论文部分内容阅读
【摘 要】产生式系统作为一种知识表示方法，能够清晰的描述人的认知过程。本文针对供应商选择方法多样性和单一性的问题，设定产生式规则集，进行逻辑推理，构建出最优供应商组合遴选决策模型，并进行算例验证。
【关键词】产生式系统；规则集；供应商遴选决策
一、引言
随着全球信息化的快速发展和市场竞争日渐激烈，中小型制造企业运用决策知识和模型对企业资源加以利用也就势在必行。供应商作为采购业务的源头，在交货、产品质量、采购成本等多方面对企业的竞争力产生影响。目前，供应商选择的评价方法有：层次分析法，ELECTRE系列，灰色模型，线性权重计分法、成本估算法、DEA等。每种方法都有其优缺点，在主观性、客观性方面也都有侧重点。企业在选择不同的方法后，可能产生相差非常大的排序结果，因此使用哪一种方法的结果更准确仍是一个难题。文本针对此问题，将产生式不断匹配选择的思想运用到供应商决策过程中去。产生式系统是人工智能的一种知识表达模型，反映了人工智能的结构特征，它既可用来描述人的认知过程，也可作为一种通用的问题表达模型。
二、产生式系统基本概念
“产生式”这一术语由美国数学家波斯特（E.Post）在1943年首次提出，他根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型，模型中的每一条规则称为一个产生式。此后，产生式经过不断的修改和充实，被应用到许多领域，如：用产生式描述形式语言的语法，表示人类的心理活动的认知过程等。一个产生式系统由3个部分组成：产生式规则集、综合数据库和控制系统。其中综合数据库存储叙述性知识。控制系统作为一个推理机构，用来控制产生式系统的运行。而规则集则由大量的产生式规则组成，其基本形式是：
IF <前项> THEN <后项>
但现实世界中事物和现象往往是不确定、不完整的。人类的思维和语言在很大程度上也具有不确定性和模糊性。因此，为了解决不确定性问题，专家学者们提出了基于可信度的规则方式，在一般形式的基础上，引进可信度的概念：
if前提（CF（前提）） then 结论（CF（结论）） （ CF（规则强度））
计算公式为：CF（结论）=CF（规则强度）* max（0，CF（前提））
三、基于产生式系统的供应商初选
供应商初选，即从大量的潜在供应商中选取基本符合要求的供应商作为候选供应商，属于从已知事实得出符合条件的正向推理。在供应商初选中，需要从数据库中提取相关的供应商，并做初步筛查，例如所要购买的物料为YJ1，选择所有“无不良记录”的供应商作为备选，则提取规则可写为： Rμle1 IF供应商
Si提供物料YJ1且历史交易无不良记录，THEN备选方案集=备选方案集+供应商Si。
四、基于产生式系统的供应商精选
1.供应商精选基础数据设定。在供应商初选后，需要进行精选，即使用产生式规则进一步选出最优供应商，属于逐层设定目标，遴选出符合目标的反向推理。具体操作为：将各排序方式中供应商的排名情况作为散落的知识点，利用产生式系统的规则提取过程对备选供应商集进行选择、排除等操作，直至最优供应商被选出。本文假设在初选规则循环遍历后备选方案集中共有6个供应商：{S1，S2，S3，S4，S5，S6}，则以这六个供应商的决策数据为基础，建立评价指标体系，并分别使用AHP法、
TOPSIS法和ELECTRE Ⅲ方法对供应商进行选择排序。具体过程本文不再赘述。假设以上三种方法得出的供应商排序如表1所示：
由上表可知，三种方法下的供应商排序结果有很大的差别，因此使用产生式的组合遴选方式进行精选是有其意义的。
2.供应商精选产生式提取规则设计。定义变量如下：
DAsi：供应商Si在AHP方法中的名次
DTsi：供应商Si在TOPSIS方法中的名次
DEsi：供应商Si在ELECTRE Ⅲ方法中的名次
Zsi：供应商Si是否提供批量价格折扣
M：备选方案个数
Njsi：供应商Si在三个方法中排名为j的个数
CFjsi：供应商Si在三个方法中排名为j的可信度
CFsi：供应商Si总可信度
Q：最优供应商的个数
设定供应商精选第一、二步提取规则为：
其含义为：若某一供应商在三种排序方案中均列为第一名且提供批量价格折扣，则将其选为最优供应商，遴选结束，此时的最优供应商为确定的且是唯一的。
其含义为，若供应商Si在每种方法中的排序都为最后一名，则其一定不是最优供应商，执行的操作为：将其从备选方案集中删除。在本文的算例中，供应商S3被删除。
此时若备选方案集中只有一项，则确定其为最优：
Rμle4 IF Q=1 THEN 最优供应商=Si
如果遴选过后待选方法集仍存在不止一种方法，则需要进行三步规则遴选：首先选出排名第一最多并且能提供批量价格折扣的供应商：
若该规则不符合，则继续下一步，计算可信度CF。由于批量价格折扣有其重要性，因此为批量价格折扣设定相对较大的影响力，对排名的先后分别赋予逐层递减的权重。
3.供应商精选的推理过程。按照3.2节设定的规则及顺序进行推理，得出本文的算例中6个供应商在控制系统中的运转步骤如图1所示，得出最优供应商为S4。
五、结论
本文在深入研究人工智能中产生式这一知识表示方法的基础上，总结了产生式知识基本概念和规则，然后将其应用到供应商的多种方案组合遴选模型中去。有效的减少了计算量，弥补了各方法的单一性，以逻辑推理的形式进行遴选，思路清晰，具有可行性。
参 考 文 献
[1]李长青.人工智能[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006
[2]蔡丽丽.基于供应链的采购建模与优化策略研究[D].中国博士学位论文全文数据库.2008（11）
[3]尹朝庆.人工智能方法与应用[M].武汉：华中科技出版社，2007
[4]诸静.模糊控制原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2001
【关键词】产生式系统；规则集；供应商遴选决策
一、引言
随着全球信息化的快速发展和市场竞争日渐激烈，中小型制造企业运用决策知识和模型对企业资源加以利用也就势在必行。供应商作为采购业务的源头，在交货、产品质量、采购成本等多方面对企业的竞争力产生影响。目前，供应商选择的评价方法有：层次分析法，ELECTRE系列，灰色模型，线性权重计分法、成本估算法、DEA等。每种方法都有其优缺点，在主观性、客观性方面也都有侧重点。企业在选择不同的方法后，可能产生相差非常大的排序结果，因此使用哪一种方法的结果更准确仍是一个难题。文本针对此问题，将产生式不断匹配选择的思想运用到供应商决策过程中去。产生式系统是人工智能的一种知识表达模型，反映了人工智能的结构特征，它既可用来描述人的认知过程，也可作为一种通用的问题表达模型。
二、产生式系统基本概念
“产生式”这一术语由美国数学家波斯特（E.Post）在1943年首次提出，他根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型，模型中的每一条规则称为一个产生式。此后，产生式经过不断的修改和充实，被应用到许多领域，如：用产生式描述形式语言的语法，表示人类的心理活动的认知过程等。一个产生式系统由3个部分组成：产生式规则集、综合数据库和控制系统。其中综合数据库存储叙述性知识。控制系统作为一个推理机构，用来控制产生式系统的运行。而规则集则由大量的产生式规则组成，其基本形式是：
IF <前项> THEN <后项>
但现实世界中事物和现象往往是不确定、不完整的。人类的思维和语言在很大程度上也具有不确定性和模糊性。因此，为了解决不确定性问题，专家学者们提出了基于可信度的规则方式，在一般形式的基础上，引进可信度的概念：
if前提（CF（前提）） then 结论（CF（结论）） （ CF（规则强度））
计算公式为：CF（结论）=CF（规则强度）* max（0，CF（前提））
三、基于产生式系统的供应商初选
供应商初选，即从大量的潜在供应商中选取基本符合要求的供应商作为候选供应商，属于从已知事实得出符合条件的正向推理。在供应商初选中，需要从数据库中提取相关的供应商，并做初步筛查，例如所要购买的物料为YJ1，选择所有“无不良记录”的供应商作为备选，则提取规则可写为： Rμle1 IF供应商
Si提供物料YJ1且历史交易无不良记录，THEN备选方案集=备选方案集+供应商Si。
四、基于产生式系统的供应商精选
1.供应商精选基础数据设定。在供应商初选后，需要进行精选，即使用产生式规则进一步选出最优供应商，属于逐层设定目标，遴选出符合目标的反向推理。具体操作为：将各排序方式中供应商的排名情况作为散落的知识点，利用产生式系统的规则提取过程对备选供应商集进行选择、排除等操作，直至最优供应商被选出。本文假设在初选规则循环遍历后备选方案集中共有6个供应商：{S1，S2，S3，S4，S5，S6}，则以这六个供应商的决策数据为基础，建立评价指标体系，并分别使用AHP法、
TOPSIS法和ELECTRE Ⅲ方法对供应商进行选择排序。具体过程本文不再赘述。假设以上三种方法得出的供应商排序如表1所示：
由上表可知，三种方法下的供应商排序结果有很大的差别，因此使用产生式的组合遴选方式进行精选是有其意义的。
2.供应商精选产生式提取规则设计。定义变量如下：
DAsi：供应商Si在AHP方法中的名次
DTsi：供应商Si在TOPSIS方法中的名次
DEsi：供应商Si在ELECTRE Ⅲ方法中的名次
Zsi：供应商Si是否提供批量价格折扣
M：备选方案个数
Njsi：供应商Si在三个方法中排名为j的个数
CFjsi：供应商Si在三个方法中排名为j的可信度
CFsi：供应商Si总可信度
Q：最优供应商的个数
设定供应商精选第一、二步提取规则为：
其含义为：若某一供应商在三种排序方案中均列为第一名且提供批量价格折扣，则将其选为最优供应商，遴选结束，此时的最优供应商为确定的且是唯一的。
其含义为，若供应商Si在每种方法中的排序都为最后一名，则其一定不是最优供应商，执行的操作为：将其从备选方案集中删除。在本文的算例中，供应商S3被删除。
此时若备选方案集中只有一项，则确定其为最优：
Rμle4 IF Q=1 THEN 最优供应商=Si
如果遴选过后待选方法集仍存在不止一种方法，则需要进行三步规则遴选：首先选出排名第一最多并且能提供批量价格折扣的供应商：
若该规则不符合，则继续下一步，计算可信度CF。由于批量价格折扣有其重要性，因此为批量价格折扣设定相对较大的影响力，对排名的先后分别赋予逐层递减的权重。
3.供应商精选的推理过程。按照3.2节设定的规则及顺序进行推理，得出本文的算例中6个供应商在控制系统中的运转步骤如图1所示，得出最优供应商为S4。
五、结论
本文在深入研究人工智能中产生式这一知识表示方法的基础上，总结了产生式知识基本概念和规则，然后将其应用到供应商的多种方案组合遴选模型中去。有效的减少了计算量，弥补了各方法的单一性，以逻辑推理的形式进行遴选，思路清晰，具有可行性。
参 考 文 献
[1]李长青.人工智能[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006
[2]蔡丽丽.基于供应链的采购建模与优化策略研究[D].中国博士学位论文全文数据库.2008（11）
[3]尹朝庆.人工智能方法与应用[M].武汉：华中科技出版社，2007
[4]诸静.模糊控制原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2001