編輯推薦
適讀人群 :本書可作為高等學校理工農醫類及經濟管理類專業本科生和研究生教材, 也可作為政府部門、科研機構及企事業單位的科技工作者、管理乾部及係 統分析、市場預測、金融決策、資産評估、企業策劃人員的參考書。 本書是針對教師教學和學生學習需要編寫的普及版,
被遴選為普通高等教育“十一五”***規劃教材、“十二五”普通高等教
育本科***規劃教材。《灰色係統理論及其應用(第六版)》係統地論述
瞭灰色係統的基本理論、基本方法和應用技術,是作者長期從事灰色係統
理論探索、實際應用和教學工作的結晶,同時還吸收瞭國內外同行近年來
取得的理論和應用研究新成果,精闢地嚮讀者展示齣灰色係統理論這一新
學科的概貌及其前沿發展動態。
內容簡介
《灰色係統理論及其應用(第七版)》係統地論述瞭灰色係統的基本理論、基本方法和應用技術,是作者長期從事灰色係統理論探索、實際應用和教學工作的結晶,同時還吸收瞭國內外同行近年來取得的理論和應用研究新成果,精闢地嚮讀者展示齣灰色係統理論這一新學科的概貌及其前沿發展動態。《灰色係統理論及其應用(第七版)》共9章,包括灰色係統的基本概念與基本原理、序列算子與灰色序列生成、灰色關聯分析、灰色聚類評估、灰色係統模型、灰色係統預測、灰色組閤模型、灰色決策和課程實驗等內容。其中序列算子、緩衝算子公理係統及係列弱化和強化算子、灰數灰度測度公理、廣義灰色關聯度(灰色絕對關聯度、灰色相對關聯度、灰色綜閤關聯度)、定權灰色聚類評估和基於三角白化權函數的灰評估新方法、GM(1,1)模型的適用範圍以及灰色經濟計量學模型(G-E)、灰色生産函數模型(G-C-D)、灰色投入産齣模型(G-I-O)、灰色馬爾可夫模型(G-M)和離散灰色模型等係作者首次提齣。
作者簡介
劉思峰,男,工學博士,1955年生於河南省平輿縣。先後就讀於河南大學(基礎數學)、山東大學(應用數學)和華中理工大學(數量經濟學、係統工程)。曾赴美國賓夕法尼亞州州立SR大學國際係統科學研究所和澳大利亞悉尼大學高等教育研究中心任訪問教授。1994年,在河南農業大學破格晉升為管理學教授。現任南京航空航天大學特聘教授、博士生導師、經濟與管理學院院長、管理科學與工程一級學科(江蘇省重點學科)博士點和博士後科研流動站首席學科帶頭人。
主要從事“灰色係統理論”和“係統評價方法與模型”研究。主持國傢、省部級課題和國際閤作項目50多項;在國內外學術期刊發錶論文200多篇,其中,英文論文60餘篇;齣版著作16部,其中,英文著作2部,分彆由美國IIGss學術齣版社和德國Springer-Verlag齣版公司齣版;論文被SCI,EI,ISTP等國際重要文摘機構收錄100多次,論著被國內外學者引用6000多次。獲省部級以上教學成果奬9項、科技成果奬12項,其中,“十一五”***規劃教材3項,省部級一等奬3項、二等奬6項、三等奬5項。2002年獲係統與控製世界組織奬(著作奬)。
擔任國傢教育部管理科學與工程學科教學指導委員會委員(2001~2005,2006~2010)、江蘇省管理學學科門類教學指導委員會副主任兼管理科學與工程學科教學指導委員會主任(2007~2010)、IEEE灰色係統委員會主席、IEEESMC中國(北京)分會副主席、中國優選法統籌法與經濟數學研究會副理事長兼灰色係統專業委員會主任、江蘇省係統工程學會副理事長、江蘇省數量經濟與管理科學學會副會長等學術職務。被聘為英國《係統與控製國際雜誌》客座主編及美國《科學探索》、英國《灰色係統學報》、《中國管理科學》和中國颱灣《灰色係統雜誌》等10餘種國際國內學術期刊編委和數十種重要期刊審稿人。
曾被評為“全國優秀教師”、“河南省優秀專傢”、“江蘇省優秀科技工作者”、“享受政府特殊津貼的專傢”和“國傢有突齣貢獻的中青年專傢”等。2003年被評為“全國留學迴國先進個人”,並獲“留學迴國成就奬”。2005年被評為“國防科技工業優秀博士學位獲得者”,2006年被評為“江蘇省高等學校教學名師”。
目錄
序一
序二
序二(中譯文)
前言
第1章 灰色係統的概念與基本原理
1.1 灰色係統理論的産生與發展
1.2 灰色係統的概念與基本原理
第2章 灰數及其運算
2.1 灰數
2.2 灰數白化與灰度
2.3 灰數灰度的公理化定義
2.4 區間灰數的運算
2.5 一般灰數及其運算
第3章 灰色方程與灰色矩陣
3.1 灰色代數方程與灰色微分方程
3.2 灰色矩陣及其運算
3.3 幾種特殊的灰色矩陣
3.4 灰色矩陣的奇異性
3.5 灰色特徵值與灰色特徵嚮量
第4章 序列算子與灰色信息挖掘
4.1 引言
4.2 衝擊擾動係統與緩衝算子
4.3 實用緩衝算子的構造
4.4 均值生成算子
4.5 準光滑序列與級比生成算子
4.6 纍加生成算子與纍減生成算子
4.7 纍加生成序列的灰指數規律
第5章 灰色關聯分析模型
5.1 灰色關聯因素和關聯算子集
5.2 距離空間
5.3 灰色關聯公理與鄧氏灰色關聯度
5.4 灰色絕對關聯度
5.5 灰色相對關聯度與灰色綜閤關聯度
5.6 基於相似性和接近性視角的灰色關聯度模型
5.7 三維灰色關聯分析模型
5.8 關聯序
5.9 優勢分析
5.10 應用實例
第6章 灰色聚類評估模型
6.1 灰色關聯聚類模型
6.2 灰色變權聚類評估模型
6.3 灰色定權聚類評估模型
6.4 基於混閤三角白化權函數的灰色聚類評估模型
6.5 灰色評估係數嚮量的熵
6.6 兩階段灰色綜閤測度決策模型
6.7 應用實例
第7章 GM(1,1)模型
7.1 GM(1,1)模型的基本形式
7.2 GM(1,1)模型的擴展形式
7.3 殘差GM(1,1)模型
7.4 GM(1,1)模型群
7.5 GM(1,1)模型的適用範圍
第8章 離散灰色預測模型
8.1 離散灰色模型的遞推公式
8.2 離散灰色模型的拓展與優化
8.3 非齊次指數離散灰色模型
第9章 分數階GM模型
9.1 一階纍加模型解的擾動性分析
9.2 基於分數階纍加的離散灰色預測模型
9.3 基於Caputo型分數階導數的灰色模型
9.4 整數階與分數階模型性質的比較
第10章 灰色Verhulst與GM(r,h)模型
10.1 灰色Verhulst模型
10.2 GM(0,N)模型
10.3 GM(1,N)模型
10.4 GM(r,h)模型
第11章 灰色組閤模型
11.1 灰色經濟計量學模型
11.2 灰色生産函數模型
11.3 灰色綫性迴歸組閤模型
11.4 灰色一周期外延組閤模型
11.5 灰色馬爾可夫模型
11.6 灰色人工神經網絡模型
11.7 灰色聚類與優勢粗糙集組閤模型
第12章 灰色係統預測
12.1 引言
12.2 數列預測
12.3 區間預測
12.4 灰色災變預測
12.5 波形預測
12.6 係統預測
第13章 灰色決策模型
13.1 灰色決策的基本概念
13.2 灰靶決策
13.3 灰關聯決策
13.4 灰色發展決策
13.5 灰色聚類決策
13.6 多目標加權灰靶決策模型
第14章 灰色規劃
14.1 灰參數綫性規劃
14.2 灰色預測型綫性規劃
14.3 灰色漂移型綫性規劃
14.4 灰色綫性規劃的準優解
14.5 灰色0―1規劃
14.6 灰色多目標規劃
14.7 灰色非綫性規劃
14.8 應用實例
第15章 灰色投入産齣模型
15.1 灰色投入産齣的基本概念
15.2 灰色非負矩陣的P―F定理
15.3 灰色感應度係數與灰色影響力係數
15.4 灰色投入産齣優化模型
15.5 灰色動態投入産齣模型
15.6 應用實例
第16章 灰色博弈模型
16.1 基於有限理性和有限知識的雙寡頭戰略定産博弈模型
16.2 一種新的局勢順推歸納法模型
16.3 産業集聚的灰色進化博弈鏈模型及其穩定性
第17章 灰色控製係統
17.1 灰色係統的可控性和可觀測性
17.2 灰色係統的傳遞函數
17.3 灰色係統的魯棒穩定性
17.4 幾種典型的灰色控製
17.5 應用實例
第18章 灰色係統建模軟件使用指南
18.1 灰色係統建模軟件的主要特點
18.2 灰色係統建模軟件的模塊構成
18.3 灰色係統建模軟件應用實驗
恩師一路走好――劉思峰代錶鄧聚龍教授的學生緻悼詞
參考文獻
名詞術語中英文對照
精彩書摘
在係統研究過程中,由於係統內外擾動的存在和人類認識能力的局限,人們所獲得的信息往往帶有某種不確定性。隨著科學技術的發展和人類社會的進步,人們對各類係統不確定性的認識逐步深化,對不確定性係統的研究也日益深入。20世紀60年代以來,多種不確定性係統理論和方法被相繼提齣。其中紮德(L�盇�盳adeh)教授於60年代創立的模糊數學(fuzzy mathematics)(L�盇�盳adeh,1965),鄧聚龍教授於80年代創立的灰色係統理論(Deng J L,1982),帕夫拉剋(Z�盤awlak)教授於80年代創立的粗糙集理論(rough sets theory)(Z�盤awlak,1991)等,都是産生瞭廣泛國際影響的不確定性係統研究的重要成果。這些成果從不同視角、不同側麵論述瞭描述和處理各類不確定性信息的理論和方法。
1982年,中國學者鄧聚龍教授創立的灰色係統理論,是一種研究少數據、貧信息不確定性問題的新方法。該理論以“部分信息已知,部分信息未知”的“少數據”“貧信息”不確定性係統為研究對象,主要通過對“部分”已知信息的挖掘,提取有價值的信息,實現對係統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控。現實世界中普遍存在的“少數據”“貧信息”不確定性係統,為灰色係統理論提供瞭豐富的研究資源和廣闊的發展空間。
1��1��2鄧聚龍教授首創灰色係統理論
按照辯證唯物主義的科學技術發展觀,任何一種新理論、新學科的産生都有必然性和偶然性兩個方麵。科學技術發展規律決定瞭在一定曆史時期、一定發展階段,必然會有某種新理論、新學科應運而生;而在科學發展的分支點上,揚棄已有理論,創立新理論、新學科的工作則需要具有超人膽略和非凡智慧的科學傢來完成,具備這種特質的科學傢的齣現又是偶然的。縱觀自然科學發展史可以看齣,不少著名科學傢處在科學發展的關鍵分支點上,幾乎就要踏上新理論的門檻,卻由於思想為傳統觀念和業已形成的框框所禁錮,長期徘徊歧路,最終未能跨齣那決定性的一步!
灰色係統理論作為一門新興的橫斷學科,它的産生當然首先是社會需要和科學發展的必然結果;同時也是其創始人鄧聚龍教授數十年鍥而不捨、不懈求索的結晶。鄧聚龍教授是一位富於開拓進取精神,並具有非凡智慧和膽略的科學傢。因此他能夠順應社會需要和科學發展規律,在科學發展的分支點上創立新學科並獲得巨大成功。
1933年,鄧聚龍齣生於湖南省漣源縣。他1955年華中工學院電機專業畢業後留校,轉到自動控製工程係任教。讀書期間,他十分重視數學課程的學習,並注意跟蹤數學及相關科學領域的新思想、新發現,這無疑為他後來從事多變量係統控製問題的研究奠定瞭堅實的基礎。1965年,鄧聚龍基於對國産T61 K 重型機床進給係統控製的科學實驗,提齣瞭“多變量係統去餘控製”方法。他撰寫的題為“多變量綫性係統並聯校正裝置的一種綜閤方法”的學術論文在《自動化學報》第3捲第1期發錶後,當時的蘇聯科學院對他的研究成果作瞭摘要介紹。20世紀70年代初期,在美國召開的控製理論國際會議上,“多變量係統去餘控製”方法被作為一種具有代錶性的方法給以肯定。
1965年,美國加利福尼亞大學伯剋利分校的紮德教授提齣瞭模糊集係統理論。鄧聚龍開始積極關注紮德教授的工作,後來應邀擔任過多種模糊數學期刊的編委。20世紀70年代中後期,我國改革開放的大潮風起雲湧。為服務改革發展大計,鄧聚龍教授在“經濟係統預測、控製問題”研究方麵投入瞭較多的精力。麵對大量“部分信息已知,部分信息未知”的一類不確定性係統,如何找到一種有效的方法來描述其運行行為和演化機製?鄧聚龍教授和他的同事進行瞭十分艱辛而又卓有成效的探索。
1982年,北荷蘭齣版公司齣版的《係統與控製通訊》(Systems & Control Letters)雜誌刊載瞭中國學者鄧聚龍教授的第一篇灰色係統論文“灰色係統的控製問題”(The control problems of grey systems)(Deng Julong,1982);同年,《華中工學院學報》刊載瞭鄧聚龍教授的第一篇中文灰色係統論文“灰色控製係統”(鄧聚龍,1982)。這兩篇開創性論文的公開發錶,標誌著灰色係統理論這一新興橫斷學科的問世。當時的《係統與控製通訊》主編、哈佛大學著名學者布洛基(R�盬�盉rockett)教授轉給鄧聚龍教授匿名審稿人對“灰色係統的控製問題”一文的評價:“這篇文章所有內容都是新的,灰色係統一詞屬於首創”,充分肯定瞭鄧聚龍教授的創造性工作。
灰色係統理論誕生後,立即受到國內外學術界和廣大實際工作者的積極關注,不少著名學者和專傢給予充分肯定和大力支持,許多中青年學者紛紛加入灰色係統理論研究行列,以極大的熱情開展理論探索及在不同領域中的應用研究工作。灰色係統理論在眾多科學領域中的成功應用,尤其是在全國各地經濟區劃和區域發展戰略規劃研究和製訂過程中的大量應用,使其能夠在很短的時間內迅速奠定瞭一門新學科的學術地位,其蓬勃生機和廣闊發展前景也日益為社會各界所認識。
2007年,在首屆IEEE灰色係統與智能服務國際會議上,鄧聚龍教授榮獲“灰色係統理論創始人”奬;2011年,在係統與控製世界組織(WOSC)第15屆年會上,鄧聚龍教授當選係統與控製世界組織(WOSC)榮譽會士(honorary fellow)。
1��1��3走嚮世界的灰色係統理論
目前,美國、英國、德國、法國、日本、羅馬尼亞、澳大利亞、加拿大、匈牙利、波蘭、俄羅斯、南非、土耳其、荷蘭、伊朗、韓國、朝鮮和我國港澳颱地區等有許多知名學者從事灰色係統理論的研究和應用。1989年,在英國創辦的英文版國際學術刊物《灰色係統學報》(The Journal of Grey System)已成為《英國科學文摘》(SA)、《美國數學評論》(MR)和《科學引文索引》(SCI)等重要國際文摘機構的核心期刊;1997年在颱灣創辦的中文版學術刊物《灰色係統學刊》,2004年改為英文版,刊名為Journal of Grey System。2010年2月,英國著名期刊齣版集團Emerald董事會決定,支持南京航空航天大學灰色係統研究所創辦新的國際期刊Grey Systems: Theory and Application。全世界有數韆種學術期刊接受、刊登灰色係統論文,其中包括各個科學領域的國際頂級期刊;近年來,係統與控製世界組織會刊Kybernetes (Emerald齣版集團,SCI源期刊)先後齣版瞭十多期灰色係統專輯;美國計算機學會會刊、中國颱灣《模糊數學通訊》、南京航空航天大學學報(英文版),海洋齣版社、河南大學齣版社、華中理工大學齣版社、Springer�睼erlag等齣版瞭灰色係統專輯和論文集。
國內外許多著名大學開設瞭灰色係統理論課程。在南京航空航天大學,不僅博士和碩士研究生開設瞭灰色係統理論課程,灰色係統理論作為全校各專業的公共選修課受到同學們的歡迎。2008年,灰色係統理論入選國傢精品課程;2013年,又被遴選為國傢精品資源共享課程,成為嚮所有灰色係統愛好者免費開放的學習資源。
中國的華中科技大學、南京航空航天大學、武漢理工大學、福州大學,加拿大的Warterloo大學、Toronto大學,英國的De Montfort大學,土耳其的Bogazici大學,南非的Cape Town大學,羅馬尼亞的Bucharest經濟大學,日本的Kanagawa大學和中國颱灣的多所大學招收、培養灰色係統專業方嚮的博士研究生和博士後研究人員,世界各國高等學校計有數萬名碩士、博士研究生運用灰色係統的思想方法開展科學研究,撰寫學位論文。
國內外許多齣版機構如科學齣版社、國防工業齣版社、華中科技大學齣版社、江蘇科學技術齣版社、山東人民齣版社、科學技術文獻齣版社、颱灣全華科技圖書齣版社、颱灣高立圖書有限公司、日本理工齣版社、美國IIGSS學術齣版社和Taylor & Francis齣版集團、德國Springer�睼erlag齣版公司……齣版瞭多種不同語種的灰色係統學術著作100餘種,包括中文版、繁體中文版、英文版、日文版、韓文版、羅馬尼亞文版、德文版等。
先後有100多項灰色係統理論及應用研究課題獲得中國國傢自然科學基金和歐盟委員會、英國皇傢學會和加拿大、西班牙、羅馬尼亞等國傢基金支持。
一批新興邊緣學科如灰色水文學、灰色地質學、灰色育種學、灰色醫學、區域經濟灰色係統分析……應運而生。國傢及各省、市科學基金積極資助灰色係統研究,每年都有一大批灰色係統理論或應用研究項目獲得各類基金資助。據統計,全國各地有300多項灰色係統成果獲得國傢或省部級奬勵;2002年,我國灰色係統學者劉思峰教授獲係統與控製世界組織奬。
據不完全統計,SSCI、SCI、EI、ISTP、SA、MR、MA等國際權威檢索機構收錄我國學者的灰色係統論文超過30000篇。1993年,中國國傢科技部編撰齣版的《中國科學技術藍皮書(第8號)�倉泄�軟科學》一書肯定瞭中國學者創立的三種軟科學新方法,包括錢學森教授提齣的“綜閤集成研討廳係統”、華羅庚教授提齣的“國民經濟大範圍優化模型”和鄧聚龍教授提齣的“灰色係統理論”。2008年,中國科學技術協組織編撰的《學科發展研究係列報告(2007~2008)》把灰色係統理論作為我國管理科學與工程學科的創新性成果之一重點介紹。
2006年、2008年、2010年、2012年、2014年,第14、16、19、23、25屆全國灰色係統理論及應用學術會議多次受到中國高等科學技術中心(李政道先生任中心主任,周光召院士、路甬祥院士任副主任)資助,分彆在北京中國高等科學技術中心和上海浦東召開,促進瞭灰色係統理論的發展。
許多重要國際會議如不確定性係統建模國際會議、係統預測控製國際會議、國際一般係統研究會年會、係統與控製世界組織年會、IEEE係統、人與控製國際會議、計算機與工業工程國際會議……把灰色係統理論列為討論專題。如2002年3月在美國匹茲堡召開的係統與控製世界組織(WOSC)12屆年會和國
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