基于区间二型模糊集的语言群体决策模型及应用研究

Words mean different things to different people. Compared to type-1 fuzzy set which has been widely used in decision making to represent linguistic preferences, that is, words, interval type-2 fuzzy set has proved to be a more effective way to characterize the linguistic uncertainties. It is argued that the intra- and inter-uncertainties about a word can be modeled by an interval type-2 fuzzy set but cannot be modeled by a type-1 fuzzy set. To deal with the challenges and new characteristics appeared in linguistic group decision making problem, under the assumption that the interval type-2 fuzzy set is used to depict linguistic preferences, this project aims to solve three core problems: the selection process, the consensus process, and the model comparison. (1) The interval type-2 fuzzy set is first used to deal with individual preferences in multi-granular linguistic context. How to aggregate and rank interval type-2 fuzzy sets will be further discussed. A selection process that depends on particular problem therefore can be designed. (2) The existing consensus models generally assume that the number of alternatives and\or the number of attributes is predetermined and fixed in the decision process. This project establishes a new consensus model based on interval type-2 fuzzy sets to solve the consensus problem in which both the number of alternatives and the number of attributes can change. (3) Two kinds of linguistic decision making models, that is, the 2-tuple fuzzy linguistic representation model and the interval type-2 fuzzy sets based model, are used to conduct a comparative study in order to show the advantages and disadvantages of each model. The proposed methods will be applied to a supplier selection problem to show how these methods work in practice. It is expected that the research results can provide new theories and methods for solving linguistic group decision making problems more efficiently and also promote the development of linguistic group decision making.

词语对不同的人意味着不同的语义。区间二型模糊集相比已广泛使用的一型模糊集，能更有效刻画个体语言的不确定性和个体间语义差异的不确定性。本项目针对语言群体决策研究面临的挑战，在区间二型模糊集刻画语言偏好这一前提下，提炼出三个核心问题：选择过程、共识过程、语言决策模型的比较。（1）基于区间二型模糊集来处理多粒度语言偏好表达下的语言个体性问题，进一步探讨区间二型模糊集的集结机制和排序方法，据此构建背景依赖型选择过程。（2）现有共识决策模型局限于决策过程中方案数目和属性数目固定的情形。项目建立基于区间二型模糊集的新的语言共识模型，解决方案或属性可变化的共识决策问题。（3）对以二元语义计算模型和以区间二型模糊集为基础的两类语言决策模型进行比较研究，揭示两类模型的特点。以供应商选择为例应用所提出的模型和方法。研究结果为更有效地解决语言群体决策问题提供理论和方法借鉴，推动语言群体决策研究的发展。

在群体决策过程中，决策的结果依赖于个体偏好的表达和处理。语言变量的使用使得决策者能够更加自由地表达他们的偏好信息，相应地，他们所提供的判断变得更可靠和更具信息性。词语对不同的人意味着不同的语义。区间二型模糊集相比已广泛使用的一型模糊集，能更有效刻画个体语言的不确定性和个体间语义差异的不确定性。在其他的一些决策情境，决策者可能会在其给出语言偏好时表现出犹豫，他们会提供几个可能的语言术语来表达其偏好而不是给出一个语言值或语言区间。犹豫模糊语言术语集被提出用于刻画决策者的犹豫语言偏好信息。项目主要研究语言环境下的群体决策模型，具体的研究内容包括：（1）区间二型模糊集环境下的决策理论与方法；（2）犹豫模糊语言信息下的共识理论与方法；（3）犹豫模糊语言信息下的多属性群体决策方法；（4）语言决策方法在物流配送中心评价、机器选择等领域的应用研究。历时三年的研究，项目组共发表相关的论文17篇，其中SCI/SSCI检索的期刊论文8篇，EI检索的期刊论文1篇，ESI高引论文1篇。项目取得的一些主要结果有：（1）在区间二型模糊集环境下，在属性权重和专家权重均未知的情况下，提出了确定属性权重和专家权重的方法。（2）提出了处理犹豫语言信息的可能性分布理论，该理论避免了已有方法造成的信息的扭曲与丢失，并且能够处理更为广泛的语言信息。（3）提出了一系列的共识模型，这些模型即可应用于犹豫信息和犹豫语言信息，也能应用于区间二型模糊集表示偏好的情形。所提的交互式共识模型改进了西班牙学者Herrera-Viedma等提出的共识模型。（4）建立了基于共识过程的语言评价框架，并用于卷烟物流配送中心的精益物流效果评价。项目发表的论文成果已得到国内外一些著名学者的引用，产生了一定的影响力。项目成果发展了群体决策的基础理论，为解决群体决策问题提供了思路和借鉴。