基于信息量的屬性約簡在光伏企業供應商選擇的運用

林鍵標 劉鈺靈 孫立民廣東石油化工學院理學院 廣東茂名 525000

基于信息量的屬性約簡在光伏企業供應商選擇的運用

林鍵標 劉鈺靈 孫立民
廣東石油化工學院理學院 廣東茂名 525000

我國光伏企業在2010年高峰期擴張過快，造成產能過剩較大，光伏產業市場無序競爭、行業管理薄弱、應用市場環境亟待改善，光伏企業急需一種有效科學手段篩選出具有競爭優勢的供應商。本文介紹基于信息量的屬性約簡，算出每個指標的重要性，進一步算出綜合評分，得出分高者為具有優勢競爭供應商。

光伏企業；粗糙集；信息量；重要性；屬性簡約

一、引言

“十二五”期間，光伏產業回暖，我國光伏市場蓬勃發展，但是，在這個高速發展的背后，我國光伏產業實際上也隱藏著很大的問題。我國光伏企業因為在2010年高峰期擴張過快，造成產能過剩較大，導致普遍經營困難。同時，我國光伏產業存在市場無序競爭、國內市場開發不足、技術創新不強、關鍵技術發展緩慢，行業管理薄弱，光伏產業發展面臨嚴峻形勢。機遇與挑戰同在；在“十三五”規劃對光伏企業的政策扶持下和“供給側改革”大背景，光伏企業將會迎來一波發展浪潮，光伏企業需要抓住機遇，用科學有效的手段選擇出具有競爭優勢的供應商。

粗糙集是解決企業選擇供應商的成熟有效方法。從1982年Z.Pawlak提出到現在，粗糙集理論及其應用進入了活躍時期。它能從大量的、雜亂無章的、繁瑣的大數據中挖掘潛在的、有利用價值的信息，并且它無需提供問題所需處理的數據集合之外的任何先驗信息。屬性約簡和重要度定量是粗糙集重要的運用，本文將信息論中信息量的概念引入到粗糙集中，提出基于信息量的屬性約簡和屬性重要性的計算方法，進一步得到權重和綜合指標評分，實現對供應商的選擇。

二、基本概念

（一）信息系統

四元組S=（U，C，V，f）是一個信息系統，U=｛x1,x2,…xn｝為對象的非空有限集合，稱為論域；C=｛α︱α∈C｝為屬性的非空有限集合；V為S的值域，f表示S的信息函數，為屬性αj的信息函數。

（二）信息量和條件信息量

知識Q相對于知識P的條件信息量：

其中︳X︱表示集合X的基數 。

（三）屬性約簡與核

在傳統粗糙集理論中，設 S=(U,A,V,f)是一個信息系統,P A，對于任意的R∈P，若

IND（P）=IND（P-｛R｝），且R是獨立的

則稱知識R為P中不必要的，R是P的一個約簡，R∈R ED （P），RED(P)表示P的全體約簡組合的集合。不必要的屬性在信息系統中是可刪去的，將它從信息系統中刪去,不會改變信息系統的分類能力。

若等式不成立，則R為P中必要的。若從信息系統中去掉一個必要的屬性,會改變該信息系統的分類能力。P中所有必要的知識組成的集合稱為P的核，記為CORE（P）。

核與約簡的關系：

CORE（P）=∩RED（P）。

從信息論中的信息嫡和條件信息嫡出發 , 粗糙集理論的屬性約簡和核有另一種定義。

設 S=(U,A,V,f)是一個信息系統,P A，對于任意的R∈P，若

I（P）=I（P-｛R｝）

則稱屬性R為P中不必要的。

若：I（P-｛R｝）≠I（P）

則稱屬性R為P中必要的，不可省的。

（四）屬性重要性

從信息論中的信息嫡和條件信息嫡出發，設 S=(U,A,V,f)是一個信息系統,屬性 a∈A 在 A中的重要性定義為：

sigA-｛α｝=I(A-｛a｝)-I(A)

屬性重要性有以下基本性質：

（1）屬性a在A中必要有sigA-｛α｝>0。

（2）Core(A)={a∈A︱sigA-｛α｝>0}。

三、供應商綜合評價指標體系的建立步驟

步驟1：將信息系統轉置成決策表，對數據進行離散化。

步驟2：對決策表進行屬性約簡；

公式：I（P）=I（P-｛R｝）

步驟3：計算屬性重要性；

公式：sigA-｛α｝=I(A-｛a｝)-I(A)

步驟4：計算屬性權重；

步驟5：計算供應商綜合評價；

步驟6：將供應商綜合評價進行排序，評價最高為最優選擇。

四、光伏企業實例計算

實例中的公司為擁有兩大電池生產基地、兩大組件生產基地和兩大多晶硅片生產基地。2011年電池組件和電池片的出貨量為1.69GW, 全球太陽能光伏制造商銷售量的前三名。公司規模大，具有代表性。

數據來源于文獻[4]，為實例公司的供應商的各指標評分和歷史評估決策。指標的選擇依據為文獻[5]的短期市場需求理論。如表一：

表一：供應商指標評分

其中，Y為意向供應商，N為待考慮供應商。

表二：數據等距離離散處理表

所以C1，C2為不可省屬性，是必要的。C3、C4、C5為不必要屬性，可省略。

屬性C1的重要性：

屬性C2的重要性：

最后算得供應商綜合評分

顯然，最佳供應商為供應商3。

歷史評估中3號和4號都為意向供應商，在只能選擇一家供應商的情況下，基于信息量的屬性約簡算法顯然可以給出答案。文獻[4]的供應商選擇方法是基于傳統粗糙集的代數算法，結果也為3號供應商。表明該算法是有效的。

五、總結

本文運用粗糙集理論，將信息論中信息量的概念引入到粗糙集中，提出基于信息量的屬性約簡和屬性重要性的計算方法，實現對供應商的選擇。當下正是“供給側改革”重要時期，基于信息量的屬性約簡不僅在光伏企業可以運用，在“供給側改革”的其他重要行業一樣可行，如鋼鐵煤炭行業。起到舉一反三的效果。

[1]中國投資咨詢網.[EB/OL].http://guangfu.bjx.com.cn/ news/20140611/517594.shtml

[2]苗奪謙.粗糙及理論、算法與運用[M],清華大學出版社,2008-04:152-153

[3]林鎮飆，桂現才.粗糙集理論中決策表屬性約簡的信息量表示[N],廣西師范學院學報(自然科學版),2005-06:36.

[4]甘衛華，張蕊.基于粗糙集的光伏企業供應商選擇[J].物流技術,2013(32).221.

[5]林勇,馬士華.供應鏈管理環境下供應商的綜合評價選擇研究[J].物流技術 2000(5),30.

林鍵標（1995.02），男，漢，學生，廣東石油化工學院，本科，經濟.

劉鈺靈（1994.11），女，漢，學生，廣東石油化工學院，本科，金融.

廣東大學生科技創新培育專項資金（No. pdjh2016b0340）.

【指導老師】：孫立民 1964.08出生，男，漢族，教授粗糙集運用.