فرآیند تحلیل سلسله‌ مراتبی در مدل‌سازی و حل بازی‌های ماتریسی در محیط نوتروسوفیک و کاربرد آن در مسائل نظامی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار تحقیق در عملیات، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران.

2 پژوهشگر، پژوهشکده عالی جنگ، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران.

چکیده

هدف: محیط جنگ یک موقعیت تعارضی است و تحقیق در عملیات یکی از فنون مورد استفاده برای تصمیم‌سازی و تصمیم‌گیری در شرایط مختلف نبرد است. در این مقاله برای مدل‌سازی وضعیت تعارضی از نظریه بازی استفاده شده است که از جمله روش‌های پر کاربرد در حوزه نظامی است.
روش: در این مقاله پس از مدل‌سازی مسأله به صورت بازی ماتریسی، برای تعیین عایدی‌‍‌ها و اولویت‌بندی خروجی‌های بازی، روش تحلیل‌سلسله مراتبی پیشنهاد شده است. از طرفی با توجه به اینکه در دنیای واقعی اطلاعات به صورت نادقیق و مبهم ارائه می‌گردند، مجموعه‌های نوتروسافیک برای بیان این اطلاعات به کار گرفته شده است. یک روش حل مسأله تحلیل سلسله مراتبی با داده‌های نوتروسافیک پیشنهاد شده و سپس حل مسأله بازی با خروجی‌های حاصل از روش تحلیل سلسله مراتبی مورد بحث قرار گرفته است.
یافته‌ها: برای حل مسأله بازی ماتریسی با عایدی‌های نوتروسافیک، مفهوم تقریب نزدیکترین بازه عدد فازی نوتروسافیک مثلثی تعمیم‌یافته مورد استفاده قرار گرفته و مدل بازی به صورت یک مسأله با عایدی‌های بازه‌ای نوشته شده است. در ادامه روشی برای حل این مسأله بازی پیشنهاد شده است. در نهایت حل یک نمونه مسأله کاربردی در مسائل نظامی با روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل این مسأله، دو مسأله خوش‌بینانه و بدبینانه برای هر بازیکن پیشنهاد شده است که با حل این مسائل راهکارهای بهینه بازیکنان در دو حالت خوش‌بینانه و بدبینانه به دست می‌آید.
نتیجه‌گیری: کارایی و سادگی در روش حل مسأله و همچنین قابلیت توسعه روش پیشنهادی به مسائل بازی‌ با عایدی‌های از نوع بازه‌ای از جمله نتایج این تحقیق است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analytical Hierarchy Process in modeling and solving matrix games in neutrosophic environment and its application in military problems

نویسندگان [English]

  • Hamid Bigdeli 1
  • Mohammad Mousazadeh 2
1 Assistant Prof, Institute for the Study of War, AJA Command and Staff University, Tehran, Iran.
2 Researcher, Institute for the study of war, AJA Command and Staff University. Tehran.Iran.
چکیده [English]

Objective: The war environment is a conflict situation and operations research is one of the used techniques to make decisions in different battle conditions. In this article, game theory is used to model the conflict situation, which is one of the widely used methods in the military field.
Method: In this article, after modeling the problem as a matrix game, a hierarchical analysis method is proposed to determine the payoffs and prioritize the outputs of the game. On the other hand, due to the fact that in the real world information is presented in an imprecise and ambiguous way, Neutrosaphic collections have been used to express this information. A method of solving the hierarchical analysis problem with Neutrosaphic data is proposed and then solving the game problem with the outputs of the hierarchical analysis method is discussed.
Findings: To solve the matrix game problem with neutrosaphic payoffs, the concept of nearest interval approximation of the generalized triangular neutrosaphic fuzzy number is used and the game model is written as a problem with interval payoffs. In the following, a method is proposed to solve this game problem. Finally, the solution of a practical example in military problems has been investigated with the proposed method. To solve this problem, two optimistic and pessimistic problems have been proposed for each player, and by solving these problems, the optimal solutions of the players are obtained in two optimistic and pessimistic states.
Conclusion: Efficiency and simplicity in the problem solving method as well as the ability to develop the proposed method to game problems with interval-type payoffs are among the results of this research.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Game Theory
  • Analysis Hierarchy
  • Neutrosophic Fuzzy Set
  • Military Decision Making
  • Morgenstern, O. (1953). Theory of games and economic behavior. Princeton University Press.
  • Cantwell, G. L. (2003). Can two person zero sum game theory improve military decision-making course of action selection. United States Army Command and General Staff College, Fort Leavenworth, KS.
  • Cantwell, G. L. (2003). Can two person zero sum game theory improve military decision-making course of action selection. United States Army Command and General Staff College, Fort Leavenworth, KS.
  • Wang, J., Fan, K., Su, Y., Liang, S., & Wang, W. (2008, October). Air combat effectiveness assessment of military aircraft using a fuzzy AHP and TOPSIS methodology. In 2008 Asia Simulation Conference-7th International Conference on System Simulation and Scientific Computing(pp. 655-662). IEEE.
  • Caballero, W. N., Lunday, B. J., & Deckro, R. F. (2020). Leveraging behavioral game theory to inform military operations planning. Military Operations Research25(1), 5-22.
  • Schelling, T. , The Strategy of Conflict Harvard University Press Cambridge. 1960, MA.
  • Fox, W. P. (2016). Applied game theory to improve strategic and tactical military decisions. Journal of defense management6(2), 1-7.
  • Kamacı, H. J. I. J. o. I. S. , Linguistic single‐valued neutrosophic soft sets with applications in game theory. Fox, W. P. (2016). Applied game theory to improve strategic and tactical military decisions.  Journal of defense management6(2), 1-7.
  • Abdel-Basset, M., & Mohamed, M. (2021). Multicriteria group decision making based on neutrosophic analytic hierarchy process: Suggested modifications. Neutrosophic Sets and Systems, Vol. 43, 2021, 246.
  • Bigdeli, H., & Tayyebi, J. (2018). Mathematical programming approach to solve and model battle scenarios in decision support system of tactical and operational wargaming. Defensive Future Studies3(9), 35-56.
  • Bigdeli, H., Hassanpour, H., & Tayyebi, J. (2017). Optimistic and pessimistic solutions of single and multi-objective matrix games with fuzzy payoffs and analysis of some military cases. journal of Advanced Defense Science and Technology, 8(2), 133-145.
  • Smarandache, F. and N. P. Neutrosophy, Set and Logic, Amer. Res. Press, Rehoboth, USA. (1998).
  • Saaty, T. L. (1990). How to make a decision: the analytic hierarchy process. European journal of operational research, 48(1), 9-26.