AHP层次分析法步骤讲解
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9.4 层次分析法(AHP法)
(1)层次分析法的求解步骤
第一步:确定决策目标,建立层次结构模型。
第二步:由决策人两两比较构造判断矩阵。
第三步:求取判断矩阵的最大特征值和特征向量。
第四步:判断矩阵的一致性检验。
第五步:层次总排序。
(2)应用举例
例9-2下面应用层次分析法,利用各种定性、定量指标之间的相对重要程度,对瓶罐玻璃行业中72家企业进行绩效评价,首先计算出19个指标在企业绩效中的权重,之后对企业进行绩效打分及排序。
并指出影响企业绩效优劣的关键指标,以期决策者在这些方面提出改进,为企业增强自身核心竞争能力、参与全行业的竞争、制定可持续发展战略奠定基础。
ahp层次分析法
什么是AHP层次分析法?
AHP层次分析法是一种量化决策方法,用于归纳分析和比较复杂的挑选抉择,帮助利用决策者的认识和经验,把相关的变量等级排序。
AHP层次分析法是一种
以人为核心的分析方法,其目的是通过让决策者以主观的方式表达他们的决策标准和优先次序,并通过让决策者进行一系列比较和量化操作,形成一种多维度的定性分析思维模型,从而达到精准做出最优决策的目的。
AHP分析步骤:
1、定义模型维度:第一步首先定义分析模型的维度,或者叫哪些变量要参与
分析。
2、建立多视角比较矩阵:建立多个变量的比较矩阵,把它们的相互关系量化,并确定每一维度之间的优先次序。
3、计算消融系数:计算不同比较矩阵的消融系数,识别出各维度的优先次序。
4、结果评价:分析消融系数,就可以由此得出比较变量的优化决策结果。
AHP层次分析法可以用在多种场合,比如解决市场策略决策,品质控制,能
源工程,风险评估,工服位置选择等。
AHP层次分析法在学术研究和实践中受到
广泛应用,其特殊之处,在于能够使决策者可以使用他们的专业知识和认知维度辅助解决复杂的问题,提供准确的分析结果,降低分析过程的投入成本,并且可以帮助决策者更加清楚地理解决策结果。
AHP层次分析模型简介层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种常用的决策分析方法,通过将复杂的决策问题层次化,逐步进行比较和评估,最终得出相对权重,从而支持决策者做出合理的决策。
AHP方法最初由美国运筹学家托马斯·L·塞蒂(Thomas L. Saaty)于20世纪70年代提出,并逐渐在决策科学和管理领域得到广泛应用。
AHP模型步骤AHP模型主要分为以下几个步骤:1.建立层次结构:首先,需要将复杂的决策问题分解为不同层次的因素,并建立层次结构。
层次结构由目标、准则和方案组成。
目标是决策问题的最终目标,准则是实现目标所需要满足的条件,方案是用来实现目标的具体选择。
2.构建判断矩阵:在AHP中,判断矩阵是决策者对不同因素之间的比较矩阵。
决策者需要对每个因素进行配对比较,用1至9的尺度来表示两个因素之间的重要性差异。
例如,如果因素A相对于因素B非常重要,则可以给予A和B之间的比较矩阵一个较高的权重。
3.计算权重向量:通过对判断矩阵进行计算,可以得到不同因素的权重向量。
在AHP中,利用特征向量法来计算权重向量。
特征向量是归一化后的最大特征值对应的特征向量。
4.一致性检验:在AHP中,一致性是指决策者的意见和决策结果之间的一致性程度。
通过计算一致性比率(CR),可以评估决策者对判断矩阵的一致性程度。
一致性比率的值应该小于0.1,表示决策者对判断矩阵的一致性程度较高。
5.综合评估:根据权重向量,可以对不同方案进行综合评估。
将不同方案的得分与其权重相乘,并进行加权求和,得出最终的评估结果。
AHP模型的应用范围AHP模型在各个领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用案例:1.项目选择:在项目管理中,AHP模型可以帮助项目经理确定项目目标、评估不同项目方案的优劣,并选择最适合的项目方案。
通过对不同因素的权重进行评估,可以避免主观决策的影响,提高项目管理的效果。
层次分析法步骤及案例分析层次分析法(AHP)是一种通过对比判断不同因素的重要性来进行决策的方法。
它由匹兹堡大学的数学家托马斯·萨蒙在20世纪70年代初提出,并逐渐应用于各个领域。
本文将介绍层次分析法的步骤,并通过一个实际案例来进行分析。
一、层次分析法的步骤层次分析法主要包括以下几个步骤:1. 确定层次结构:首先,需要明确决策问题的层次结构。
将问题划分为若干个层次,从总目标到具体的子目标,形成一棵树状结构。
例如,在一个购车的决策问题中,总目标可以是“选择一辆适合自己的车”,下面的子目标可以包括“价格”、“外观”、“安全性”等因素。
2. 构造判断矩阵:在每个层次中,需要对不同因素之间的两两比较进行判断。
判断可以基于专家经验、问卷调查或实际数据。
对于两两比较,通常采用一个1到9的比较尺度,其中1表示相等,3表示略微重要,5表示中等重要,7表示强烈重要,9表示绝对重要。
如果因素A相对于因素B的重要性大于1,则B相对于A的重要性是1/A。
3. 计算权重向量:根据判断矩阵中的比较结果,可以计算出每个层次中各个因素的权重向量。
通过对判断矩阵的特征值和特征向量进行计算,可以得到各个因素的权重。
4. 一致性检验:在进行层次分析时,需要检验判断矩阵的一致性。
一致性是指在两两比较中的逻辑关系的一致性。
通常使用一致性指数和一致性比率来判断判断矩阵的一致性程度。
5. 综合评价:通过将各层次中因素的权重向量进行乘积运算,并将结果汇总得到最后的评价结果。
在这一步骤中,可以对不同的决策方案进行排序或进行多目标决策。
二、案例分析为了更好地了解层次分析法的应用,我们来看一个实际案例。
假设某公司需要选择新的供应商,供应商选择的主要考虑因素包括产品质量、交货周期和价格。
我们可以按照以下步骤进行决策:1. 确定层次结构:总目标是选择合适的供应商,下面的子目标是产品质量、交货周期和价格。
2. 构造判断矩阵:对于每个子目标,可以进行两两比较。
AHP层次分析法算法流程AHP(Analytic Hierarchy Process)层次分析法是一种用于决策问题的数学模型和方法,它通过对问题进行分析和层次化处理,准确地确定各影响因素的权重,从而帮助决策者做出最佳选择。
下面是AHP层次分析法的算法流程:1.确定决策的目标:明确待解决问题的最终目标。
例如,选择供应商、评估项目风险等。
2.建立层次结构:将问题分解成若干个层次,从最终目标开始逐级向下,形成一个层次结构。
最终目标位于最顶层,中间层次为各个子目标,最底层是各个可选方案或决策因素。
3.构建判断矩阵:对于每个相邻的层次,评价它们之间的相对重要性。
在层次结构矩阵中,将每一对子目标之间的相对重要性填入,构建一个判断矩阵。
判断矩阵的大小等于层次中的层数的平方。
4.设置标准化比较尺度:由于决策者往往无法准确比较不同层次之间的重要性,AHP引入了一套标准化比较尺度来帮助决策者进行判断。
常用的标准化比较尺度包括9级尺度和4级尺度。
5.一致性检验:在判断矩阵中填入各个单元格后,需要进行一致性检验,判断矩阵是否满足一致性。
一致性是指判断矩阵的矩阵元素之间的相互关系是否合理。
6.层次单排序:利用判断矩阵计算每个子目标的权重向量,通过对判断矩阵的特征向量进行归一化来获得权重向量。
7.一致性检验:再次进行一致性检验,验证计算得到的权重向量的一致性。
8.综合决策:将各个子目标的权重向量与它们对应的可选方案或决策因素进行综合,得出最终的决策。
9.灵敏度分析:根据实际情况进行灵敏度分析,检验得出的权重向量对最终决策的影响,以及各个决策因素的敏感程度。
10.结果分析与解释:对最终决策进行分析和解释,确保决策的科学性和合理性,为问题的解决和决策的执行提供支持。
AHP层次分析法通过逐层比较,将问题分解为易于理解和处理的小块,通过判断矩阵和权重向量计算,确定各个子目标的重要性和最终的决策。
它能够提供量化的决策依据,并具有一定的灵活性和可解释性。
AHP层次分析法AHP层次分析法是一种解决多目标复杂问题的定性和定量相结合进行计算决策权重的研究方法。
层次分析法基本原理AHP层次分析法是将定量分析与定性分析结合起来,用决策者的经验判断各衡量目标之间能否实现的标准之间的相对重要程度,并合理地给出每个决策方案的每个标准的权数,利用权数求出各方案的优劣次序,比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。
AHP层次分析法的操作步骤完整的AHP层次分析法通常包括五个步骤:第一步:建立层次结构模型在深入分析问题的基础上,将决策的目标、考虑的因素和决策对象按相关关系分为最高层、中间层和最低层。
●最高层:决策的目的、要解决的问题●中间层(若干层):考虑的因素、决策的准则●最底层:决策时的备选方案比如现在想选择一个最佳旅游景点,当前有三个选择标准(分别是景色,门票和交通),并且对应有三种选择方案。
现通过旅游专家打分,希望结合三个选择标准,选出最佳方案,层次模型大致如下图:第二步:标度确定和构造判断矩阵通过各因素之间的两两比较确定合适的标度。
在建立层次结构之后,需要比较因子及下属指标的各个比重,为实现定性向定量转化需要有定量的标度,此过程需要结合专家打分最终得到判断矩阵表格。
比如对旅游景点选择的4个影响因素(分别是景色,门票,交通和拥挤度)进行评价(即专家评价),最终得出四个影响因素的权重。
采用1-5分标度法(也或者1-9标度法),即比如门票相对景色更加重要,此时门票打3分,那么景色相对于门票就是取其倒数1/3即0.3333分。
交通相对于景色来更重要为2分,景色相对于交通就是0.5分等。
如果A因素相对B因素非常重要,此时打5分(最高5分),那么B因素相对于A因素就是1/5即0.2分如果使用SPSSAU进行分析,操作此步骤时,需要设置【判断矩阵阶数】,可以理解为需要评价权重的因素个数,并且在白色单元格处输入各项分别的名字以及专家打分,蓝色底纹处会自动变化,不需要输入。
AHP 法是将各要素配对比较,根据要素的相对重要程度进行判断,然后通过计算判断矩阵的特征值获得权重向量。
对于各级指标将同级指标配对比较构成判断矩阵为:
(1) 其中
的标度方法[9]如下
表1 九级标度
标度
含义 1
表示两个因素相比,具有同样重要性 }
3
表示两个因素相比,一个因素比另外一个因素稍微重要 5
表示两个因素相比,一个因素比另外一个因素明显重要 7
表示两个因素相比,一个因素比另外一个因素强烈重要 9 表示两个因素相比,一个因素比另外一个因素极端重要 2,4,6,8
上述两相邻判断的中值 \
倒数
因素i 和就j 比较的判断,则因素j 和i 比较判断
通过解矩阵A 的特征值,可求得相应的特征向量,经归一化后得到的权重向量为:
(2)
其中就是不同指标的相对权重。
为了度量判断的可靠程度,可以计算一致性指标[10]: max 1n CI n λ-=
- (3)
○
1CI =0,有完全的一致性 ○
2CI 接近于0,有满意的一致性 …
○
3CI 越大,不一致越严重 为了衡量CI 的大小,引入随机一致性指标RI :
表2随机一致性指标
r12345,
7891011
6
RI00
得到一致性比率[11]:
CR 时,认为的不一致程度在容许范围当一致性比率0.1
内,有满意的一致性,通过一致性检验,可用其归一化特征向量作为全向量,否则要重新构造成对比较矩阵,对加以调整。
运用以上方法求得每个指标的权重矩阵:
(5)。
层次分析法实施的步骤概述层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是一种用于解决复杂决策问题的数学模型和方法。
它通过层次化的结构来分析问题,并对各个因素进行权重的判断和排序,最终得出最佳的决策结果。
在实施AHP时,按照以下步骤进行操作。
步骤一:明确问题及目标在实施AHP之前,首先需要明确解决的问题以及所需达到的目标。
这个步骤是决策过程的起点,只有明确了问题和目标,才能有效地进行后续的分析和判断。
步骤二:建立层次结构在明确了问题和目标后,接下来需要建立问题的层次结构。
层次结构是将问题划分为一系列具有层次关系的因素和子因素,形成一个树状结构。
这样做的目的是为了明确问题的结构和因素之间的依赖关系,便于后续的分析和权重判断。
步骤三:构造判断矩阵判断矩阵是AHP的核心工具,用于判断不同因素和子因素之间的相对重要性。
在这一步骤中,需要对每个因素和子因素进行两两比较,根据相对重要性进行评分。
为了进行比较,需要设置一个评分标准,通常使用1到9的数字表示相对重要性,其中1表示相对重要性相等,9表示相对重要性极高。
根据个人对比较的感觉,对每个因素和子因素进行配对比较,填写判断矩阵。
步骤四:计算权重向量在构造判断矩阵后,需要对判断矩阵进行计算,得出每个因素和子因素的权重。
一般使用特征向量法来计算权重向量。
首先,将判断矩阵的每一列进行归一化处理,然后计算归一化后矩阵的特征向量。
特征向量的计算可以使用特征值法或一致性指标法。
最后,得出的特征向量即为权重向量。
步骤五:一致性检验在计算权重向量后,需要进行一致性检验。
一致性检验是判断所构造的判断矩阵是否满足一致性要求的过程。
如果一致性比率超过一定阈值,则需要调整判断矩阵,重新进行计算。
一般情况下,可以计算判断矩阵的一致性指标CI和一致性比例CR。
如果CR 小于0.1,则判断矩阵通过一致性检验,可以继续进行后续的分析和决策。
步骤六:综合判断和决策在计算了权重向量并通过一致性检验后,可以将得到的权重向量应用于问题的层次结构中。
AHP方法步骤层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种定量分析方法,用于解决复杂的多准则决策问题。
它的核心思想是将问题分解为层次结构,然后对不同层次的准则进行比较和权重分配,最终得出最优的决策。
AHP方法的步骤如下:1.确定问题:首先,明确问题的目标和准则。
确定需要进行决策的问题,并明确各个准则的重要性。
2.构建层次结构:将问题分解为层次结构。
将问题的目标作为最高层次,然后将准则和子准则分别作为下一层次,逐级划分,直到最底层为可选方案。
3.构造判断矩阵:对每一层次的准则进行两两比较,构造判断矩阵。
判断矩阵是一个方阵,其中的元素代表了不同准则之间的相对重要性。
根据专家的主观判断,使用1到9的尺度对准则进行比较,其中1表示两个准则具有相同的重要性,9表示一个准则比另一个准则重要性更高。
4.计算权重向量:通过对判断矩阵进行一致性检验,计算出每个准则的权重向量。
一致性检验可以评估专家的一致性程度,如果一致性比率超过一定的阈值,则需要重新进行判断。
5.计算一致性指标:通过计算判断矩阵的最大特征值和一致性指标,判断判断矩阵是否满足一致性条件。
如果一致性指标小于0.1,则认为判断矩阵满足一致性条件。
6.计算权重:通过对判断矩阵进行特征向量的计算,得到每个准则的权重。
将判断矩阵的每一列除以列向量的和,得到归一化的权重向量。
7.一致性检验:对于每一层次的判断矩阵,都需要进行一致性检验。
如果一致性指标小于0.1,则认为判断矩阵满足一致性条件。
8.综合评估:将各个层次的权重乘以相应的准则值,得到最终的综合评估结果。
根据综合评估结果,可以进行最优方案的选择。
9.敏感性分析:对于判断矩阵中的一些值进行敏感性分析,可以评估这些值对最终结果的影响。
如果一些值的改变导致最终结果发生较大的变化,说明这些值对决策结果具有较大的影响。
AHP方法可以帮助决策者在面对复杂的多准则决策问题时做出科学的决策。
AHP层次分析法
AHP层次分析法是一种解决多目标复杂问题的定性和定量相结合进行计算决策权重的研究方法。
层次分析法基本原理
AHP层次分析法是将定量分析与定性分析结合起来,用决策者的经验判断各衡量目标之间能否实现的标准之间的相对重要程度,并合理地给出每个决策方案的每个标准的权数,利用权数求出各方案的优劣次序,比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。
AHP层次分析法的操作步骤
完整的AHP层次分析法通常包括五个步骤:
第一步:建立层次结构模型
在深入分析问题的基础上,将决策的目标、考虑的因素和决策对象按相关关系分为最高层、中间层和最低层。
●最高层:决策的目的、要解决的问题
●中间层(若干层):考虑的因素、决策的准则
●最底层:决策时的备选方案
比如现在想选择一个最佳旅游景点,当前有三个选择标准(分别是景色,门票和交通),并且对应有三种选择方案。
现通过旅游专家打分,希望结合三个选择标准,选出最佳方案,层次模型大致如下图:
第二步:标度确定和构造判断矩阵
通过各因素之间的两两比较确定合适的标度。
在建立层次结构之后,需要比较因子及下属指标的各个比重,为实现定性向定量转化需要有定量的标度,此过程需要结合专家打分最终得到判断矩阵表格。
比如对旅游景点选择的4个影响因素(分别是景色,门票,交通和拥挤度)进行评价(即专家评价),最终得出四个影响因素的权重。
采用1-5分标度法(也或者1-9标度法),即比如门票相对景色更加重要,此时门票打3分,那么景色相对于门票就是取其倒数1/3即0.3333分。
交通相对于景色来更重要为2分,景色相对于交通就是0.5分等。
如果A因素相对B因素非常重要,此时打5分(最高5分),那么B因素相对于A因素就是1/5即0.2分
如果使用SPSSAU进行分析,操作此步骤时,需要设置【判断矩阵阶数】,可以理解为需要评价权重的因素个数,并且在白色单元格处输入各项分别的名字以及专家打分,蓝色底纹处会自动变化,不需要输入。
点击“开始分析”即可得到结果。
景色门票交通拥挤度
景色门票交通拥挤度10.50.5
122 20.512 20.50.51
0.33333333
3
第三步:特征向量,特征根计算和权重计算
此步骤目的在于计算出权重值,如果需要计算权重,则需要首先计算特征向量值,SPSSAU会提供特征向量指标。
同时得到最大特征根值(CI),用于下一步的一致性检验使用。
第四步:一致性检验分析
在构建判断矩阵时,有可能会出现逻辑性错误,比如A比B重要,B比C重要,但却又出现C比A重要。
因此需要使用一致性检验是否出现问题,一致性检验使用CR值进行分析,CR值小于0.1则说明通过一致性检验,反之则说明没有通过一致性检验。
如果数据没有通过一致性检验,此时需要检查是否存在逻辑问题等,重新录入判断矩阵进行分析。
针对CR的计算上,CR=CI/RI,CI值在求特征向量时已经得到,RI值则直接查表得出。
比如上例中的结果,CI值为0.024,RI值为0.900,对应CR值为0.026。
SPSSAU会直接输出这一结果以及一致性检验结果。
第五步:分析结论
如果已经计算出权重,并且判断矩阵满足一致性检验,最终则可以下结论继续进一步分析。
通常情况下,层次分析法会结合其他分析方法进一步确定权重。
比如结合熵值法进行组合赋值,对两次分析得到的结果进行重新规范化处理,以便得到更加科学化的结论。