






1. 研究背景
在复杂决策问题(如供应链绩效评价)中,单一评价方法难以同时处理指标的模糊性、随机性和主客观权重冲突。传统云模型虽能表达定性概念的随机性与模糊性,但对决策者犹豫信息的刻画不足。该代码将三角直觉模糊数 与云模型 相结合,提出了一种三角直觉模糊云模型 ,并集成BWM法、熵权法、改进博弈论组合赋权,实现了多属性综合评价的定量分析。
2. 主要功能
- 基于三角直觉模糊数构造评判矩阵,分离"支持云"与"非支持云"数字特征。
- 利用 BWM法 计算主观权重,熵权法 计算客观权重,通过 改进博弈论 求取融合主客观的组合权重。
- 构建五级评价标准云(很差→优秀)。
- 合成指标综合云,并计算各指标云及综合云与标准云的相似度。
- 确定评价等级,可视化云滴分布、三维云图、隶属度热图、相似度热力图及期望曲线。
- 输出各指标及整体的评价结果与分析建议。
3. 算法步骤
- 数据输入 :各指标专家评价值表示为
[a, ā, ā, ω, u]的三角直觉模糊数。 - 权重计算 :
- BWM法:确定最优/最劣指标,构建线性规划求解主观权重,进行一致性检验。
- 熵权法:将模糊数中间值
ā组成决策矩阵,标准化后计算信息熵和差异系数,得到客观权重。 - 改进博弈论组合赋权:以最小化组合权重与各基础权重偏差为目标,建立二次规划模型,求取最优组合系数并归一化。
- 标准云构建 :预设五个等级标准云的数字特征
[Ex, En, He]。 - 云数字特征计算:对每个三角直觉模糊数,分别计算支持云和非支持云的期望、熵、超熵。
- 合成综合云:按专家平均集成各指标云,再根据组合权重加权得到最终支持云和非支持云。
- 相似度计算 :通过
cloud_similarity函数,分别计算各指标云及综合云与各标准云之间的相似度(基于期望距离和正态分布累计算法)。 - 等级评定:选取最大相似度对应的等级为评价结果。
- 可视化:绘制权重对比图、三维云图、隶属度热图、相似度热力图、期望曲线等。
4. 技术路线
数据处理 → 主客观赋权 → 博弈论组合赋权 → 云数字特征转换 → 综合云合成 → 云模型相似度匹配 → 等级识别 → 可视化分析。
核心技术链为:三角直觉模糊数→云模型双向映射 + 改进博弈论组合赋权 + 多准则云相似度评价。
5. 公式原理
- 云数字特征转换 (设 TIFN 为
[a, ā, ā, ω, u]):- 支持云期望:
Ex_support = ā - 支持云熵:
En_support = (ā - a) × √(π/2) / 6 - 支持云超熵:
He_support = 0.1 × En_support - 非支持云期望:
Ex_non = (a + ā) / 2 - 非支持云熵:
En_non = (ā - a) × √(π/2) / 8 - 非支持云超熵:
He_non = 0.08 × En_non
- 支持云期望:
- 云相似度计算 (
cloud_similarity函数):- 计算位置系数
β = (Ex2 - Ex1) / (√(En1²+He1²) + √(En2²+He2²)) - 形状相似度
μ:按 β 的正负分别用标准正态分布的尾概率或累积概率。 - 总相似度:若
|β| < 1e-10则sim = 0.5+0.5μ;否则sim = 0.5+0.5μ - |β|/(1+|β|),并截断到[0,1]。
- 计算位置系数
- 熵权法 :
- 标准化
P = x_ij / Σx_ij - 熵
e_j = -1/ln(n) Σ(P_ij·ln P_ij) - 权重
w_j = (1-e_j) / Σ(1-e_j)
- 标准化
- 博弈论组合赋权 :求解
min || α1·W1 + α2·W2 - Wk ||² (k=1,2),约束α1+α2=1, α≥0,最终组合权重W_comb = α1·W1 + α2·W2。
6. 参数设定
- 主观权重(BWM) :最优指标(内部流程),最劣指标(信息共享),比较向量
A_best = [2,1,3,4,3],A_worst = [4,3,2,2,1],一致性指标CI=0.44(对应a_BW=3)。 - 标准云数字特征 :
- 很差:
Ex=2, En=0.50, He=0.10 - 较差:
Ex=4, En=0.40, He=0.08 - 一般:
Ex=5, En=0.33, He=0.05 - 良好:
Ex=7, En=0.30, He=0.04 - 优秀:
Ex=9, En=0.25, He=0.03
- 很差:
- 生成云滴数:2000(部分图1000或2000)。
- 评价域 :
[0, 10]。 - 专家人数:6名。
- 指标数量:5个(财务、内部流程、创新与发展、客户服务、信息共享)。
7. 运行环境
- 软件:MATLAB(R2020b及以上即可)。
- 依赖文件 :主脚本
Main.m,函数文件cloud_similarity.m、generate_cloud_drops.m、plot_3d_cloud.m。 - 运行方式 :将所有文件置于同一目录,运行
Main.m即可得到全部计算结果、图表及输出信息。
8. 应用场景
本代码适用于多指标、多专家、模糊不确定环境下的综合评价问题,例如:
- 供应链绩效评价(如代码中的财务、内部流程等五维评估)。
- 企业竞争力、创新能力评价。
- 项目风险、质量安全等级评定。
- 生态环境评价、公共服务满意度评估。
- 任何需要融合主客观权重并处理语言模糊性(转化为三角直觉模糊数)的决策分析场景。