經(jīng)濟(jì)管理中軟計(jì)算的理論與方法

前言

　　在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，許多問題需要建立數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行定量分析。由于問題本身的復(fù)雜性和多樣性，直接建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是非常困難的，大多數(shù)時(shí)候是不可能的。模仿人的智能——大腦，它本身具有一定的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)一般而言都是相同的、固定的。具有固定結(jié)構(gòu)的大腦能夠應(yīng)付千變?nèi)f化的情況，有的甚至能快速準(zhǔn)確地處理相當(dāng)復(fù)雜的問題。軟計(jì)算（soft computing，SC）就是一種人工智能技術(shù)，在處理實(shí)際問題時(shí)不需要建立實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，而是依賴它們本身相對(duì)確定的結(jié)構(gòu)所形成的功能來處理各種各樣的計(jì)算問題的?！　C源于控制科學(xué)與工程，是一種創(chuàng)建計(jì)算智能系統(tǒng)的新穎的方法，它不是一個(gè)單獨(dú)的方法，而是一類方法的集合，在這個(gè)集合中主要的成員有模糊邏輯（FL）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）、遺傳算法（GA）等。筆者的目的是將這些軟計(jì)算方法引入社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不確定及不精確環(huán)境中，在解決實(shí)際問題時(shí)，幾種軟計(jì)算方法協(xié)同地綜合集成，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同實(shí)行復(fù)雜系統(tǒng)的模擬與仿真?！　”緯訤L的理論與方法為主線，重點(diǎn)研究．ANN如何用來確定模糊系統(tǒng)的參數(shù)以及遺傳算法用來幫助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)克服陷入局部極小值的弱點(diǎn)，集成這三種技術(shù)形成智能系統(tǒng)。同時(shí)，試圖將作者近五年所完成的兩個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和教育部人文社科基金項(xiàng)目部分成果進(jìn)行整理和介紹。具體內(nèi)容說明如下?！　〉谝徽陆榻B模糊集合和經(jīng)濟(jì)管理中的模糊數(shù)學(xué)方法，使初學(xué)者具有學(xué)習(xí)模糊系統(tǒng)方法的基礎(chǔ)，同時(shí)也介紹和研究了一些簡(jiǎn)單的軟計(jì)算技術(shù)。　　第二章到第四章主要學(xué)習(xí)模糊系統(tǒng)的基本概念，第五章介紹并研究模糊系統(tǒng)作為映射的基本理論?！　〉诹?、第七章介紹幾種典型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法。第八章主要研究幾種方法的集成問題。關(guān)于這方面的研究才剛剛開始，本書只是起到拋磚引玉的作用。

內(nèi)容概要

針對(duì)經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的復(fù)雜性與非線性優(yōu)化計(jì)算問題，本書系統(tǒng)地研究了智能優(yōu)化的新穎方法——軟計(jì)算。第一部分深入淺出地探討了模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等基本理論與方法，以模糊邏輯為主線，重點(diǎn)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何用來確定模糊系統(tǒng)的參數(shù)，以及遺傳算法用來幫助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)克服陷入局部極小值的弱點(diǎn)，研究如何有效集成這三種技術(shù)形成智能系統(tǒng)。第二部分，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)管理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題，重點(diǎn)研究了金屬礦山截止品位優(yōu)化、教育經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率、石油勘探信息管理等智能優(yōu)化實(shí)際問題。    本書研究方法具有創(chuàng)新性，理論與實(shí)踐相結(jié)合，既有軟計(jì)算理論方法的一般性探討，也有針對(duì)經(jīng)濟(jì)管理具體問題進(jìn)行軟計(jì)算的特定性研究，通用性和特殊性兼?zhèn)?。其可以作為管理科學(xué)與工程類專業(yè)研究生與高年級(jí)本科生教材，也可供經(jīng)濟(jì)管理類其他專業(yè)學(xué)生選用，還可用作經(jīng)濟(jì)管理決策者、研究者的參考資料。

作者簡(jiǎn)介

諸克軍，男，湖北省松滋縣人，1953年生，博士、教授、博士生導(dǎo)師，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）第三屆教學(xué)名師，2009年晉升為二級(jí)教授。中國(guó)管理科學(xué)與工程論壇學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，國(guó)家自然科學(xué)基金委管理學(xué)都A類期刊《預(yù)測(cè)》雜志編委、武漢鋼鐵公司戰(zhàn)略研究室特邀研究員。主要研究方向：管理系統(tǒng)工程、智能優(yōu)化與決策。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，教育部人文社科基金項(xiàng)目和企業(yè)橫向合作項(xiàng)目8項(xiàng)；近年來先后在《European Journal of Operational Research》、《Expert Systems with Applications》、《管理科學(xué)學(xué)報(bào)》、《系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐》等國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表科研論文58篇。其中國(guó)家基金委指定的權(quán)威期刊10篇，被SCI牧錄10次，EI收錄15次，ISTP收錄2次，論文國(guó)際他引30余次、國(guó)內(nèi)他引300余次。2003年獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（第一名），2007年獲湖北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)（第一名）。編、譯、著圖書4部。

書籍目錄

第一章　模糊集合  第一節(jié)　模糊性  第二節(jié)　模糊集合的定義    一、普通集合及其運(yùn)算    二、模糊集的定義及其表示法    三、模糊集合的運(yùn)算  第三節(jié)　λ截集與分解定理    一、λ截集    二、分解定理  第四節(jié)　隸屬函數(shù)的確定    一、模糊統(tǒng)計(jì)    二、實(shí)數(shù)域R上的常用分布  第五節(jié)　模糊集運(yùn)算的拓廣    一、模糊并——s-范數(shù)    二、模糊交——t-范數(shù)    三、模糊補(bǔ)    四、平均算子第二章　模糊關(guān)系  第一節(jié)　經(jīng)典關(guān)系與模糊關(guān)系    一、關(guān)系    二、模糊集合的投影與柱狀擴(kuò)展  第二節(jié)　模糊關(guān)系的合成與擴(kuò)展原理    一、模糊關(guān)系合成    二、擴(kuò)展原理    三、模糊等價(jià)關(guān)系  第三節(jié)　模糊聚類分析  第四節(jié)　應(yīng)用實(shí)例第三章　模糊規(guī)則  第一節(jié)　語(yǔ)言變量  第二節(jié)　模糊if-then規(guī)則    一、規(guī)則形式    二、規(guī)則形式的理解  第三節(jié)　模糊if-then規(guī)則的運(yùn)算  第四節(jié)　規(guī)則集合的數(shù)學(xué)性質(zhì)第四章　模糊推理  第一節(jié)　經(jīng)典推理的拓廣  第二節(jié)　模糊推理合成規(guī)則    一、廣義取式推理    二、廣義拒式推理    三、廣義假言推理    四、推理過程  第三節(jié)　多輸入多規(guī)則模糊推理機(jī)    一、組合推理與獨(dú)立推理    二、幾種常用的推理機(jī)    三、多規(guī)則推理過程  第四節(jié)　模糊化器與解模糊化器    一、模糊化器    二、解模糊化器    三、中心平均解模糊化器第五章　模糊系統(tǒng)  第一節(jié)　模糊系統(tǒng)  第二節(jié)　模糊系統(tǒng)的萬能逼近性質(zhì)  第三節(jié)　根據(jù)輸入一輸出數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)模糊系統(tǒng)    一、查表法設(shè)計(jì)模糊系統(tǒng)    二、梯度下降法設(shè)計(jì)模糊系統(tǒng)    三、聚類法設(shè)計(jì)模糊系統(tǒng)第六章　常見神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)  第一節(jié)　BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)    一、概述　……第七章　遺傳算法介紹第八章　軟計(jì)算集成第九章　教育經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率第十章　金屬礦山組合品位優(yōu)化第十一章　石油勘探有利性綜合評(píng)價(jià)第十二章　石油勘探信息管理中的軟計(jì)算參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　現(xiàn)實(shí)世界充滿了精確性。例如：超市的收銀員根據(jù)顧客所購(gòu)買貨物的數(shù)量和單價(jià)并考慮各種折扣后準(zhǔn)確地計(jì)算出應(yīng)收貸款；工程人員能夠準(zhǔn)確計(jì)算曲拱形橋的長(zhǎng)度，從而計(jì)算各種材料的使用量；科學(xué)家能夠根據(jù)萬有引力定律推導(dǎo)出行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道，能準(zhǔn)確計(jì)算人造飛船在飛行過程中的各種參數(shù)值并確定它的最后返回時(shí)間和返回地點(diǎn)；等等?？傊?，我們生存的這個(gè)世界離不開精確計(jì)算，人們利用精確計(jì)算創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)驚人的奇跡。　　然而，現(xiàn)實(shí)世界是復(fù)雜的。表現(xiàn)在量方面的特點(diǎn)是不僅要具有精確性，而且應(yīng)具有模糊性。例如：我們并沒有見到哪一個(gè)高級(jí)廚師是依靠天平或者其他器皿來取食品和調(diào)料，做出各種美味佳肴的；當(dāng)我們?cè)隈{駛汽車時(shí)方向盤上沒有任何刻度，但卻能憑借自己的直覺到達(dá)目的地，也不需要依靠任何精確的度量就可以使汽車停在指定的位置。再如：一個(gè)房間內(nèi)有若干人，要在他們中間尋找一個(gè)“年老的高個(gè)子”是非常容易的，并不需要去逐個(gè)統(tǒng)計(jì)他們的年齡，度量每個(gè)人的身高。事實(shí)上，還可以舉出許許多多模糊性的量，例如冷與熱，好與壞，黑與白，輕與重，高與低，開放與封閉，質(zhì)量好與質(zhì)量差，滿意與不滿意，經(jīng)濟(jì)效益好與經(jīng)濟(jì)效益差，等等。　　人類在認(rèn)識(shí)世界的過程中，把感覺到的事物的共同點(diǎn)抽象出來加以概括，形成概念。一個(gè)概念有它的內(nèi)涵和外延，內(nèi)涵是指概念所反映的事物本質(zhì)屬性的總和，也就是概念的內(nèi)容。例如：三角形的內(nèi)涵是指具有三條邊、三個(gè)角的封閉圖形；其外延是指所有三角形，包括直角三角形、正三角形、任意三角形。所謂模糊概念就是指沒有明確外延的概念，換句話說，模糊概念的外延具有不確定性或者說它的外延是不清楚的。例如：“漂亮”這一概念，它的外延是不清晰的，即哪個(gè)人或者哪些景觀是漂亮的，很難說清楚，這就是一個(gè)模糊概念。當(dāng)我們判斷時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很難肯定或否定的回答，也就是說在“漂亮”與“難看”之間沒有一條確定的邊界。這種概念的外延是不確定的，這就是概念的模糊性。

圖書封面

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