第1章 灰色系统的基本概念与灰数运算
1.1 灰色系统理论的产生与发展
1.1.1 灰色系统理论产生的科学背景
现代科学技术在高度分化的基础上出现了高度综合的大趋势,导致了具有方法论意义的系统科学学科群的涌现.系统科学揭示了事物之间更为深刻、更具本质性的内在联系,大大促进了科学技术的整体化进程;许多科学领域中长期难以解决的复杂问题随着系统科学新学科的出现迎刃而解;人们对自然界和客观事物演化规律的认识也由于系统科学新学科的出现而逐步深化.20世纪40年代末期诞生的系统论、信息论、控制论,60年代末、70年代初产生的耗散结构理论、协同学、突变论、分形理论以及70年代中后期相继出现的超循环理论、动力系统理论、泛系理论等都是具有横向性、交叉性的系统科学新学科.
在系统研究过程中,由于系统内外扰动的存在和人类认识���力的局限,人们所获得的信息往往带有某种不确定性.随着科学技术的发展和人类社会的进步,人们对各类系统不确定性的认识逐步深化,对不确定性系统的研究也日益深入.20世纪60年代以来,多种不确定性系统理论和方法被相继提出.其中扎德(L.A.Zadeh)教授于60年代创立的模糊数学,邓聚龙教授于80年代创立的灰色系统理论,帕夫拉克(Z.Pawlak)教授于80年代创立的粗糙集理论(roughsetstheory)等,都是产生了广泛国际影响的不确定性系统研究之重要成果.这些成果从不同视角、不同侧面论述了描述和处理各类不确定性信息的理论和方法.
1982年,中国学者邓聚龙教授创立的灰色系统理论,是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法.该理论以“部分信息已知,部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象,主要通过对“部分”已知信息的生成、开发,提取有价值的信息,实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控.现实世界中普遍存在的“小样本”、“贫信息”不确定性系统,为灰色系统理论提供了十分丰富的研究资源.
1.1.2 邓聚龙首创灰色系统理论
按照辩证唯物主义的科学技术发展观,一种新理论、新学科的产生都有必然性和偶然性两个方面.科学技术发展规律决定了在一定历史时期、一定发展阶段,必然会有某种新理论、新学科应运而生;而在科学发展的分支点上,扬弃已有理论,创立新理论、新学科的工作则需要具有超人的胆略和非凡智慧的