数学建模---层次分析法
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1 危害性分级模型的建立与求解
1.基于层次分析模型对恐怖袭击事件危害性指标建立层次结构模型
考虑到恐怖袭击事件的危害性、人员伤亡、经济损失、发生的时机、地域、针对的对象等等诸多因素有关,在构建指标体系时,无法全部考虑到所有指标,因此本文采用层次分析模型,以定性和定量相结合的方法处理指标。根据上述分析可知, 影响恐怖事件危险性级别的因素有很多,但是,在构建综合评价指标体系时,很难一次性考虑全部细节,此时可以将问题分解成多个层次,而每个层次又包含多个要素,依据大系统理论的分解协调原理,由粗到细,从全局到局部地逐步深入分析,把危险性级别评价的诸多影响因素条理化、层次化,从而建立一个递阶层次分析模型具体的层次分析模型如图1所示。
通过附件1对所有数据指标分析,建立系统的递阶层次结构,第一层为目标层分为5大类,第二层为准则层,第三层为子准则层,第四层为方案层。其结果如下表所示:
目标层 准则层 子准则层 方案层
恐怖袭击危害性指标响应级别
人员伤亡 死亡人数
级别1
级别2
级别3
级别4
级别5 受伤人数
被绑人数
经济损失 损失程度1
损失程度2
损失程度3
损失程度4
攻击类型 攻击设施
攻击个人
攻击群体
武器类型 无杀伤力
中小型杀伤力
2 攻击设施
1.2 构造成对比较矩阵
从层次结构模型的第2层开始,对于从属于(或影响及)上一层因素的同一层诸因素,用成对比较法和1~9比较尺度构建成对比较矩阵[1],直到最底层。
表2 标度------比较尺度解释
标度 定义
1 因素i与因素j相同重要
3 因素i比因素j稍重要
5 因素i比因素j较重要
7 因素i比因素j非常重要
9 因素i比因素j绝对重要
2,4,6,8 因素i与因素j的重要性的比值介于上述两个相邻等级之间
倒数1,1/2,1/3,1/4,1/5,1/6,1/7,1/8,1/9 因素j与因素i比较得到判断值为ija的互反数,
层次分析法建模课件
层次分析法(AHP-Analytic Hierachy process)---- 多目标决策方法
70 年代由美国运筹学家T·L·Satty提出的,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法论。吸收利用行为科学的特点,是将决策者的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂而且缺乏必要的数据情况下,采用此方法较为实用,是一种系统科学中,常用的一种系统分析方法,因而成为系统分析的数学工具之一。
传统的常用的研究自然科学和社会科学的方法有:
机理分析方法:利用经典的数学工具分析观察的因果关系;
统计分析方法:利用大量观测数据寻求统计规律,用随机数学方法描述(自然现象、社会现象)现象的规律。
基本内容:(1)多目标决策问题举例AHP建模方法
(2)AHP建模方法基本步骤
(3)AHP建模方法基本算法
(3)AHP建模方法理论算法应用的若干问题。
参考书: 1、姜启源,数学模型(第二版,第9章;第三版,第8章),高等教育出版社
2、程理民等, 运筹学模型与方法教程,(第10章),清华大学出版社
3、《运筹学》编写组,运筹学(修订版),第11章,第7节,清华大学出版社
一、问题举例:
A.大学毕业生就业选择问题
获得大学毕业学位的毕业生,“双向选择”时,用人单位与毕业生都有各自的选择标准和要求。就毕业生来说选择单位的标准和要求是多方面的,例如:
①能发挥自己的才干为国家作出较好贡献(即工作岗位适合发挥专长); ②工作收入较好(待遇好);
③生活环境好(大城市、气候等工作条件等);
④单位名声好(声誉-Reputation);
⑤工作环境好(人际关系和谐等)
⑥发展晋升(promote, promotion)机会多(如新单位或单位发展有后劲)等。
问题:现在有多个用人单位可供他选择,因此,他面临多种选择和决策,问题是他将如何作出决策和选择?——或者说他将用什么方法将可供选择的工作单位排序?
数学建模队员的选拔
摘要
一年一度的全国大学生数学建模竞赛是高等院校的重要赛事。但在对参赛队员进行选拔时,往往会遇到很多难题,以致有时并不能选出真正优秀的队员代表学校参加全国竞赛。本文通过对学生自身具备的与数学建模有关的素质的考察,解决了选拔参赛队员及确定最佳组队的问题。本文主要采用层次分析法,通过对建模队员的综合能力以及专项能力的考察,综合考虑个人的指标以及整队的技术水平,给出了选拔队员的模型,并最终从15名队员中选出9名优秀队员组成三队,建立了最佳的组队方案。
问题一,我们给出了选拔队员时应考察的情况,并针对数学建模应具备的关键素质,给出了相关素质的权重。
问题二,我们全面考察了15名队员的六项指标,并利用层次分析法及matlab编程求出了各指标的权重,然后根据权重得到15名队员的的综合排名,最后剔除后六名,得到前九名队员,依次是:2S,1S,14S,8S,11S,4S10S,6S,13S。为了组成3个队,使得这3队的整体水平最高,我们建立了求每个队竞赛水平的模型,根据题目要求,为使三名队员的技术水平可以互补,参赛学生最好来自不同专业,我们在多种组合方式下经计算比较后得到最佳组合方案。如下表:
问题三,我们如果只考察计算机而不考察其它能力,选出最佳队员S11和S13,其成绩分别为第五和第九,并非特别拔尖。而且通过对计算机编程能力在关键素质中所占的比例24.9%分析(1/4不到),这种直接录用的选拔方式,有可能影响队伍的总体水平,而且有失公平,所以不可取。
问题四,我们在前几问的基础上,综合数学建模的关键素质所占的权重分析,给出了对数学建模教练组在选拔队员时的建议。
关键词:最佳组队;层次分析法;matlab编程,权重
一、问题重述
由于竞赛场地、经费等原因,不是所有想参加竞赛的人都能被录用。为了能够选拔出真正优秀的同学代表学校参加全国竞赛,数学建模教练组需要投入大量的精力,但是每年在参赛的时候还是有很多不如意之处:有的学生言过其实,有的队员之间合作不默契,影响了数学建模的成绩。
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2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承 诺 书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名): 广东金融学院
参赛队员 (打印并签名) :1. 曾彬
2. 曾庆达
3. 陈佳玲
指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):
日期: 2013 年8 月 22日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛