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基于多目标决策方法的优选模型及其应用研究

摘 要:在多个备选方案中做选择时,不仅要考虑技术、经济、效益等方面的因素,还要考虑决策者与执行者、理论与现实之间矛盾等方面的影响。针对这一类离散型变量的多目标决策问题,使用ELECTRE Ⅱ方法,可较好的协调指标间的矛盾,进行方案的优劣排序,为决策者提供合理的建议。

  关键词:多目标决策方法;消去和选择转换法;评价
    
  在现实生活中,决策者面临的诸多问题有一项较为棘手:那就是在多种备选方案中怎样才能合理的做出选择。就方案的评价而言,需要考虑到的不只是技术方面的因素,还包括经济效益等方面的因素,同时,做出何种决策不仅取决于既定的限制因素,也受到决策者个人偏好的影响。而这些重大决策问题,多数是离散型问题,即决策变量只取有限个值。如何将定性的因素做成定量的描述,也是方案选择中常遇到的问题。因此,研究这一类型问题的解法,具有重要的现实意义。
  
  一、多目标决策方法简介
  
  对于一般离散型变量的多目标决策问题,其决策过程可以表述如下:首先,明确这一决策问题总的目的。其次,开发并确定全部候选方案,这是非常重要的步骤,可能要经过多次反复。第三,确定候选方案的诸品性。这些品性的个数是不小于2的,各方案的品性水平要给以适当的表示,可以是数字的,也可以是文字的。如果决策者对决策建议感到满意则付诸实施,不然,返回第一步继续进行。
  现有文献中,处理离散型决策问题有几种方法,例如品性限制法及其改进法,合量的社会福利函数法,加权平均法,ELECTRE方法等。ELECTRE方法(Elimination and Choice Translating Algo-rithm),可译为“消去和选择转换法或排除选择法”是解决具有有限个候选方案的、离散变量的确定性多目标决策问题的一种方法。它是Benayoun和Roy等人提出,后由Roy改进和完善,经过20余年的发展,受到了广泛的重视与应用。在世界范围内,该方法应用已十分普遍。从本质上说,ELEC-TRE方法是排除与选择的方法。或者先排除部分非劣候选方案,使决策者可以直接进行决策:或把全部候选方案排列出一个先后次序,排在最首位的方案便应是最合理的选择。本文采用的是ELEC-TRE方法Ⅱ,它能够将全部候选方案排出一个先后次序,排在最前面的方案便应是最合理的选择。无疑,这个次序反应了决策者的偏好。
  
  二、优选模型的建立及其实证研究
  
  为了更好的说明该方法的使用,需要进行实证研究。太原市作为北方典型的重工业省会城市,环境污染问题一直是全国的重点,如大气质量、水资源污染等。根据已有资源表明,太原市的饮水源地之一的晋祠地区是水资源污染最为严重的,现提供有五种可行的环境修复方案:方案1(AS+SEAR+PRB)、方案2(AS+PRB)、方案3(BIOS+EISB+PRB)、方案4(AS+EISB)、方案5(BIOV+EISB)。
  
  
  (一)评价指标体系的建立
  利用多目标决策方法对地区环境修复方案进行评价,做出优选排序是一项边缘性工作,最大的特点在于综合,在于协调。这项工作涉及多个因素,多个目标,包涵了许多对立统一的方面和问题,需要考虑的问题较多,比如生态与经济的问题,工程措施与生物措施的问题,当前利益与长远发展的问题,人工治理与自然修复的问题等。这些问题相互关联、相互影响、相互制约,必须处理好它们之间的辩证关系,统筹安排,使之协调发展。考虑已有的修复方案评价体系,结合实际情况,经分析后得:虽然影响修复方案的因素很多,但这些因此可概括为经济效益、社会效益和技术效能这三个方面。而每个方面又有着具体的影响因素,具体分析,可建立如下环境修复方案评价指标体系,见图1所示。
  

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