上述 归纳 , 以得 出 : 区间数互 补判断矩 可 阶
第 6期
李继 乾 , 张智 刚 , 赵成元 一 致性 区 间数 互补 判断 矩阵 的性质 及排 序
2 3
外 [ , 口 口 ]≠ 0 5 若 设 训 一 ( , , ,J) ., 叫 W … " 是一 个 的权值 可行 域 s U 中 的任 意一个 向量 , W 的分 量 则
按 下 面顺 序 排列 W ≥ Wj≥ … ≥ Wi, 中( , , , ) j , 其 J … J 为 的有 向 图G 中的 唯一一条 长度 为 一1的 有 向路 .
量 是 合 理 的.
关 键 词 : 递 性 ; 致 性 ; 间数 互 补 判 断 矩 阵 传 一 区
中图分 类号 : 2 0 23
文献标 识码 : A
文 章编 号 :6 3 6 8 2 0 ) 6— 0 1— 5 1 7 —2 1 ( 0 8 0 0 2 0
0 引
言
文献 E 3中提 出用 区间数 判 断矩 阵来 反映 决策 者主观 判断 的不 确定性 , 1 并用 Mo t al ne r C o模拟 的方法
性 质找 到 了一 个排 序方法 , 对其 排序 权值 的合 理性进 行 了研 究.
1 具 有 序 传 递 性 的 区间 数 互 补 判 断 矩 阵 的性 质
设单 一准则 下 , 个元 素在 [ ,]标度 下进 行两两 比较 的判 断矩 阵为 1 " 1 01 rO 5 O 5 [ , ] … [ , ] [ ・ ,・ ] n2n L n n
收 稿 日期 :0 8—1 —2 20 0 0
基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 0 7 18 , 1 6 1 0 ) 山东 省 自然 科 学基 金 资助 项 目( 2 0 A0 ) Y 0 5 4
第一作者简介 : 继乾(95 )男 , 李 1 5 一 , 山东 滕 州 人 , 授 , 士 生 导 师 , 教 硕 主要 从 事 决 策 理 论 与 应 用 研 究
n + Ⅱ 一 日 口 一 1 0≤ “ 口 u+ , L ≤ ≤ 1 ,
则称上 述矩 阵为 区间数互 补判 断矩 阵.
在 本文 中 , 假设 区间数互 补判 断矩 阵 : (n n ] 的元素 满足 条件 : 任意 的 iJ一 1 2 … , [ , ) 对 , , , ,
一
I o.' [ [,] A .5 芦 5] k Oj ’
其 中A 为 k阶区 间数 互补判 断矩 阵 ,
一
(口 + , 1 ,a + , 1 , ,口 + , ,) [ 口 +] [ 1口 +] … [ 口 + ] ,
一
(1一n抖 , 一n抖 ] [ 一n , 一n ] … , 1 1 ) [ U 1 L , 1 1 , [ ~a + , ~n +] ,
第 2 4卷第 6期
Vo1 2 No . 4。 .6
滨州 学 院学 报
J u n lo i z o ie st o r a fB n h u Un v riyΒιβλιοθήκη 20 0 8年 1 2月
De ., 0 8 c 2 0
一
致性 区 间数 互 补 判 断矩 阵 的性 质及 排序
李 继乾 , 张智 刚 , 成 元 赵
W ( 1 W2 … , ) , , W
其 分量按 下 面顺 序 排列
≥ ≥ … ≥ .
进 一步地 , 除去对 S 中任意 向量 都相 等 的分 量可 以互换 顺序 外 , 的其 他分 量 所满 足 的次 序关 系是 唯一 W
确 定 的.
证 明 设 = (a n ] 是一个 由元 素 1 2 … , 行两 两 比较 得 到的 阶 区间数互 补判 断矩 阵 , = [ , ) = , , 进
阵 的有 向图 中一 定有一 条长度 为 一 1的有 向路 ( ,z… , ) J, .
定理 2 若 区间数互 补判 断矩 阵 = (n 口 ] 具 有 序 传 递 性 , 除 对 角 线 元 素外 [ 口 ]≠ [ , ) 且 n , E . ,. 3 则 的有 向 图 G 中一定 有唯一一 条长 度为 n一 1的有 向路 ( ,z … , ) o 505 , J, J .
证 明 由定 理 2 , 的有 向图G 中唯一 一条 长度 为 一 1 得 的有 向路 , 为 ( ,z … , ) 则 对任 意的 设 , , 是= 1 2 … , 1 口 , , 一 有
其 分 量 满 足
a“ L
+
≥ 0 5 又 由 W = ( , , , 是 的权值 可行域 s ., 训 W。 … W ) 中的任意一 个 向量 ,
确定 区 间数判 断矩 阵的排序 权值 . 献E 3中给 出求 区间数 判 断矩 阵排序 权值 的线性 规 划模 型 , 出当权 文 2 指 值可 行域 的顶点 的算数 平均 数作 为排 序权值 . 际上 , 实 这种方 法 只局限 于求一 致性 区间数 判断矩 阵 的排序 权值 . 其后 , 文献 [ —4 3 ]中又给 出 了求不 一致 的 区间数判 断矩 阵排 序权 值 的方 法. 目前 导 出 区间数 判 断矩 阵排序 权值 的方法 很 多( 文献[ 见 5—1 ] . 0) 其 中文 献E ]讨论 了一致性 区间数 互 反判 断矩 阵的一致 性及 排序 方法 , 8 由于专 家思 维 的不 一致 性 , 对 某一 问题进 行方案 比较 时运 用 的方 法不 同 , 得到不 同的判 断矩 阵 , 如 : 会 例 一致 性 区 间数 互反 判 断矩 阵 和 本文将要 阐述 的一 致性 区间数 互补 判断矩 阵 , 本文将 要对 区 间数互补 判 断矩阵 的性质 进行研 究 , 根据其 并
( 曲阜师 范大 学 运 筹与 管理学 院 , 山东 日照 2 6 2 ) 7 8 6
摘 要 : 讨论 了具 有序 传递性 的 区间数 互补判 断矩 阵的性 质 , 此基 础上 证 明 了一致 性 区间 在 数互补 判 断矩 阵的权值 可行 域 中所有 向量 的分量在 不 劣 于的次序 关 系下具有 完全相 同的排 列 次 序. 因此 , 用权值 可行域 的 顶点 的算术 平均和 几何 平均作 为一 致性 区 间数 互补 判断矩 阵 的排 序 向
令 叫 一 ( / ,/ ,/ ) 则 训为 的权值 可行域 中 的向量. ]3 1 3 1 3 , 由定义 2 , 为一 致性 区间数互 补判 断矩阵. 得 但 不具有 序传递 性 ; 区间数 互补 判断矩 阵 面具有 序传 递性 , 不具 有一致 性. 而 但 因此 , 一致 性 区间数互补 判 断矩阵不 一定具 有序传 递性 能 ; 之 , 反 具有 序传递 性 的区间数 互补判 断矩 阵也不 一定满 足一致 性. 定理 3 设 一 (n , ) 是 一个具 有序 传递性 的一致 性 区间数互 补判 断矩 阵 , 除对 角线 元素 [ n ] 且
由假设 知 , 的有 向图 G 中一定有 一条长 为 是一 1的有 向路 ( ,z … , ) A J, J . 若 口 蚪 < 0 5 则 由条件 ( ) n ., 1得 ≤ 0 5 因此 ,L ≥ 0 5 有 向图 G中有一条 长为 愚的有 向路 ( ., a_ ., 是 ≥ 0 5 A的有 向图G 中有一 条有 向 .,
设 表示所 有 满足 口 ≥ 05口 . ,与≥ 0 5但 口 . , < 0 5的指标 组 (, 忌 这 里 i , . ,) , 忌互不 相 同 , J 即
定理 1 设 一 ( a 口 ] 是一个 区间数互 补判 断 矩 阵 , [ , ) 则 的有 向图 G 中一定 有 一 条长 度 为
一
1的有 向路 ( ,z … , ) J, J . 证 明 当 一 2时 , 命题显 然成立 . 假设 当 : 尼时命题 成立 , ,一 是 1 , 区间数互 补判 断矩阵 A分 块 , 当 ? + 时 把 设
≤
≤ n
, 忌一 1 2 … , 一 1 ,,
因 此 ≥ t , c 。 走一 1 2 … , — 1 ,, , 2 .
定 理 4 假设 一致性 区间数互 补 判 断 矩 阵 一 (n n ] 不具 有 序 传 递 性 , 除对 角 线 元 素外 [ , ) 且 E , a n ]≠ 0 5 则 存在 1 2 … , ., , , ”的一个 排列 , , , 使得对 权值 可行域 s … J , 中任 意 向量
若 S 非空 , 称 为 一致性 区 问数互 补判 断矩 阵 , S 则 称 为 的权值 可行域 .
设
f . ,. ] E. ,.] E. ,. ]] [ 50 5 o 506 o 305 0
一
o50 5 E. ,.] E. ,.] . ,.] o5 06 o80 9 ]
I ., 5 E 5 . E 50 ]1 40 ] o , 5 o , 7 , l ., 5 E 5 . E 5 . E . o . 0 ] . . 面一 4 . o , 5 o , 6I E 0 ] . 0 ] . 0 3, o I ., 7 E., 5 E., 5, 50 ] o40 ] o50 ] I E . o . . I ., 2 E., 5 E., 5I , 1 .] o40 ] o50 3 E 0 o . .
证 明 此 定 理 可 根 据 定 理 1 出 , 此 省 略 . 证 在
2 一 致 性 区间 数互 补 判 断 矩 阵 的性 质 及 排 序
定义 2 设 一 ( a a ] 是一 个 区间数互补 判断 矩阵 , [ , ) 令
S 一{ 叫一( 1 2…, , ,一 一1 7 —7 ≤口 i 一12…,} 硼l 叫 , , 叫) 砌 >0∑ 叫 ‘ — , ≤_ , U , ,, . n P I J ,J
+ 1J , , , ) 若 口 蚪 ≥ 0 5 再看 口 抖 , n 抖 < 0 5 则 n , J … J . ., 若 。 .,
路( 是 , , )否则a 抖 ≥05再看n川 , ,+1 …, , J z 戈 ., 假设此过程一直进行到考虑ak , L 。  ̄l + 此时ak <05  ̄ l ., +
2 2 若n > 0 5 则 .,
滨州学 院学报
第 2 4卷
口 ≥ 0 5 ..
() 1
定 义 1 称 区间数 互补 判断矩 阵 一 ( n n ] 具有 序传递 性 , [ , ) 若 满足 : 对任意 的 i , , ≥ , k 当n J
05n ., 毛≥ 05有 n . , ≥ 05 ..
则 的有 向图 G 中有 一条有 向路 ( , , , 1J ) 若 n J … 最+ , , ≥ 0 5 则 的有 向图 G 中有 一条有 向路 ., ( , … , , +1 , J , J 忌 ) 由此 , 已证 明了 1= 是 1 " + 时命 题成 立 , 1 由上述 归纳 , 以得 出 : 区间数互 补判断矩 可 阶
第 6期
李继 乾 , 张智 刚 , 赵成元 一 致性 区 间数 互补 判断 矩阵 的性质 及排 序
2 3
外 [ , 口 口 ]≠ 0 5 若 设 训 一 ( , , ,J) ., 叫 W … " 是一 个 的权值 可行 域 s U 中 的任 意一个 向量 , W 的分 量 则
按 下 面顺 序 排列 W ≥ Wj≥ … ≥ Wi, 中( , , , ) j , 其 J … J 为 的有 向 图G 中的 唯一一条 长度 为 一1的 有 向路 .