灰色系统理论

灰色系统理论的简述

灰色系统理论是我国控制论专家邓聚龙教授于1982年创立的。这一理论刚一诞生，就承受国内外学术界和广大事实工作者的极大关注，不少著名学者和专家予以充分肯定和支持，很多中青年学者纷纷加入灰色系统理论的研究行列，以极大的热情开展理论探索及在不同领域中的应用研究工作。短短几年的时间，它已快速地渗透到经济、气象、生态、水利、生物、军事、医学、教育、水电能源、地质勘探、交通运输、过程控制、环境保护等大量领域，其理论研究和应用研究都有了很大的进度。我国科技工作者主持的一大批灰色系统理论研究课题得到了国家和省、市科学基金资助，已有二百多项灰色系统理论及应用成果得到国家和省、部级奖励。在灰色系统理论的动员下，陆续造成了“灰色水文学”、“灰色育种学”、“灰色医学”、“灰色控制理论”、“灰色混沌理论”、“区域经济灰色分析”等一批新兴交叉学科，灰色系统理论正以蓬勃的生机向前发展。

本来，社会、经济、农业、工业、生态等很多系统，是依据研究对象所属的领域和规模命名的。但在控制理论中，民众常用颜色的深浅形容信息的清晰程度，如用“黑”表明信息未知，用“白”表明信息完全清晰，用“灰”表明部分信息清晰、部分信息不清晰。相应地，信息完全清晰的系统称为白色系统；信息完全不清晰的系统称为黑色系统；部分信息清晰、部分信息不清晰的系统称为灰色系统。灰色系统理论的研究对象是“部分信息已知、部分信息未知”的“贫信息”不确定系统，它通过“部分”已知信息的生成、开发，达到对现实世界的确切描述和认识。其研究的首要内容包含以灰色朦胧集为基础的理论体系，以灰色关联空间为依托的分析系统，以灰色序列生形成基础的方法体系，以灰色模型(GM )为核心的模型体系，以系统分析、评估、建模、预期、决策、控制、优化为主体的技术体系。

">编辑]灰色系统理论的基本原理

灰色系统理论的基本原理为：

(1)差异信息原理。

差异是信息，凡信息必有差异，我们说两件事物不同，即含有一事物对另一事物之特殊性相关信息。客观世界中万事万物之间差异为我们给予了认识世界的基本信息。

(2)解的非唯一性原理。

信息不完全、不确定的解是非唯一的，受于系统信息的未知性，就不或许存在精确的唯一解。

(3)最少信息原理。

最少信息原理是“少”与“多”的辩证统一，灰色系统理论的特点是充分开发利用已占有的最少信息，研究小样本、贫信息未知性困难，所得到的信息量是分析灰与非灰的分界线。

(4)认知依据原理。

信息是认知的依据，认知务必以信息为根据，没有信息，无以认知，以完全、确定的信息为依据，可以得到完全确定的认知，以不完全、不确定的信息为依据，只能得到不完全确定的认知。

(5)新信息优先原理。

新信息认知的作用大于老信息，直接影响系统将来趋势，对将来发展起首要作用的首要是现实的信息。

(6)灰性不灭原理。

信息不完全是绝对的，信息不完全、不确定具有广泛性，信息完全是相对的、临时的，人类对客观世界的认识，通过信息的持续补充而一次又一次地升华，信息无穷尽，认知无穷尽，灰性永不灭。

">编辑]灰色系统理论的内容

灰色系统理论经历20年的成长，已基本建立起一门新兴学科的结构体系。其首要内容包含以灰色朦胧集为基础的理论体系，以灰色关联空间为依托的分析体系，以灰色序列生形成基础的方法体系，以灰色模型(GM )为核心的模型体系，以系统分析、评估、建模、预期、决策、控制、优化为主体的技术体系。灰色朦胧集、灰色代数系统、灰色方程、灰色矩阵等是灰色系统理论的基础，从学科体系本身的优美、完善出发，这里有很多困难值得更深一步研究。灰色系统分析除灰色关联分析外，还包含灰色聚类和灰色统计评估等内容。灰色序列生成通过序列算子的作用来达到，序列算子首要包含缓冲算子(弱化算子、加深算子)、均值生成算子、级比生成算子、累加生成算子和累减生成算子等。灰色模型依照五步建模思想构建，通过灰色生成或序列算子的作用弱化随机性，挖掘潜在规律，经历灰色差分方程与灰色微分方程之间的互换达到了利用离散的报告序列建立接连的动态微分方程的新飞跃。灰色预期是基于GM 模型做出的定量预期，依照其功能和特质可分为数列预期、区间预期、灾变预期、季节灾变预期、波形预期和系统预期等几种类型。灰色决策包含灰靶决策、灰色关联决策、灰色统计、聚类决策、灰色局势决策和灰色层次决策等。灰色控制的首要内容包含本征性灰色系统的控制困难和以灰色系统方法为基础组成的控制，如灰色关联控制和GM (1，1)预期控制等。灰色优化技术包含灰色线性规划、灰色非线性规划、灰色整数规划和灰色动态规划等

">编辑]灰色系统理论的成长

灰色系统理论的快速发展及其在大量科学领域中的成就应用，赢得了国际学术界的肯定和关注。1989年在英国创办的英文版国际学术刊物《灰色系统学报》(The Journal of Grey System)已形成《英国科学文摘》(SA)、《美国数学评论》(MR)等重要国际文摘机构的核心期刊。全球有300余种学术期刊接受、刊登灰色系统论文，美国计算机学会会刊、台湾《模糊数学通讯》、系统与控制国际杂志Kybernetes(SCI源期刊)出版了灰色系统专辑。

灰色系统理论的应用规模已拓展到工业、农业、社会、经济、能源、交通、石油、地质、水利、气象、生态、环境、医学、教育、体育、军事、法学、金融等大量领域，成功地处理了生产、生活和科学研究中的大批事实困难参考文献 ↑ 1.0 1.1 赵吉芳.灰色系统理论的哲学思想.石油大学学报.2002年10月 ↑ 2.0 2.1 刘思峰.灰色系统理论的造成与发展. 南京航空航天大学学报.2004年2期