层次分析法基本原理、实施步骤、应用实例
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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。
层次分析法步骤与实例1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序.2 次分析法的步骤:3 以一个具体案例进行说明:【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。
除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。
【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。
为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。
但问题绝不这么简单。
通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。
假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。
根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。
很明显,这两个方案于所有准则都相关。
将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。
同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D 。
代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。
代表不同因素。
这样构成的递阶层次结构如下图。
目标层A准则层B准则层C措施层D图1 递阶层次结构示意图2.构造判断矩阵(成对比较阵)并赋值根据递阶层次结构就能很容易地构造判断矩阵。
层次分析法步骤及案例分析层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是一种用于解决决策问题的定性与定量相结合的方法。
该方法通过建立分层结构模型,对各个因素进行比较和权重分配,从而帮助决策者做出较为科学的决策。
本文将介绍层次分析法的步骤,并通过一个实际案例进行分析。
一、层次分析法的步骤层次分析法的步骤主要包括问题定义、建立层次结构模型、构建判断矩阵、计算权重和一致性检验等。
下面将详细介绍每个步骤。
1. 问题定义在使用层次分析法前,首先需要明确要解决的问题。
通过明确问题的目标和约束条件,可以确定出适合使用层次分析法的决策问题。
2. 建立层次结构模型在问题定义的基础上,需要建立层次结构模型,将整个问题分解为若干层次,并确定各个层次之间的关系。
通常,层次结构包括目标层、准则层和方案层。
目标层表示要达到的最终目标,准则层表示实现目标所需的评价因素,方案层表示可供选择的备选方案。
3. 构建判断矩阵构建判断矩阵是层次分析法的核心步骤。
判断矩阵用于比较和评价不同层次的因素,确定它们之间的重要性。
通过专家判断或问卷调查等方式,将各个因素两两进行比较,并赋予相应的重要性权值。
根据专家判断或调查结果,可以构建出一个全排列的判断矩阵。
4. 计算权重通过计算判断矩阵,可以获取各个因素的权重值。
常用的计算方法包括特征向量法、层次递推法和最大特征值法等。
根据计算结果,可以得到每个因素的相对权重值,从而进行比较和排序。
5. 一致性检验为了确保判断矩阵的一致性,需要进行一致性检验。
一致性指标主要包括一致性比率和一致性指数。
一致性比率用于评估判断矩阵的不一致程度,一致性指数用于判断判断矩阵是否满足一致性要求。
如果一致性比率超过一定阈值,表明判断矩阵存在较大的不一致性,需要重新调整判断矩阵。
二、案例分析为了更好地理解层次分析法的应用,下面以选择旅游目的地为例进行案例分析。
假设你准备进行一次旅行,有三个备选目的地:A、B和C。
层次分析法步骤与实例1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序.2 次分析法的步骤:3 以一个具体案例进行说明:【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。
除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。
【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。
为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。
但问题绝不这么简单。
通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。
假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。
根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。
很明显,这两个方案于所有准则都相关。
将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。
同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D 。
代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。
代表不同因素。
这样构成的递阶层次结构如下图。
目标层A准则层B准则层C措施层D图1 递阶层次结构示意图2.构造判断矩阵(成对比较阵)并赋值根据递阶层次结构就能很容易地构造判断矩阵。
层次分析法原理及应用举例
层次分析法原理:
层次分析法(AHP)是一种数量化决策方法,它可以将复杂的决策问题分解成几个子问题,并给出一个满意的结果。
它由三部分组成:分析人员、层次结构和度量。
层次分析法的目标是为了找出在多个选项中最优的一种,做出最佳决策。
它通过评估、对比、排序和得分来实现。
层次分析法应用举例:
层次分析法可以用来帮助决策者做出正确的决定,考虑到多个因素。
以下是一个简单的例子:
假设一家公司想要扩大其市场影响力,需要在新的市场上投资。
根据层次分析法,该公司可以制定几个主要决策因素,例如:投资风险、投资回报、国际市场风险等。
然后,该公司可以根据不同的决策因素给出不同的评分,以便找出最佳的投资目标。
例如,公司可以给出一个5级评分系统,1分表示“最低”,5分表示“最高”,然后根据这些评分,对每个投资目标进行排序,以找出最佳投资目标。
层次分析法步骤与实例1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序.2 次分析法的步骤:3 以一个具体案例进行说明:【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。
除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。
【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高".为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。
但问题绝不这么简单。
通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。
假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。
根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层.很明显,这两个方案于所有准则都相关。
将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。
同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D。
代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。
.。
代表不同因素。
这样构成的递阶层次结构如下图。
目标层A准则层B准则层C措施层D图1 递阶层次结构示意图2.构造判断矩阵(成对比较阵)并赋值根据递阶层次结构就能很容易地构造判断矩阵。
层次分析法案例层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种多目标决策方法,它通过构建层次结构、建立判断矩阵、计算权重和一致性检验等步骤,帮助决策者进行系统化的决策分析。
下面我们通过一个案例来详细介绍层次分析法的具体应用。
案例背景:某公司准备引进一款新的生产设备,但在选择适合的设备时面临多个因素的考量,比如设备的性能、价格、维护成本等。
为了做出最合理的决策,公司决定采用层次分析法来进行决策分析。
步骤一,构建层次结构。
首先,公司将引进新设备的决策问题分解为三个层次,目标层、准则层和方案层。
目标层是引进新设备,准则层包括设备性能、价格和维护成本,方案层则是具体的设备选项。
在这个案例中,我们假设有A、B、C三种设备可供选择。
步骤二,建立判断矩阵。
接下来,公司需要对准则层和方案层进行两两比较,以确定它们之间的相对重要程度。
通过专家意见调查或者问卷调查,公司得到了比较矩阵,比如设备性能对价格的重要程度、设备性能对维护成本的重要程度等。
步骤三,计算权重。
利用AHP的计算方法,公司可以根据比较矩阵计算出每个准则和方案的权重。
这些权重可以帮助公司确定对于引进新设备而言,性能、价格和维护成本的重要程度,以及A、B、C三种设备的优劣。
步骤四,一致性检验。
在计算权重之后,公司需要进行一致性检验,以确保比较矩阵的合理性和可靠性。
如果比较矩阵通过一致性检验,则可以继续进行下一步决策分析。
步骤五,综合分析。
最后,公司可以利用计算出的权重,对三种设备进行综合分析,以确定最佳的选择。
在这个案例中,公司可以根据性能、价格和维护成本的权重,对A、B、C 三种设备进行打分和排名,从而做出最合理的决策。
通过以上案例,我们可以看到层次分析法在多目标决策问题中的应用。
它通过构建层次结构、建立判断矩阵、计算权重和一致性检验等步骤,帮助决策者进行系统化的决策分析,提高决策的科学性和准确性。
总之,层次分析法是一种强大的决策分析工具,它不仅可以用于企业的决策问题,也可以应用于个人生活中的选择问题。
层次分析法步骤与实例1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序.2 次分析法的步骤:3 以一个具体案例进行说明:【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。
除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。
【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。
为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。
但问题绝不这么简单。
通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。
假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。
根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。
很明显,这两个方案于所有准则都相关。
将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。
同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D 。
代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。
代表不同因素。
这样构成的递阶层次结构如下图。
目标层A准则层B准则层C措施层D图1 递阶层次结构示意图2.构造判断矩阵(成对比较阵)并赋值根据递阶层次结构就能很容易地构造判断矩阵。