基于信息量的属性约简在光伏企业供应商选择的运用

林键标 刘钰灵 孙立民广东石油化工学院理学院 广东茂名 525000

基于信息量的属性约简在光伏企业供应商选择的运用

林键标 刘钰灵 孙立民
广东石油化工学院理学院 广东茂名 525000

我国光伏企业在2010年高峰期扩张过快，造成产能过剩较大，光伏产业市场无序竞争、行业管理薄弱、应用市场环境亟待改善，光伏企业急需一种有效科学手段筛选出具有竞争优势的供应商。本文介绍基于信息量的属性约简，算出每个指标的重要性，进一步算出综合评分，得出分高者为具有优势竞争供应商。

光伏企业；粗糙集；信息量；重要性；属性简约

一、引言

“十二五”期间，光伏产业回暖，我国光伏市场蓬勃发展，但是，在这个高速发展的背后，我国光伏产业实际上也隐藏着很大的问题。我国光伏企业因为在2010年高峰期扩张过快，造成产能过剩较大，导致普遍经营困难。同时，我国光伏产业存在市场无序竞争、国内市场开发不足、技术创新不强、关键技术发展缓慢，行业管理薄弱，光伏产业发展面临严峻形势。机遇与挑战同在；在“十三五”规划对光伏企业的政策扶持下和“供给侧改革”大背景，光伏企业将会迎来一波发展浪潮，光伏企业需要抓住机遇，用科学有效的手段选择出具有竞争优势的供应商。

粗糙集是解决企业选择供应商的成熟有效方法。从1982年Z.Pawlak提出到现在，粗糙集理论及其应用进入了活跃时期。它能从大量的、杂乱无章的、繁琐的大数据中挖掘潜在的、有利用价值的信息，并且它无需提供问题所需处理的数据集合之外的任何先验信息。属性约简和重要度定量是粗糙集重要的运用，本文将信息论中信息量的概念引入到粗糙集中，提出基于信息量的属性约简和属性重要性的计算方法，进一步得到权重和综合指标评分，实现对供应商的选择。

二、基本概念

（一）信息系统

四元组S=（U，C，V，f）是一个信息系统，U=｛x1,x2,…xn｝为对象的非空有限集合，称为论域；C=｛α︱α∈C｝为属性的非空有限集合；V为S的值域，f表示S的信息函数，为属性αj的信息函数。

（二）信息量和条件信息量

知识Q相对于知识P的条件信息量：

其中︳X︱表示集合X的基数 。

（三）属性约简与核

在传统粗糙集理论中，设 S=(U,A,V,f)是一个信息系统,P A，对于任意的R∈P，若

IND（P）=IND（P-｛R｝），且R是独立的

则称知识R为P中不必要的，R是P的一个约简，R∈R ED （P），RED(P)表示P的全体约简组合的集合。不必要的属性在信息系统中是可删去的，将它从信息系统中删去,不会改变信息系统的分类能力。

若等式不成立，则R为P中必要的。若从信息系统中去掉一个必要的属性,会改变该信息系统的分类能力。P中所有必要的知识组成的集合称为P的核，记为CORE（P）。

核与约简的关系：

CORE（P）=∩RED（P）。

从信息论中的信息嫡和条件信息嫡出发 , 粗糙集理论的属性约简和核有另一种定义。

设 S=(U,A,V,f)是一个信息系统,P A，对于任意的R∈P，若

I（P）=I（P-｛R｝）

则称属性R为P中不必要的。

若：I（P-｛R｝）≠I（P）

则称属性R为P中必要的，不可省的。

（四）属性重要性

从信息论中的信息嫡和条件信息嫡出发，设 S=(U,A,V,f)是一个信息系统,属性 a∈A 在 A中的重要性定义为：

sigA-｛α｝=I(A-｛a｝)-I(A)

属性重要性有以下基本性质：

（1）属性a在A中必要有sigA-｛α｝>0。

（2）Core(A)={a∈A︱sigA-｛α｝>0}。

三、供应商综合评价指标体系的建立步骤

步骤1：将信息系统转置成决策表，对数据进行离散化。

步骤2：对决策表进行属性约简；

公式：I（P）=I（P-｛R｝）

步骤3：计算属性重要性；

公式：sigA-｛α｝=I(A-｛a｝)-I(A)

步骤4：计算属性权重；

步骤5：计算供应商综合评价；

步骤6：将供应商综合评价进行排序，评价最高为最优选择。

四、光伏企业实例计算

实例中的公司为拥有两大电池生产基地、两大组件生产基地和两大多晶硅片生产基地。2011年电池组件和电池片的出货量为1.69GW, 全球太阳能光伏制造商销售量的前三名。公司规模大，具有代表性。

数据来源于文献[4]，为实例公司的供应商的各指标评分和历史评估决策。指标的选择依据为文献[5]的短期市场需求理论。如表一：

表一：供应商指标评分

其中，Y为意向供应商，N为待考虑供应商。

表二：数据等距离离散处理表

所以C1，C2为不可省属性，是必要的。C3、C4、C5为不必要属性，可省略。

属性C1的重要性：

属性C2的重要性：

最后算得供应商综合评分

显然，最佳供应商为供应商3。

历史评估中3号和4号都为意向供应商，在只能选择一家供应商的情况下，基于信息量的属性约简算法显然可以给出答案。文献[4]的供应商选择方法是基于传统粗糙集的代数算法，结果也为3号供应商。表明该算法是有效的。

五、总结

本文运用粗糙集理论，将信息论中信息量的概念引入到粗糙集中，提出基于信息量的属性约简和属性重要性的计算方法，实现对供应商的选择。当下正是“供给侧改革”重要时期，基于信息量的属性约简不仅在光伏企业可以运用，在“供给侧改革”的其他重要行业一样可行，如钢铁煤炭行业。起到举一反三的效果。

[1]中国投资咨询网.[EB/OL].http://guangfu.bjx.com.cn/ news/20140611/517594.shtml

[2]苗夺谦.粗糙及理论、算法与运用[M],清华大学出版社,2008-04:152-153

[3]林镇飙，桂现才.粗糙集理论中决策表属性约简的信息量表示[N],广西师范学院学报(自然科学版),2005-06:36.

[4]甘卫华，张蕊.基于粗糙集的光伏企业供应商选择[J].物流技术,2013(32).221.

[5]林勇,马士华.供应链管理环境下供应商的综合评价选择研究[J].物流技术 2000(5),30.

林键标（1995.02），男，汉，学生，广东石油化工学院，本科，经济.

刘钰灵（1994.11），女，汉，学生，广东石油化工学院，本科，金融.

广东大学生科技创新培育专项资金（No. pdjh2016b0340）.

【指导老师】：孙立民 1964.08出生，男，汉族，教授粗糙集运用.