Quá trình phân tích phân cấp mờ hỗ trợ quyết định trong việc lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ internet (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

-----------------------------------------------

HÀ QUYẾT THẮNG

ĐỀ TÀI
QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH PHÂN CẤP MỜ HỖ
TRỢ QUYẾT ĐỊNH TRONG VIỆC LỰA CHỌN
NHÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

THÁI NGUYÊN, 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

--------------------------------------------------

HÀ QUYẾT THẮNG

QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH PHÂN CẤP MỜ HỖ
TRỢ QUYẾT ĐỊNH TRONG VIỆC LỰA CHỌN
NHÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET

Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60480101
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Bá Dũng

THÁI NGUYÊN, 2017


1
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................... 3
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. 5
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 6
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 8
1.1 Trình bày khái niệm tập mờ ...................................................................... 8
1.1.1 Định nghĩa tập mờ ................................................................................. 8
1.1.2 Một số khái niệm cơ bản của tập mờ .................................................. 10
1.1.3 Biểu diễn tập mờ ................................................................................. 11
1.2 Các phép toán trên tập mờ và hệ luật mờ................................................... 12
1.2.1 Phần bù của một tập mờ ...................................................................... 12
1.2.2 Phép hợp của các tập mờ .................................................................... 13
1.2.3 Phép giao của các tập mờ .................................................................... 13
1.2.4 Tích Descartes các tập mờ .................................................................. 14
1.2.5 Tính chất của các phép toán trên tập mờ ............................................ 15
1.2.6 Hệ luật mờ ........................................................................................... 16
1.3 Lập luân xấp xỉ trong hệ mờ. .................................................................... 16
1.3.1 Logic mờ ............................................................................................. 16
1.3.2 Quan hệ mờ ......................................................................................... 16
1.3.3. Suy luận xấp xỉ và suy diễn mờ ......................................................... 18
1.4 Số học mờ................................................................................................... 20
1.4.1 Số mờ .................................................................................................. 20
1.4.2 Biến ngôn ngữ và giá trị ngôn ngữ ..................................................... 22
1.5 Giải mờ ....................................................................................................... 23

1.5.1 Phương pháp điểm cực đại .................................................................. 23
1.5.2 Phương pháp điểm trọng tâm .............................................................. 24


2
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÂN CẤP MỜ ......................... 26
2.1 Tiếp cận phương pháp AHP mờ ( Fuzzy Analytic Hierarchy Process) .... 26
2.2 Các đặc trưng của AHP mờ....................................................................... 28
2.2.1 Kịch bản cho nghiên cứu. .................................................................. 29
2.2.2 Đo lường và thu thập dữ liệu ............................................................. 31
2.3 Phân rã các vấn đề quyết định .................................................................... 33
2.3.1 Xây dựng cặp Pair – wise ................................................................... 33
2.3.2 Biểu diễn toán học............................................................................... 35
2.4. Kỹ thuật tiến trình phân tích phân cấp mờ FAHP - Fuzzy Analytic
Hierarchy Process............................................................................................. 39
2.4.1. Số mờ tam giác và giá trị mờ của biến ngôn ngữ trong so sánh cặp ....... 40
2.4.2. Tích hợp AHP và lý thuyết tập mờ .................................................... 42
2.4.3. Kỹ thuật phân tích mờ khoảng rộng .................................................. 43
2.5. Mô tả toán học trong phương pháp AHP mờ ............................................ 43
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÂN CẤP AHP MỜ
CHO VIỆC LỰA CHỌN NHÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET ................ 50
3.1 Bài toán lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ internet. ...................................... 50
3.2 Một mô hình đơn giản hóa quyết định đánh giá việc lựa chọn nhà cung cấp
dịch vụ internet. ................................................................................................ 51
3.3 . Phân tích tính nhất quán của các đánh giá cá nhân .................................. 55
3.4. Tổng hợp các quyết định nhóm ................................................................. 56
3.5. Ước tính các ưu tiên mờ ............................................................................ 57
3.6. Kết quả ...................................................................................................... 59
3.7. Thảo luận trọng số của các tiêu chí ........................................................... 61
3.8. Đánh giá các phương án thay thế được chọn ............................................ 63

3.9. Kết luận và Triển vọng .............................................................................. 65
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 70


3

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Hàm thuộc μAx có mức chuyển đổi tuyến tính ...................................... 9
Hình 1.2. Hàm thuộc của tập B .............................................................................. 9
Hình 1.3. Miền xác định và miền tin cậy của tập mờ A ...................................... 10
Hình 1.4. Biểu diễn tập mờ chiều cao .................................................................. 12
Hình 1.5. Tập bù A của tập mờ A......................................................................... 12
Hình 1.6. Hợp hai tập mờ có cùng tập nền .......................................................... 13
Hình 1.7. Giao hai tập mờ có cùng tập vũ trụ ...................................................... 14
Hình 1.8. Các loại hàm thành viên số mờ ............................................................ 20
Hình 1.9. Phân loại hàm thành viên số mờ .......................................................... 21
Hình 1.10. Số mờ hình thang ............................................................................... 21
Hình 1.11. Số mờ hình tam giác .......................................................................... 22
Hình 1.12. Những tập mờ thuộc biến ngôn ngữ nhiệt độ .................................... 22
Hình 1.13. Giải mờ bằng phương pháp điểm cực đại .......................................... 24
Hình 1.14. Giải mờ bằng phương pháp điểm trọng tâm ...................................... 25
Hình 2.1: Số mờ tam giác..................................................................................... 40
Hình 2.2: Số mờ tương ứng của các biến ngôn ngữ ............................................ 42
Hình 3.1. Ví dụ về đánh giá mờ của người trả lời # 96 và # 102, độc lập xác định
lij, mij and uij, tiêu chí “Chi phí” so với “Sự phụ thuộc”. .................................... 54
Hình 3.2. Trọng số mờ wi, ước tính số trung bình nhân...................................... 60
Hình 3.3 Các giải pháp truyền thông µ=0.8 ........................................................ 66
Hình 3.4 Biểu đồ tỉ lệ lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ ......................................... 68

4

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Bảng biểu diễn tập mờ A ..................................................................... 10
Bảng 2.1.Thống kê ưu nhược điểm của mô hình FAHP...................................... 29
Bảng 2.2 Các vấn đề thu thập dữ liệu .................................................................. 32
Bảng 2.3 Độ ưu tiên cho các tiêu chí ................................................................... 34
Bảng 2.4 Trọng số so sánh độ ưu tiên của các tiêu chí ........................................ 35
Bảng 3.1. Ma trận so sánh cặp của tất cả các đánh giá (CR ≤ 0.1, n = 75) ......... 57
Bảng 3.2. Đánh giá tổng hợp các tiêu chí. .......................................................... 60
Bảng 3.3. Dữ liệu định lượng cho đánh giá của 3 lựa chọn thay thế. ................. 63
Bảng 3.4. Dữ liệu định lượng nghịch đảo cho tiêu chí “Chi phí” và “Công nghệ”
.............................................................................................................................. 64
Bảng 3.5. Dữ liệu định lượng chuẩn hóa ............................................................. 64
Bảng 3.6. Khoảng thời gian trợ cấp dựa trên trọng số mờ và α-cut μx = 0.8 .... 66


5
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là luận văn do tôi nghiên cứu và thực hiện.
Các thông số, bảng biểu và kết quả sử dụng trong luận văn là hoàn toàn có
thật và chưa từng được công bố ở bất kỳ luận văn nào khác.

Thái Nguyên, ngày

tháng 10 năm 2017

Tác giả luận văn

Hà Quyết Thắng


6
MỞ ĐẦU
Các mô hình ra quyết định đa mục tiêu ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong những năm gần đây, việc ra quyết định chỉ dựa vào chi phí thấp nhất hay lợi
nhuận cao nhất sẽ thiếu thiết thực vì chưa quan tâm đến nhân tố định tính. Các
quyết định trong lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ internet cần phải xem xét trên
nhiều tiêu chí nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh.
Quá trình lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ khởi tạo từ mối quan hệ giữa khách
hàng và nhà cung cấp dịch vụ, đây là bước quan trọng nhất trong việc có được một
khách hàng mới cho một nhà cung cấp dịch vụ. Thực tế này là rất quan trọng bởi
tâm trí người tiêu dùng thường mua sản phẩm theo một thứ tự “phân cấp” di
chuyển từ các dịch vụ tương đối đơn giản cho những người phức tạp hơn và tốn
kém.
Không giống như tiếp thị hàng hoá, dịch vụ không thể được đánh giá trước
khi mua và có thể chỉ được đánh giá trong hoặc sau khi cung cấp dịch vụ. Bởi vì
một trong những khía cạnh chính của tiếp thị dịch vụ là khái niệm vô hình, khách
hàng có thể được dự kiến sẽ phải đối mặt với khó khăn trong việc đánh giá các
dịch vụ cung cấp.
Mục đích của nghiên cứu này là cung cấp cái nhìn tổng quan về ứng dụng
của phương pháp phân tích thứ bậc mờ, để giải quyết nhiều vấn đề quan trọng
khác nhau trong lĩnh vực lựa chọn nhà cung cấp.
Được sự gợi ý của giáo viên hướng dẫn và dựa trên những tìm hiểu của tôi
trên đây, tôi quyết định chọn đề tài: “Quá trình phân tích phân cấp Mờ hỗ trợ
quyết định trong việc lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ internet.”


7

Phương pháp giúp cho chúng ta có cái nhìn nhiều chiều hơn đa dạng hơn,
nhiều góc cạnh hơn về vấn đề cần giải quyết. Giúp cho các hệ tri thức hoạt động
đảm bảo hơn có ý nghĩa khoa học và thực tiễn hơn.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Tìm hiểu về hệ mờ, hệ luật mờ, AHP mờ.
- Tìm hiểu về ứng dụng AHP mờ để đánh giá trong việc quyết định lựa chọn
nhà cung cấp.
3. Hướng nghiên cứu của đề tài.
- Giới thiệu tổng quan hệ mờ
- Các phương pháp thẩm định đánh giá hệ cơ sở tri thức.
- Những yếu tố giúp cho việc áp dụng AHP mờ thành công.
- Định hướng nghiên cứu trong tương lai.
4. Phương pháp nghiên cứu .
- Nghiên cứu lý thuyết và xây dựng chương trình xử lý
- Thu thập số liệu thực tế để thử nghiệm trên mô hình.
- Cài đặt và xây dựng chương trình thử nghiệm.
5. Ý nghĩa khoa học của đề tài.
- Hiểu rõ các khái niệm, các thuật toán, các ứng dụng liên quan đến các
luật của hệ mờ
- Dựa trên kiến thức đã tìm hiểu, áp dụng cho xử lý bài toán và mô phỏng.


8
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 Trình bày khái niệm tập mờ
1.1.1 Định nghĩa tập mờ
Tập mờ A xác định trên tập vũ trụ (tập nền) X là một tập mà mỗi phần tử
của nó là một cặp các giá trị (x, 𝜇𝐴 (𝑥) trong đó x∊ X và 𝜇𝐴 là ánh xạ:
𝜇𝐴 : X [0,1]
Ánh xạ μA được gọi là hàm thuộc hoặc hàm liên thuộc (hoặc hàm thành

viên– membership function) của tập mờ A. Tập X được gọi là cơ sở của tập mờ A.
𝝁𝑨 (𝒙) là độ phụ thuộc, sử dụng hàm thuộc để tính độ phụ thuộc của một
phần tử x nào đó, có hai cách:
- Tính trực tiếp nếu 𝜇𝐴 (𝑥) ở dạng công thức tường minh.
- Tra bảng nếu 𝜇𝐴 (𝑥) ở dạng bảng.
Kí hiệu: A={(𝜇𝐴 (𝑥)/𝑥)∶ 𝑥 ∊ 𝑋}
Các hàm thuộc 𝜇𝐴 (𝑥) có dạng “trơn” được gọi là hàm thuộc kiểu S. Đối với
hàm thuộc kiểu S, do các công thức biểu diễn 𝜇𝐴 (𝑥) có độ phức tạp lớn nên thời
gian tính độ phụ thuộc cho một phần tử lớn. Trong kỹ thuật điều khiển mờ thông
thường, các hàm thuộc kiểu S thường được thay gần đúng bằng một hàm tuyến
tính từng đoạn.
Một hàm thuộc có dạng tuyến tính từng đoạn được gọi là hàm thuộc có mức
chuyển đổi tuyến tính.


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full