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基于TOPSIS的数学建模参赛队员选拔策略

出处:论文网
时间:2016-03-11

基于TOPSIS的数学建模参赛队员选拔策略

  一年一度的全国大学生数学建模竞赛是高等院校的重要赛事,由于竞赛场地、经费等原因,不是所有想参赛的学生都能被录用。为了选拔优秀队员代表学院参加竞赛,教练组投入了大量精力,期望获得好成绩,但每年竞赛后还是有很多不如意之处,影响了建模比赛成绩。那么,怎样才能选拔出综合素质较高的队员参加比赛?

  一、评价指标确定及数据采集

  建模竞赛需要队员具有必要的数学建模知识和较好的数学基础,能熟练使用数学软件,并具有良好的编程能力,有较强的写作能力和语言表达能力,同时还要求思维敏捷,能互相团结协作等,因此,可分两步来组织完成, 具体如下:

  1、数学素质考核

  教练组对报名的所有学生进行一次开卷考试(满分100分),考察其用数学基本理论解决问题的能力,要求学生必须独立完成。考核成绩将作为选拔依据之一。

  2、综合能力调查

  通过考核成绩进行初选,对初选队员由其所在班级全班学生匿名打分(各项满分10分),包括思维敏捷度、知识宽广度、写作能力、计算机应用能力和团结协作能力。下面仅列出部分参评队员的信息(如表所示):

  各项评价指标数值

  二、对参评队员的综合评价

  首先,通过G1法和熵值法分别确定表中列出的评价指标权重,然后计算组合权重,这样可以综合考虑主客观因素的影响,最后通过TOPSIS法(多目标决策分析中一种常用的有效方法,又称为优劣解距离法)给出各参评队员综合实力排名结果。

  1、G1法确定权重

  (1)确定指标的序关系,若评价指标相对于某评价准则具有关系式

  则称指标间确定了序关系。

  (2)确定相邻指标间相对重要程度

  其中可根据指标相对重要性取值[4].

  (3)计算第m个指标的权重

  (4)计算第个指标的权重

  (5)m个指标的权重向量

  对表中指标进行G1法分析,得到权重为:

  2、熵值法确定权重

  熵值法是一种客观赋权方法,无主观因素的影响,客观性强,评价过程的透明性和可再现性好。相对于主观赋权方法得到的权数的偏差更小一些,更能真实反映众多评价指标的重要程度。设有个待评价对象,项评价指标,形成原始指标数据矩阵,对于某项指标,指标值的差距越大,则该指标在综合评价中作用越大;如果某项指标的指标值全部相等,则该指标在综合评价中几乎无作用。因此,可根据各项指标值差异程度,利用熵值法计算各指标权重,为多指标综合评价提供可靠依据。具体步骤如下:

  (1)指标同度量化,计算第项指标下第个指标值的特征比重.

  (2)第项指标熵值

  式中为常数,通常取,使得.如果对于给定的全部相等,那么,此时取极大值,即.

  (3)第项指标差异系数

  当对于给定的指标相差越大时,越小,则该项指标对于评价的比较作用越大,时,作用几乎为零。

  (4)第项指标权重

  (5)指标权重向量

  对表中数据进行熵值法分析,得到权重为:

  3、组合权重确定

  在进行综合评价时,不能过分强调或追求客观性,必要时还需考虑人的主观能动性在赋权中的作用,因此,可将G1法和熵值法进行组合,在此将两个权重系数的加权和作为评价指标的权重,即,其中,其值可由专家或决策者讨论确定。计算并归一化处理后,得到一组校正权数。以此作为评价指标的权值,可减少单一方法产生的偏差,有利于提高综合评价结果的准确度。此处取,求得组合后权重为:

  4、TOPSIS综合评价

  (1)指标规范化处理

  式中表示第评价对象在第个指标上的取值.

  (2)正理想解和负理想解

  (3)加权距离

  (4)相对贴近度

  三、结语

  TOPSIS评价法具有较高的实用性和科学性,采用主客观相结合对评价指标赋权,使所确定的权重系数能够同时体现主观信息与客观信息的共同影响。更符合实际状况,可行性强。

基于TOPSIS的数学建模参赛队员选拔策略

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关键字:数学建模 队员 基于 策略 数学 TOPSIS
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