Можно сказать, что веса критериев – самое тонкое место в проблеме критериального анализа. Чаще всего веса назначают, исходя из интуитивного представления о сравнительной важности критериев. Однако исследования показывают, что человек (эксперт) не способен непосредственно назначать критериям корректные численные веса. Необходимы специальные процедуры получения весов.
В многокритериальных задачах оптимального проектирования возникает необходимость объективной оценки важности частных критериев, включаемых в аддитивный, мультипликативный или минимаксный критерии оптимальности, метод последовательных уступок, для сужения множества Парето. Оценивают важность частных критериев Fi(X) с помощью коэффициентов li:
f(X)=å li×fi(X) - аддитивный критерий;
f(X)= - мультипликативный критерий;
li×fi(X)=K, - равенство частных критериев,
где fi(X)= Fi(X)/ Fi0(X), Fi0(X) – нормирующий множитель.
Для рассматриваемых методов многокритериальной оптимизации существенным является исходное упорядочивание критериев. Иногда их порядок очевиден ("кошелёк или жизнь") или общепризнан (как порядок букв в алфавите), но бывает, что этот вопрос не тривиален, а привлекаемые для его решения эксперты дают несовпадающие упорядочения критериев. Выход состоит в том, чтобы установить, какое из предложенных экспертами упорядочений является "средним", “типичным” для данной группы. Это опять-таки можно делать по-разному. Среди специалистов пользуется признанием упорядочение, называемое медианой Кемени.
Весовые коэффициенты должны качественно отражать важность соответствующих частных критериев. Значения li выбираются исходя из анализа мирового уровня развития данной отрасли, из требований к проектируемому объекту и из существующих возможностей реализации этих требований. Открытие новых физических принципов и разработка новых методов проектирования могут существенно влиять на значения весовых коэффициентов. Величина li определяет важность го критерия оптимальности и задает в количественном измерении предпочтение го критерия над другими критериями оптимальности. Весовые коэффициенты li должны удовлетворять условию . В связи с этим возникает вопрос: "Как выбирать численные значения весовых коэффициентов li?". Получить ответ на этот вопрос, в какой-то степени можно, если имеется дополнительная информация о важности частных критериев оптимальности.
Способ 1. Для каждого частного критерия оптимальности Fi(X)>0, вычисляется коэффициент относительного разброса по формуле:
,
где , который определяет максимально возможное отклонение по -му частному критерию. Весовые коэффициенты λi получают наибольшее значение для тех критериев, относительный разброс которых в области оценок наиболее значителен
.
Пример 1. В качестве примера рассмотрим конкретную числовую задачу в следующей постановке:
При этом имеем следующие значения промежуточных вычислений:
Тогда весовые коэффициенты будут иметь следующие значения:
,
.
Способ 2. Пусть все , тогда рассматриваются коэффициенты
,
которые характеризуют отклонение частного критерия оптимальности от его наименьшего значения.
Предположим, что важность -го критерия оптимальности зависит от выполнения неравенства
. (1)
Здесь величины задаются ЛПР из условия, что чем важнее критерий, тем меньше выбирается значение .
Пусть - наибольший радиус шара, построенного около точки минимума — i-го критерия оптимальности, внутри которого точки (шар радиуса с центром в ) удовлетворяют условию (1).
Тогда , при условии .
Теперь очевидно, что чем больше радиус шара , в котором относительное отклонение i-го критерия от его минимального значения не превосходит , тем меньше надо выбирать значение весового коэффициента λi:
.
Пример 2. Рассмотрим задачу из примера 1 и положим, что ЛПР задал , . Тогда будем иметь
при ,
при .
Откуда ,
т. к. λ1>λ2, то локальный критерий F1 важнее локального критерия F2.