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网络模糊随机分析 原理、方法与程序_刘锡荟 王海燕著_7505314076

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脉冲的影响程度是不同的,节点和链路从完全可工作到完全不可工作,也并非截然可分,而是有中介状态的。又如供水管网的地震破坏,常常只能用自然语言,诸如“严重破坏”、“基本完好”…等来描述,这样的度量当然是模糊的。另外,由于分析模型一般都极为复杂,在建模时常常作大量的假设。还以通信网而论,在作传输时延分析时,大都假设信息传输路由为固定的,报文是等长的,每个源点信息量的统计特征是一样的。这与实际情况,相去殊远。在这样的假设前提下分析得到的传输时延,不可能是一个清晰可信的具体量,而只能是模糊的。正如著名模糊数学创始人L.A.Zadeh所说的:“当系统的复杂性日趋增长时,我们作出系统特性的精确然而有意义的描述的能力将相应降低,直至达到这样一个阙值,一旦超过它,精确性和有意义性将变成两个几乎互相排斥的特性”。在运用网络分析为工具的问题中,人们常要处理这样的复杂系统,因而模糊性也是不可避免的。科学的需要,生产技术的需要,就是发展网络模糊随机分析理论、方法,以及实用计算机程序的主要动力。但是,迄今为止,既考虑随机性又考虑模糊性的网络分析尚属鲜见。本书讨论的问题虽然涉及网络分析的多方面,但仍然是跨出的第一步。笔者研究的实际对象是通信网的分析和性能评估,城市生命线工程的震害分析和性能评估,但这里介绍的、侧重的是一般理论和方法,以便有关领域都可应用。本书一方面详细阐述了网络模糊随机分析的理论,同时又介绍了具体分析方法和有关的算法,并尽量介绍了有关的计算机程序。为了有利于理解和掌握以后各章的内容,第一章图论方法简介,就本书涉及的图论及网络分析的有关内容作了扼要介绍,其重点是最短路、次短路、最大可靠路、最大容量路、最大流、连通性等几个工程上最有实用意义的方面。这里所介绍的,大都是确定性的方法,既没有考虑随机性,也没有考虑模糊性。但是,以下的讨论却多是以此为基础扩展延伸出去的。除了详细介绍了算法外,每一个问题都给出了计算机程序。第二章模糊数学基础,以十分简练的方式介绍了模糊数学的主要内容,为与以下各章相呼应,对模糊数、模糊关系、模糊决策、模糊概率等作了较为详尽的论述。为了在讨论网络分析时与具体问题密切结合,有些详细论证放在各章有关位置或附录。第三章到第八章就网络模糊随机分析的重要内容作了逐章的讨论。第三章讨论连通性。连通性是网络性能,如可靠性的重要判据。本章指出了考虑连通性时计及模糊性是必要的,并给出它的表征方法,定义连通强度。它实质上是把非此即彼的连通定义,扩展成反映中介状态的连通定义。以模糊矩阵的传递闭包为手段,能全面反映所研究的网络的连通程度。附录对求传递闭包的方法作了详细的论述。第四章讨论路由的可靠性。这在网络分析中是重要的,本章运用Monte Carlo方法很好地容纳了随机性与模糊性于一体。主要运用了模糊事件的概率,这在本章附录中详细地给出了论证。第五章为模糊最短路。当弧的权为模糊的情况下,网络的路长(最短路、次短路、最长路等)就成为模糊的了。实际问题中模糊最短路是重要的,但算法上却有许多困难。这里介绍的方法克服了一系列困难,因而是简单易行的。第六章讨论最可靠路,为弧和节点的可靠概率用语言描述时的分析,提出了一个可行的方法。因为是以语言概率为基础的,因而充分考虑了随机性和模糊性两个方面。第七章是关于网络流的讨论。当弧的容量(允许流过的最大流量)为模糊的,网络最大流量目标也是模糊的时
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