灰色斜率关联度的改进模型
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掣(k=2,3,…'n)为系统特征序
列)(o在时点k.到时点k的斜率;
i;上∑K(tO,△x。(tO-----'X。(XkJ--X。沁1)
i=1,2,…,m;k-2,3,…,n)为系
统行为序列)【i在时点k.。到时点h的斜
率。
定义2设【a,b】上的非负系统特征序
列为Xo={x“t。),诽2),…,“t-1)},非负系统行
故灰色关联序为
毛,,>考2,,>毛“
此结果较真实地反映了序列的发展
态势的接近程度,说明该方法比较客观、
实用。
三、结语
针对现有关联度模型存在的缺陷,
本文提出了一种对灰色斜率关联度的改
进模型。改进后的关联度模型克服了现
有的关联度模型的一些缺陷,能够反映
序列的正、负相关关系,具有对称性、唯
一性、可比性和无量纲化后的保序性。通
0.2750。
为了说明方案排序的可靠性,根据 不同的模拟次数,得到相应的方差对比 图l,平均值对比图2。
由于在模拟的过程中。并不是每次 的排序都保持一致,因此本文统计了方 案之间的逆序概率。如图3。
通过图表分析,可以得出不同次数
圈l不同方案不同模拟次数的方差对比圈 不同模拟次教下备方寨的,F均结果对比圈
态势图可知,)【o与x3的发展态势的接近 程度要比)(0与X:的发展态势的接近程
度更近一些。而按上述两文献的计算公
式计算的结果与实际有一定的差距,说
明上述两ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ献的计算公式不能真实地反
映序列曲线的相近程度。
按本文改进的灰色斜率关联度公式
计算得
’
毛t’卸.9867,包--=o.8040,毫f'---0.8133
过实例说明了改进的灰色斜率关联度能
够更真实地反映序列曲线的关联程度,
所得关联分析结果较为客观可靠。此方
法为解决灰色关联分析问题,特别是当
两序列为负相关时提供了一条新的途 经。
(作者单位/南京航空航天大学
经济与管理学院)
(责任编辑/亦民)
万方数据
13
统计与决策
灰色斜率关联度的改进模型
作者: 作者单位: 刊名:
二、实例 对于如下四个序列,其几何图形见 图l所示。其中:)(o为参考序列,x。,X2, X,,为比较序列,其具体数据如下: ‰=f1.0,2.O,2.5,2.5,3.0,0,5.0,6.ol,Xl= {1.0,I.8,2.3,2.4,2.8,4.8,5.8l X2={1。0,1。8,2.3,2。2,3。0,4.1,5.7J X3=11.0,2.08,2.5,2.2,3.0,4.3,5.8l 按党耀国在《灰色斜度关联度的研究》 (见《农业系统科学与结合研究}1994年 第lO期增刊)一文中提出的斜率关联度 公式计算得
定理2设fa,b】上的非负系统特征序 列为Xo={x0(t-)'x0(t疲…函(埘,非负系统行 为序列)【i=k(t-)'xi(t2),…'】【i㈨}(i=l,2,…, m)。若对序列进行无量纲化处理,则改进 的灰色斜率关联度具有保序性。即经过 初值化、均值化、倍数化、百分化无量纲 化处理不改变改进的灰色斜率关联度的 值。
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
孙玉刚, 党耀国 南京航空航天大学经济与管理学院
统计与决策 STATISTICS AND DECISION 2007(15) 3次
引证文献(3条)
1.钟宜根.葛幼松.张强华.顾鸣东 城市规模与碳排放的相关性思考[期刊论文]-现代城市研究 2010(5) 2.刘芳 我国机电产品出口影响因素的灰色关联分析[期刊论文]-企业家天地(下半月版) 2009(9) 3.李涛 城市用地规模扩张的灰色关联度分析[期刊论文]-生产力研究 2008(21)
的平均相对变化率越接近,吲越大; (3)对称性、唯一性、可比性。 证明(1)由于-1≤蠡(tO≤1,i=l,2,
.Ⅱ.
…,m;k=2,3,…’Il,【a,hi=U觚,因此
水缸击磊雌s(t0≤l
、●J吖●J
为x0与)【i在时点k.。到时点h的灰色 斜率关联系数,其中:
s印㈨洲泸{:,裂篙著
珏上∑x以k),△x0(to=x缸J一“k.)
本文链接:/Periodical_tjyjc200715006.aspx
当tk=k时,式(1)、式(2)可以分别简 写为
毛(1【)=89Il(△x缸)△x肚))/
叫1掣l-l掣忪·一
(3)
、●_=吖●J
∈i-去∑毛
(4)
Il—l k;2
(二)改进的灰色斜率关联度的性质
定理1改进的灰色斜率关联度具
有如下性质:
(1)-1≤毛;
(2)接近性,即两序列曲线)(o与)【i
由灰色斜率关联系数及灰色斜率关 联度的定义,性质(2)和性质(3)显然。
为序列)【i=‰(t-k(t0,…’xi(Ul(i=1,2,…,
m),称
毛:上∑△嚆(k)
(2)
为)【o与)【i改进的灰色斜率关联度。 当一1≤考i<O时,)(0与)【i为负关联,I
毛I越大,负关联程度越强;当0<毛≤1时, )(0与X。为正关联,毛越大,正关联程度 越强;当毛;:o时,)【0与x;为无关联。
小。两时间序列的关联度定义为:各时段 △t。间的关联系数的加权平均数,权数为 △h。改进的斜率关联度模型是把平均相 对变化率的构成差与构成比两者结合起 来定义关联系数的,其计算方法如下:
对于时间区间【a,b】,b>a≥O,令 △tk=tk—kl,k=2,3,…,n
.n.
【a,b】=U Atk,Atk n At=.I-耷.k=2,3,…, k‘2
证明 (1)设对原始序列)(0与xi 进行初值化,记初值化后的序列为xo, 与Xi’,由于
弘}乏xno’k(.t1O=上荟xo(tOnx0【t0 k- 1=
南矧u确’(tO-xoM=瓮挚专
尘!丛监:丛生垒丛尘:上一尘地立 她 五△"xO(tL}五Atk
同理可得:五,-上n k∑.1】【i㈨=南,△】【i7
性。 一、灰色斜率关联度的改进 (一)改进的灰色斜率关联度的算法 改进的灰色斜率关联度采用的基本
思想是:按照因素的时间序列曲线的平 均相对变化势态的接近程度来计算关联 度。对于离散时间序列,所谓两曲线的平 均相对变化势态的接近程度,是指两时 间序列在对应各时段△t-巩一k.。(k=2,3, …,n)上曲线平均相对变化率的大小来 判定的,若在时段△t-间平均相对变化 率相等或接近于相等,则这两时间序列 在时段△tk间的关联系数就大;反之,就
专I=O。9742,£产O。9295,岛=0.9277
故灰色关联序为
考->£2>毛
按党耀国等在《灰色斜度关联度的
改进》(见《中国工程科学》,2004年第3
期)一文中提出的斜率关联度公式计算 得
£I卸.9783,专2"--0.9239,∈3"--0.9238
故灰色关联序为
毫l’已’毫37
实际上,由序列)【o,XI,Xz,‰的发展
nD
因而有下面的定义。 定义1设【a,b】上的非负系统特征序 列为X0:Ix以-),x以小…ao(t11)l,非负系统行
基金项目:国家自然科学基金资助项目(70473037);江苏省软科学重点项目(BK2006025)
对准则值与准则权重.同时采用三 角模糊数的随机模拟.设置模拟次数 5000次,得到的结果如表3所示。
不同模拟次数的方箍对比圈
不H矗蹇之周的逆序曩睾圈
裹3 5000次模拟的平均值、方麓殛排序
方案
a。
a2
舢
~
0.6446 0.7402
0.8347 0.6148
ad(v) 0.0343 0.0347
0.0276 0.0347
排序
3
2
l
4
同时得到的逆序概率矩阵为:
r
一—il
L
0
0.0252 0
0.7250
(作者单位/长沙矿山研究院。 中南大学商学院. 湘潭钢铁公司, 涟源钢铁公司)
(责任编辑/浩天)
万方数据
12
统计与决策
2007年第8期(总第24,3期)
为序列)(i=Ixi(t.),】【i(c2),…,x,(tO}(i=l,2,…, m),称
毛(tO=sgn(Axo(t0Axe(t0)/
蚓怯掣唯掣怕·一
2007年第8期(总第243期)
一孙玉刚党耀国
灰色关联度是灰色关联分析的基础 和工具。因此关联度的量化模型及其计 算方法的研究就成为灰界学者广为关注 的焦点。目前已提出了许多关联度的量 化模型,如邓氏关联度、绝对关联度、型 关联度、斜率关联度、型关联度、型关联 度、广义关联度、相似关联度、灰色欧几 里德关联度等。但这些模型都存在一定 程度的缺陷,如部分仍不能反映序列间 的正、负相关关系,不满足规范性或不满 足保序性。本文针对灰色斜率关联度进 行改进,并讨论改进后的关联度模型的 一些性质,通过实例验证该方法的实用
圈2不同方案不同模拟次数的平均值对比圈
的模拟得到的结果是一致的。在图2中, 方案1与方案4在大小方面相差不大。 图3表明5000次的模拟实验中,从逆序 概率图上可以看出方案4大于方案l的 概率<30%,说明方案l大于方案4的可 能性更大.支持结果的正确性。方案3对 方案l和方案4的逆序概率为0,表明 方案3建设棒材生产线以绝对优势优于
圈3不同方幂之间的逆序概率圈
方案1(建设线材生产线)和方案4(建设 带钢生产线)。
五、结论 本文旨在解决语言决策中信息丢失 的问题,针对准则权重与准则值为语言 值的情况下,将语言值与三角模糊数对 应起来,通过对三角模糊数的模拟,结合 逆序概率实现对方案的排序。实例计算 表明了该方法可行、合理、有效。同时该 方法可以应用于项目选择与评价、产品 选型、投资组合、人员评估等相关决策领 域,具有较广泛的应用价值。
(她饥)=令筹
一1.Ax,"t(D-:上业
:, △k
: △tk
又由于sgn(Ax07∞·△】【i7取))=s印(△x0 (1【)·△】【;(I【)'所以关联系数值不变,关联度 值也不变。
(2)同理可证,对原始序列进行均值 化、倍数化、百分化无量纲化处理都不改 变改进的灰色斜率关联系数和灰色斜率 关联度的值。
0.97鸽 0
0.0144 0.9960
1.oooo
0.9856 0
1.0000
o.2750 1 0.0040
0
0
J
从而可以得到各方案的排序为:
a3>a2>al>44
其中,方案码与方案a2,fl,。。44的逆 序概率分别为0.0144,0,0,方案a2与方 案al,a‘的逆序概率分别为0.0252, 0.0040,方案a。与方案44的逆序概率为
列)(o在时点k.到时点k的斜率;
i;上∑K(tO,△x。(tO-----'X。(XkJ--X。沁1)
i=1,2,…,m;k-2,3,…,n)为系
统行为序列)【i在时点k.。到时点h的斜
率。
定义2设【a,b】上的非负系统特征序
列为Xo={x“t。),诽2),…,“t-1)},非负系统行
故灰色关联序为
毛,,>考2,,>毛“
此结果较真实地反映了序列的发展
态势的接近程度,说明该方法比较客观、
实用。
三、结语
针对现有关联度模型存在的缺陷,
本文提出了一种对灰色斜率关联度的改
进模型。改进后的关联度模型克服了现
有的关联度模型的一些缺陷,能够反映
序列的正、负相关关系,具有对称性、唯
一性、可比性和无量纲化后的保序性。通
0.2750。
为了说明方案排序的可靠性,根据 不同的模拟次数,得到相应的方差对比 图l,平均值对比图2。
由于在模拟的过程中。并不是每次 的排序都保持一致,因此本文统计了方 案之间的逆序概率。如图3。
通过图表分析,可以得出不同次数
圈l不同方案不同模拟次数的方差对比圈 不同模拟次教下备方寨的,F均结果对比圈
态势图可知,)【o与x3的发展态势的接近 程度要比)(0与X:的发展态势的接近程
度更近一些。而按上述两文献的计算公
式计算的结果与实际有一定的差距,说
明上述两ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ献的计算公式不能真实地反
映序列曲线的相近程度。
按本文改进的灰色斜率关联度公式
计算得
’
毛t’卸.9867,包--=o.8040,毫f'---0.8133
过实例说明了改进的灰色斜率关联度能
够更真实地反映序列曲线的关联程度,
所得关联分析结果较为客观可靠。此方
法为解决灰色关联分析问题,特别是当
两序列为负相关时提供了一条新的途 经。
(作者单位/南京航空航天大学
经济与管理学院)
(责任编辑/亦民)
万方数据
13
统计与决策
灰色斜率关联度的改进模型
作者: 作者单位: 刊名:
二、实例 对于如下四个序列,其几何图形见 图l所示。其中:)(o为参考序列,x。,X2, X,,为比较序列,其具体数据如下: ‰=f1.0,2.O,2.5,2.5,3.0,0,5.0,6.ol,Xl= {1.0,I.8,2.3,2.4,2.8,4.8,5.8l X2={1。0,1。8,2.3,2。2,3。0,4.1,5.7J X3=11.0,2.08,2.5,2.2,3.0,4.3,5.8l 按党耀国在《灰色斜度关联度的研究》 (见《农业系统科学与结合研究}1994年 第lO期增刊)一文中提出的斜率关联度 公式计算得
定理2设fa,b】上的非负系统特征序 列为Xo={x0(t-)'x0(t疲…函(埘,非负系统行 为序列)【i=k(t-)'xi(t2),…'】【i㈨}(i=l,2,…, m)。若对序列进行无量纲化处理,则改进 的灰色斜率关联度具有保序性。即经过 初值化、均值化、倍数化、百分化无量纲 化处理不改变改进的灰色斜率关联度的 值。
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
孙玉刚, 党耀国 南京航空航天大学经济与管理学院
统计与决策 STATISTICS AND DECISION 2007(15) 3次
引证文献(3条)
1.钟宜根.葛幼松.张强华.顾鸣东 城市规模与碳排放的相关性思考[期刊论文]-现代城市研究 2010(5) 2.刘芳 我国机电产品出口影响因素的灰色关联分析[期刊论文]-企业家天地(下半月版) 2009(9) 3.李涛 城市用地规模扩张的灰色关联度分析[期刊论文]-生产力研究 2008(21)
的平均相对变化率越接近,吲越大; (3)对称性、唯一性、可比性。 证明(1)由于-1≤蠡(tO≤1,i=l,2,
.Ⅱ.
…,m;k=2,3,…’Il,【a,hi=U觚,因此
水缸击磊雌s(t0≤l
、●J吖●J
为x0与)【i在时点k.。到时点h的灰色 斜率关联系数,其中:
s印㈨洲泸{:,裂篙著
珏上∑x以k),△x0(to=x缸J一“k.)
本文链接:/Periodical_tjyjc200715006.aspx
当tk=k时,式(1)、式(2)可以分别简 写为
毛(1【)=89Il(△x缸)△x肚))/
叫1掣l-l掣忪·一
(3)
、●_=吖●J
∈i-去∑毛
(4)
Il—l k;2
(二)改进的灰色斜率关联度的性质
定理1改进的灰色斜率关联度具
有如下性质:
(1)-1≤毛;
(2)接近性,即两序列曲线)(o与)【i
由灰色斜率关联系数及灰色斜率关 联度的定义,性质(2)和性质(3)显然。
为序列)【i=‰(t-k(t0,…’xi(Ul(i=1,2,…,
m),称
毛:上∑△嚆(k)
(2)
为)【o与)【i改进的灰色斜率关联度。 当一1≤考i<O时,)(0与)【i为负关联,I
毛I越大,负关联程度越强;当0<毛≤1时, )(0与X。为正关联,毛越大,正关联程度 越强;当毛;:o时,)【0与x;为无关联。
小。两时间序列的关联度定义为:各时段 △t。间的关联系数的加权平均数,权数为 △h。改进的斜率关联度模型是把平均相 对变化率的构成差与构成比两者结合起 来定义关联系数的,其计算方法如下:
对于时间区间【a,b】,b>a≥O,令 △tk=tk—kl,k=2,3,…,n
.n.
【a,b】=U Atk,Atk n At=.I-耷.k=2,3,…, k‘2
证明 (1)设对原始序列)(0与xi 进行初值化,记初值化后的序列为xo, 与Xi’,由于
弘}乏xno’k(.t1O=上荟xo(tOnx0【t0 k- 1=
南矧u确’(tO-xoM=瓮挚专
尘!丛监:丛生垒丛尘:上一尘地立 她 五△"xO(tL}五Atk
同理可得:五,-上n k∑.1】【i㈨=南,△】【i7
性。 一、灰色斜率关联度的改进 (一)改进的灰色斜率关联度的算法 改进的灰色斜率关联度采用的基本
思想是:按照因素的时间序列曲线的平 均相对变化势态的接近程度来计算关联 度。对于离散时间序列,所谓两曲线的平 均相对变化势态的接近程度,是指两时 间序列在对应各时段△t-巩一k.。(k=2,3, …,n)上曲线平均相对变化率的大小来 判定的,若在时段△t-间平均相对变化 率相等或接近于相等,则这两时间序列 在时段△tk间的关联系数就大;反之,就
专I=O。9742,£产O。9295,岛=0.9277
故灰色关联序为
考->£2>毛
按党耀国等在《灰色斜度关联度的
改进》(见《中国工程科学》,2004年第3
期)一文中提出的斜率关联度公式计算 得
£I卸.9783,专2"--0.9239,∈3"--0.9238
故灰色关联序为
毫l’已’毫37
实际上,由序列)【o,XI,Xz,‰的发展
nD
因而有下面的定义。 定义1设【a,b】上的非负系统特征序 列为X0:Ix以-),x以小…ao(t11)l,非负系统行
基金项目:国家自然科学基金资助项目(70473037);江苏省软科学重点项目(BK2006025)
对准则值与准则权重.同时采用三 角模糊数的随机模拟.设置模拟次数 5000次,得到的结果如表3所示。
不同模拟次数的方箍对比圈
不H矗蹇之周的逆序曩睾圈
裹3 5000次模拟的平均值、方麓殛排序
方案
a。
a2
舢
~
0.6446 0.7402
0.8347 0.6148
ad(v) 0.0343 0.0347
0.0276 0.0347
排序
3
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4
同时得到的逆序概率矩阵为:
r
一—il
L
0
0.0252 0
0.7250
(作者单位/长沙矿山研究院。 中南大学商学院. 湘潭钢铁公司, 涟源钢铁公司)
(责任编辑/浩天)
万方数据
12
统计与决策
2007年第8期(总第24,3期)
为序列)(i=Ixi(t.),】【i(c2),…,x,(tO}(i=l,2,…, m),称
毛(tO=sgn(Axo(t0Axe(t0)/
蚓怯掣唯掣怕·一
2007年第8期(总第243期)
一孙玉刚党耀国
灰色关联度是灰色关联分析的基础 和工具。因此关联度的量化模型及其计 算方法的研究就成为灰界学者广为关注 的焦点。目前已提出了许多关联度的量 化模型,如邓氏关联度、绝对关联度、型 关联度、斜率关联度、型关联度、型关联 度、广义关联度、相似关联度、灰色欧几 里德关联度等。但这些模型都存在一定 程度的缺陷,如部分仍不能反映序列间 的正、负相关关系,不满足规范性或不满 足保序性。本文针对灰色斜率关联度进 行改进,并讨论改进后的关联度模型的 一些性质,通过实例验证该方法的实用
圈2不同方案不同模拟次数的平均值对比圈
的模拟得到的结果是一致的。在图2中, 方案1与方案4在大小方面相差不大。 图3表明5000次的模拟实验中,从逆序 概率图上可以看出方案4大于方案l的 概率<30%,说明方案l大于方案4的可 能性更大.支持结果的正确性。方案3对 方案l和方案4的逆序概率为0,表明 方案3建设棒材生产线以绝对优势优于
圈3不同方幂之间的逆序概率圈
方案1(建设线材生产线)和方案4(建设 带钢生产线)。
五、结论 本文旨在解决语言决策中信息丢失 的问题,针对准则权重与准则值为语言 值的情况下,将语言值与三角模糊数对 应起来,通过对三角模糊数的模拟,结合 逆序概率实现对方案的排序。实例计算 表明了该方法可行、合理、有效。同时该 方法可以应用于项目选择与评价、产品 选型、投资组合、人员评估等相关决策领 域,具有较广泛的应用价值。
(她饥)=令筹
一1.Ax,"t(D-:上业
:, △k
: △tk
又由于sgn(Ax07∞·△】【i7取))=s印(△x0 (1【)·△】【;(I【)'所以关联系数值不变,关联度 值也不变。
(2)同理可证,对原始序列进行均值 化、倍数化、百分化无量纲化处理都不改 变改进的灰色斜率关联系数和灰色斜率 关联度的值。
0.97鸽 0
0.0144 0.9960
1.oooo
0.9856 0
1.0000
o.2750 1 0.0040
0
0
J
从而可以得到各方案的排序为:
a3>a2>al>44
其中,方案码与方案a2,fl,。。44的逆 序概率分别为0.0144,0,0,方案a2与方 案al,a‘的逆序概率分别为0.0252, 0.0040,方案a。与方案44的逆序概率为