优选构造判断矩阵的讲解层次分析法
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决策论层次分析法一、层次分析法概述1. 层次分析法的产生背景定量分析方法对于社会科学的发展产生了巨大的促进作用,因此越来越受到重视,特别是最优化模型,曾一度在决策问题中得到非常广泛应用。
但在应用过程中,也出现了一些问题,主要体现在以下几个方面。
第一,社会问题的复杂性决定了难以构造合适的模型。
即使构造出数学模型,有时也难以准确说明问题或者难以执行。
第二,决策问题带有相当多的主观性,而这很难体现在最优化模型中第三,庞大的模型成本太大,难以理解由于存在上述问题,人们重新思考数量方法在社会科学中的作用,特别是对于决策问题,如何既考虑数学分析的精确性,又考虑人类决策思维过程及思维规律,即定性与定量相结合,正是在这种背景下,产生了层次分析法。
2. 层次分析法的发展层次分析法(The Analytic Hierarchy Pricess,以下简称AHP)是由美国运筹学家、匹兹堡大学萨第(T.L.Saaty)教授于本世纪70年代提出的,他首先于1971年在为美国国防部研究“应急计划”时运用了AHP,又于1977年在国际数学建模会议上发表了“无结构决策问题的建模—层次分析法”一文,此后AHP在决策问题的许多领域得到应用,同时AHP的理论也得到不断深入和发展。
目前每年都有不少AHP的相关论文发表,以AHP为基本方法的决策分析系统—“专家选择系统”软件也已早推向市场,并日益成熟。
AHP于1982年传入我国。
在当年召开的中美能源、资源、环境会议上萨第教授的学生高兰尼柴(H.Gholamnezhad)向中国学者介绍了这一新的决策方法。
随后,许树柏等发表了发表了国内第一篇介绍AHP的文章“层次分析法—决策的一种实用方法”(1982年)。
此后,AHP在我国得到迅速发展,1987年9月我国召开了第一届AHP学术讨论会,1988年在我国召开了第一届国际AHP学术会议,目前AHP在应用和理论方面得到不断发展与完善。
3. 层次分析法基本原理层次分析法的基本原理是排序的原理,即最终将各方法(或措施)排出优劣次序,作为决策的依据。
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。
层次分析法简介层次分析法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化,从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。
尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。
在现实世界中,往往会遇到决策的问题,比如如何选择旅游景点的问题,选择升学志愿的问题等等。
在决策者作出最后的决定以前,他必须考虑很多方面的因素或者判断准则,最终通过这些准则作出选择。
比如选择一个旅游景点时,你可以从宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山和楠溪江中选择一个作为自己的旅游目的地,在进行选择时,你所考虑的因素有旅游的费用、旅游地的景色、景点的居住条件和饮食状况以及交通状况等等。
这些因素是相互制约、相互影响的。
我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。
这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述,此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。
层次分析法是解决这类问题的行之有效的方法。
层次分析法将复杂的决策系统层次化,通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。
层次分析法定义所谓层次分析法,是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将目标分解为多个目标或准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法,称为层次分析法。
层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构,然后得用求解判断矩阵特征向量的办法,求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重,最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重,此最终权重最大者即为最优方案。
这里所谓“优先权重”是一种相对的量度,它表明各备择方案在某一特点的评价准则或子目标,标下优越程度的相对量度,以及各子目标对上一层目标而言重要程度的相对量度。
第三章决策论§4. 层次分析法一、层次分析法概述1. 层次分析法的产生背景定量分析方法对于社会科学的发展产生了巨大的促进作用,因此越来越受到重视,特别是最优化模型,曾一度在决策问题中得到非常广泛应用。
但在应用过程中,也出现了一些问题,主要体现在以下几个方面。
第一,社会问题的复杂性决定了难以构造合适的模型。
即使构造出数学模型,有时也难以准确说明问题或者难以执行。
第二,决策问题带有相当多的主观性,而这很难体现在最优化模型中第三,庞大的模型成本太大,难以理解由于存在上述问题,人们重新思考数量方法在社会科学中的作用,特别是对于决策问题,如何既考虑数学分析的精确性,又考虑人类决策思维过程及思维规律,即定性与定量相结合,正是在这种背景下,产生了层次分析法。
2. 层次分析法的发展层次分析法(The Analytic Hierarchy Pricess,以下简称AHP)是由美国运筹学家、匹兹堡大学萨第(T.L.Saaty)教授于本世纪70年代提出的,他首先于1971年在为美国国防部研究“应急计划”时运用了AHP,又于1977年在国际数学建模会议上发表了“无结构决策问题的建模—层次分析法”一文,此后AHP在决策问题的许多领域得到应用,同时AHP的理论也得到不断深入和发展。
目前每年都有不少AHP的相关论文发表,以AHP为基本方法的决策分析系统—“专家选择系统”软件也已早推向市场,并日益成熟。
AHP于1982年传入我国。
在当年召开的中美能源、资源、环境会议上萨第教授的学生高兰尼柴(H.Gholamnezhad)向中国学者介绍了这一新的决策方法。
随后,许树柏等发表了发表了国内第一篇介绍AHP的文章“层次分析法—决策的一种实用方法”(1982年)。
此后,AHP在我国得到迅速发展,1987年9月我国召开了第一届AHP学术讨论会,1988年在我国召开了第一届国际AHP学术会议,目前AHP在应用和理论方面得到不断发展与完善。
层次分析法—规划决策的工具随着社会的快速发展和全球化进程的加速,越来越多的组织和决策者面临着复杂多变的挑战。
在这个背景下,层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)作为一种系统化的决策工具,开始受到广泛。
本文将详细介绍层次分析法及其在规划决策中的应用。
规划决策是指根据组织的目标和资源,制定出一套具体的行动方案。
规划决策需要综合考虑各种因素,如政策、经济、社会和环境等。
在这个过程中,层次分析法能够将复杂的问题分解为多个层次,帮助决策者更加清晰地认识问题,从而做出更加科学、合理的决策。
层次分析法是一种结构化、系统化的决策方法,其核心是将一个复杂的问题分解为多个层次,如目标层、准则层和方案层等。
每个层次上的元素通过相互比较,确定其相对重要性,然后根据一致性检验进行排序。
根据每个元素的权重,得出方案层的优劣排序,为决策者提供依据。
层次分析法在规划决策中具有广泛的应用。
例如,在制定城市发展规划时,可以将城市的经济、社会和环境目标作为目标层,将不同的规划方案作为方案层,然后通过层次分析法对方案进行评估和排序。
在选择合作伙伴、制定军事策略等领域,层次分析法也发挥了重要作用。
与其他规划决策方法相比,层次分析法具有以下优点:系统性:层次分析法将问题分解为多个层次,使决策过程更加系统化、条理清晰。
定量性:层次分析法通过比较元素之间的相对重要性,并计算各元素的权重,使决策过程更加定量、精确。
可比性:层次分析法采用一致性检验对元素进行排序,保证不同方案之间的可比性。
虽然层次分析法在规划决策中具有许多优点,但也存在一些不足:主观性:层次分析法中的判断和权重分配往往基于专家或决策者的主观意见,这可能导致结果具有一定的主观性和片面性。
适用范围有限:层次分析法适用于多准则、多目标的问题,但对于某些复杂问题可能无法完全适用。
计算复杂度较高:层次分析法的计算过程可能较为复杂,尤其是当问题涉及的元素较多时,需要消耗大量计算资源。