浅谈对层次分析法(AHP)的认识
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费了我不少时间:层次分析法
一、什么是层次分析法
层次分析法(AHP)是一种多层次决策分析方法,它是一种系统分析方法,用于求解多目标决策问题。
它是一种基于结构化的模型,用于构建决策者的偏好和重要性,以及比较不同的选择。
AHP的核心思想是将复杂的决策问题分解成一系列的子问题,以便更好地理解和解决。
它通过建立层次结构来组织和分析信息,以帮助决策者更好地比较不同的选择。
二、AHP的特点
1、AHP法能够有效地处理多目标决策问题,具有良好的可视性和可操作性,可以有效地
提高决策效率。
2、AHP法可以有效地提高决策的准确性,可以有效地把决策者的主观偏好和客观事实有
机结合起来,从而更好地满足决策者的需求。
3、AHP法可以有效地把复杂的决策问题分解成一系列的子问题,以便更好地理解和解决。
4、AHP法可以有效地把不同的决策者的偏好和重要性结合起来,从而更好地满足决策者
的需求。
三、AHP的应用
1、AHP法在战略规划中的应用:AHP法可以用来分析不同战略选择的优劣,从而帮助决
策者更好地选择最佳战略。
2、AHP法在经济规划中的应用:AHP法可以用来分析不同的经济投资方案,从而帮助决
策者更好地选择最佳。
层次分析法(AHP)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:层次分析法(AHP)对于草地农业生态系统这个涉及复杂的社会、经济、生态问题的系统,过去的系统分析与设计常常凭经验,靠主观判断进行,缺乏应有的科学性,因而往往造成重大失误。
层次分析法是一种新的定性分析与定量分析相结合的系统分析方法,是将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法,简称AHP(The Analytic Hierarchy Process)法。
近年来,层次分析法在草地农业生态系统的系统分析、设计与决策中日益受到重视。
1层次分析法的基本方法和步骤层次分析法是把复杂问题分解成各个组成因素,又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构。
通过两两比较的方式确定各个因素相对重要性,然后综合决策者的判断,确定决策方案相对重要性的总排序。
运用层次分析法进行系统分析、设计、决策时,可分为4个步骤进行;(1)分析系统中各因素之间的关系,建立系统的递阶层次结构;(2)对同一层次的各元素关于上一层中某一准则的重要性进行两两比较,构造两两比较的判断矩阵;(3)由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重;(4)计算各层元素对系统目标的合成权重,并进行排序,2递阶层次结构的建立首先把系统问题条理化、层次化,构造出一个层次分析的结构模型。
在模型中,复杂问题被分解,分解后各组成部分称为元素,这些元素又按属性分成若干组,形成不同层次。
同一层次的元素作为准则对下一层的某些元素起支配作用,同时它又受上面层次元素的支配。
层次可分为三类;(1)最高层:这一层次中只有一个元素,它是问题的预定目标或理想结果,因此也叫目标层;(2)中间层:这一层次包括要实现目标所涉及的中间环节中需要考虑的准则。
该层可由若干层次组成,因而有准则和子准则之分,这一层也叫准则层;(3)最底层:这一层次包括为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等,因此也称为措施层或方案层。
ahp层次分析法-回复AHP层次分析法(Analytic Hierarchy Process)是一种用于多标准决策的数学模型,可用于解决各种复杂的问题。
在这篇文章中,我们将逐步回答与AHP层次分析法有关的问题,并深入探讨它的原理和应用。
首先,我们需要了解AHP层次分析法的基本原理。
AHP层次分析法由美国数学家托马斯·S·赫尔佐格(Thomas L. Saaty)于20世纪70年代初提出。
该方法通过将决策问题分层为准则层、方案层和子准则层来帮助决策者做出最佳决策。
在AHP中,决策者需要对每个层级进行配对比较,并根据其重要性为每个因素分配权重。
最终,通过计算累积权重得分,可以确定最优解决方案。
接下来,我们将详细介绍AHP层次分析法的步骤。
首先,决策者需要明确问题的目标,并将其转化为一个层次结构。
这个层次结构由准则层、方案层和子准则层组成。
准则层是最高级别,包含决策问题的目标或标准。
方案层是次一级别,包含实际的解决方案或决策选项。
子准则层是最低一级,包含影响决策的具体因素或条款。
其次,决策者需要进行配对比较,以确定不同层级之间的相对重要性。
在每个层次中,决策者将为每对因素进行配对,并根据其重要性进行比较。
通常使用1到9之间的数值(包括1和9),其中1表示两个因素具有相同的重要性,9表示一个因素比另一个因素重要性高出很多。
然后,通过计算一致性指标(Consistency Index,CI)和一致性比率(Consistency Ratio,CR),来检查比较矩阵的一致性。
如果CR小于0.1,则意味着比较矩阵是一致的,并且可以继续进行下一步的计算。
接着,决策者需要分配权重。
通过将层次结构中的每个因素与其上一级因素的重要性进行配对比较,可以计算出每个因素的权重。
权重的计算使用特征根法,将配对比较矩阵转化为特征向量,并进行归一化处理。
最终,决策者将得到每个因素的权重,以及每个方案的权重。
最后,决策者可以根据每个方案的权重得分,确定最佳决策方案。
层次分析法(AHP)对于草地农业生态系统这个涉及复杂的社会、经济、生态问题的系统,过去的系统分析与设计常常凭经验,靠主观判断进行,缺乏应有的科学性,因而往往造成重大失误。
层次分析法是一种新的定性分析与定量分析相结合的系统分析方法,是将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法,简称AHP(The Analytic Hierarchy Process)法。
近年来,层次分析法在草地农业生态系统的系统分析、设计与决策中日益受到重视。
1层次分析法的基本方法和步骤层次分析法是把复杂问题分解成各个组成因素,又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构。
通过两两比较的方式确定各个因素相对重要性,然后综合决策者的判断,确定决策方案相对重要性的总排序。
运用层次分析法进行系统分析、设计、决策时,可分为4个步骤进行;(1)分析系统中各因素之间的关系,建立系统的递阶层次结构;(2)对同一层次的各元素关于上一层中某一准则的重要性进行两两比较,构造两两比较的判断矩阵;(3)由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重;(4)计算各层元素对系统目标的合成权重,并进行排序,2递阶层次结构的建立首先把系统问题条理化、层次化,构造出一个层次分析的结构模型。
在模型中,复杂问题被分解,分解后各组成部分称为元素,这些元素又按属性分成若干组,形成不同层次。
同一层次的元素作为准则对下一层的某些元素起支配作用,同时它又受上面层次元素的支配。
层次可分为三类;(1)最高层:这一层次中只有一个元素,它是问题的预定目标或理想结果,因此也叫目标层;(2)中间层:这一层次包括要实现目标所涉及的中间环节中需要考虑的准则。
该层可由若干层次组成,因而有准则和子准则之分,这一层也叫准则层;(3)最底层:这一层次包括为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等,因此也称为措施层或方案层。
上层元素对下层元素的支配关系所形成的层次结构被称为递阶层次结构。
当然,上一层元素可以支配下层的所有元素,但也可只支配其中部分元素。
APH层次分析法检验层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是由美国经济学家托马斯·塞蒂(Thomas L. Saaty)于20世纪70年代初提出的一种决策分析方法。
该方法通过对决策问题中各个因素之间的相对重要性进行比较,从而得到最终的决策结果。
这篇文章将从AHP方法的基本原理、应用场景以及主要优缺点等方面进行分析。
首先,我们需要了解AHP方法的基本原理。
该方法的核心思想是将复杂的决策问题分解为层次结构,根据各个因素之间的相对比较进行权重判断,并最终得到决策结果。
具体来说,AHP方法分为以下几个步骤:1.建立层次结构:将决策问题分解为多个层次,从总目标到具体的因素,形成一个层次结构。
2.构造判断矩阵:通过专家意见、问卷调查或统计数据等方式,确定各个因素之间的相对重要性,并构造成一个判断矩阵。
3.计算判断矩阵的特征向量:通过特征值法或逼近法,计算判断矩阵的特征向量,得到各个因素的权重。
4.一致性检验:通过计算一致性指标和随机一致性指标,检验判断矩阵的一致性程度,以确保判断矩阵的可靠性。
5.计算各层次的权重:根据各个因素的权重和上层因素的权重,计算出各层次的综合权重。
6.最终决策结果:根据各层次的综合权重,得到最终的决策结果。
AHP方法有广泛的应用场景,尤其适用于多因素、多目标、多参考点的决策问题。
例如,在工程项目管理中,可以利用AHP方法对各项指标进行权重比较,从而确定项目的优先级和资源分配计划。
在投资决策中,可以利用AHP方法对不同投资标的的风险、收益、流动性等因素进行评估,帮助投资者做出合理的投资决策。
此外,AHP方法还可以应用于组织评估、供应链管理、市场营销等多个领域。
虽然AHP方法在决策分析中具有一定的优势,但也存在一些局限性。
首先,AHP方法对专家意见的依赖性较高,专家经验和主观判断会对最终决策结果产生较大影响。
其次,AHP方法需要构建判断矩阵,计算复杂,容易产生计算误差。
用人话讲明白AHP层次分析法(非常详细原理+简单工具实现)文章目录1、前言与算法简述2、AHP层次分析法过程 2.1 构建层次评价模型 2.2 构造判断矩阵2.3 层次单排序与一致性检验 2.3.1 层次单排序 2.3.2 求解最大特征根与CI值 2.3.3 根据CI、RI值求解CR值,判断其一致性是否通过。
2.4 层次总排序与一致性检验3、案例以及工具实现 3.1 外出旅游最重视的因素3.1.1 使用工具 3.1.2 案例操作 3.1.3 分析结果解读 3.1.4 小结 3.2 选择最佳外出旅游地 3.2.1 使用工具 3.2.2 案例操作3.1.3 分析结果解读 3.2.4 小结4、代码实现1、前言与算法简述今天应粉丝要求,梳理一下层次分析法。
层次分析法,即Analytic HierarchyProcess(AHP) ,是美国运筹学家 Saaty 于20世纪70年代初期提出的一种主观赋值评价方法。
层次分析法将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等多个层次,并在此基础上进行定性和定量分析,是一种系统、简便、灵活有效的决策方法。
这个算法是一个多指标综合评价算法,由于这个算法简单、实用,因此在经管类或者实际生活中应用的非常多,其一般有两个用途:指标定权给指标制定权重,打个比方,例如选择旅游地这个决策,可能一般我们由以下5个因素组成,但是每个人(主观)对因素的重视程度不一,ahp可以实现在无需搜集数据的情况下,给这些指标制定权重。
量化方案选择同样是选择旅游地这个决策,可能我们有一些方案,例如苏杭、北戴河、桂林这三个方案,层次分析法可以综合以上5个因素,给这些方案计算得出一个量化得分,例如苏杭0.3分、北戴河0.35分、桂林0.45分,这样根据分值大小,我们就可以选择得到内心或者经验上最心怡的方案了。
通过上面讲解层次分析法的作用,在生活、工作中其实我们可以应用这个模型的渠道是非常广的,特别是那些需要主观决策的、或者需要用经验判断的决策方案,例如:买房子(主观决策)选择旅游地(主观决策)给员工进行绩效评估(经验判断)选择开店地址(经验判断)2、AHP层次分析法过程层次分析法的原理,是在分析一个现象或问题之前,首先将现象或问题根据它们的性质分解为有关因素,并根据它们之间的关系分类而形成一个多层次的结构模型。
层次分析法建模层次分析法(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,採用此方法较为实用,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?B.假期旅游地点选择暑假有3个旅游胜地可供选择。
四川省巴中市旅游资源评价摘要:旅游资源定量评价有利于人们清楚了解本地区旅游资源质量的优劣、数量的多少、影响的大小;有利于决策者正确把握区域旅游资源情况,做出正确的开发、保护决策,使旅游资源发挥最大经济效益、社会效益和环境效益。
本文运用层次分析法进行定量计算,对巴中市旅游资源做出综合评价。
关键词:层次分析法;旅游资源;评价体系巴中地区不仅有得天独厚的自然资源,还有着丰富的红色旅游资源。
本文根据巴中市旅游资源景观特点,利用层次分析法(AHP法)建立了一个巴中市旅游资源评价指标体系,从而构造了巴中市旅游资源的评价体系。
一、巴中市旅游资源现状巴中位于中国西部,地处川陕两省交界的大巴山系米仓山南麓,幅员12325平方公里。
它属盆地边远山区,境内地势,北高南低,东邻达州,南接南充,西抵广元,北接陕西汉中。
它居成都、重庆、西安的“金三角”。
大自然的鬼斧神工造就了这方独特秀美的人间仙景,山河之间,田连阡陌,风景名胜,星罗棋布。
全市旅游资源占国土总面积的12%,高出全国5个百分点,有风景名胜25处2个国家重点风景名胜区,6个全国重点文物保护单位,3个省级森林公园,1个省级地质公园,2个省级自然保护区,1个全国爱国主义教育基地,2个市级风景区。
但由于巴中的旅游开发起步较晚,投资不足,各景区旅游产品开发程度较低多处于初创期,管理和经营粗放。
因此,对巴中市现有旅游资源进行综合评价,对巴中旅游业可持续发展尤其重要。
二、AHP法对巴中市旅游资源评价1、AHP法AHP ( The Analytic Hierarchy Process的缩写)即层次分析法,是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。
AHP的主要特点是通过建立递阶层次结构,把人们的判断转化为若干因素两两之间重要度的比较上面,从而把难于量化的定性判断转化为可操作的重要度的比较上面。
在许多情况下,决策者可以直接使用AHP进行决策,极大地提高了决策的有效性、可靠性和可行性,但其本质是一种思维方式,它把复杂问题分解成多个组成因素,又将这些因素按支配关系分别形成递阶层次结构,通过两两比较的方法确定决策方案相对重要度的总的排序。
浅谈对层次分析法(AHP的认识
层次分析法的简介及学习体会
层次分析法(AHP )就是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。
短学期里,在有限的几节课上,老师给我们介绍了层次分析法的背景、基本步骤、应用与解法等。
现在,我将在本文中浅谈一下自己上完课后对层次分析法的认识理解,阐述层
次分析法的基本步骤,并举出一个使用层次分析法的案例,最后对层次分析法的优缺点进行
评估。
层次分析模型是数学建模中常用的模型。
在现实世界中,无论是日常工作还是生活,涉
及经济社会等因素,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、对企业进行评估的实例等等。
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。
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。
层次分析法的基本步骤
1. 建立层次分析结构模型
深入分析实际问题,将有关因素自上而下分层(目标一准则或指标一方案或对象),上层受下层影响,而层内各因素基本上相对独立。
如在老师教案中的例子一一选择旅游地中,将决策问题分为3个层次:目标层0,准则
层C,方案层P;每层有若干元素,各层元素间的关系用相连的直线表示。
通过相互比
较确定各准则对目标的权重,及各方案对每一准则的权重。
将上述两组权重进行综合,确定各方案对目标的权重。
2. 构造成对比较阵
用成对比较法和1-9尺度,构造各层对上一层每一因素的成对比较阵。
3. 计算权向量并作一致性检验
对每一成对比较阵计算最大特征根和特征向量,作一致性检验,若通过,则特征向量为权向量。
4. 计算组合权向量(作组合一致性检验*)
组合权向量可作为决策的定量依据。
层次分析法的案例分析AHP建模实例
1995年全国人学生数学模型竟赛的“人Wj冶炼炉的作业调度⑷”问题是•道从实际工业课题提炼、简化出来的数学问越.而且这种多车多炉的优化调度问题是每存在的牛•产问题本
文利用层次分析法对使用1〜5台大牟选择最优方案
天车与冶炼炉作
业闊度的耍求为:1)成
品钢产杲高:2)各台天
车的作业率(天车作业
时间所占比例)尽量均
衡(考虑到设备及人员
安全等因索,一燉犬车
作业率不超过70%):
3)绝不允许出现大车
ft!撞等事故:4)调度
规则尽最简明•以利于
现场人员使用在不超过
5台天车的条件下进行
方案杼优
为使问题简化.从大车作业率不超过70%的要求•根据赛题所作假设⑴不难判断出至少有3台犬车才能完成基本匸序因此只需对采用3台犬车方案、4台犬车方案和5台犬车方案这3冲方案进行选优建模根据各类冈素之间的隶属关系把它们分为3个层次•并建立递阶层次结构模型冃标层,4 :合理选择天车台数
匍!|层C:总产量6天车利用率6调度筲便性6天乍作业均衡性C入乍作业安全性6
方案层P: 3台天车Pi. 4台天车肥,5台天车P*
IU据冬丙素的亜耍性关系构造判断矩阵,并利用AHP软件⑴进行计算.所彳非J断葩阵及
相应计算结果如下:
(1)判断矩阵.4 • C(2)判断矩阵P
A c C2C J C4Cs W Ci Pl Pl P3W
Cl11443Q34726Pl125Q58155
Cl1133斗Q332091/2 1 3
Q30900 Ci1/41/3131/2 011763
1/51/3 1
C41/41/31/3110(291Q10945
Cs1/31/47
411012011注
--Vax*
3004.CZi= 0002.
注b“ 5304, CR -Q 06&< Q IQ CR= Q003v Q IQ •个钢铁厂都普遍
■ ■ ■次纠构图
(4)刿斷矩阵〔J P
层次总排序及一致性检脸•共结杲如下:
层次总排序-致性指标:CI= 甲C 』尸3 982 855x 10 2
5
层次总排序随机一致性指标:R1= 沏 ir ft 58
层次总排序随机•致性比率:CR = ^= 0 006 8< Q 1Q
知层次总排序的计算结果具有活意的一致性层次尸总排序向fcw= (0 436 41, 0 262 494 301 10)T ,权重最大的一项即为最优项溝后結果(由优到次):
3台大车r §台夭车-M 台大车
故应选择3台天车的柞业调度方案
层次分析法的优缺点 优点:
(1)
AHP 把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断和综合的思维方式进行决策 ,是 系
统分析的重要工具。
(2) AHP 把定性和定量方法相结合,能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问 题,应用范围很广•并且这种方法将决策者与决策分析者相互沟通 ,决策者甚至也可以直接
运用它,因此增加了决策的有效性。
C: Pl
Pi P J W
尸i
I 1/3
1A 0 087 94 Pl
s
J
1/3 Q 242 64
円 7
3 I Q 669 42
注;As
*= i W7「门=A 00^
5
CR= Q 006< 0 i a
⑸判断矩阵O
P
Ci
Pi Pi Pi
Pi 1
7
斗 Q 571 43
Pl 1Z2 1
0 285 71 Pl
1/1
1/2
1
Q 142 86
上孤丄i 000.
C-
CK= 0
OOOc
(\ 10
C
Pi P2
Pi W P\ 1 3 € 0 658 65 Pi 1/3 1 1 Q 1S5 17 Pi
1/5
1
1
0 156 18
注
:,11压
=a
029,C73= a 0145.
CJ?- 0 025- 0 1G
(6)判斷矩阵G- 7
F L
Pi Pi W
F\ 1 3 7 {] 669 42 Pi 1/3
1
3 U 242 6
4 Pi
l/7
1/3
]
0 087 91
托 1 OO7.GJs= a 0033.
CJ? = 0 OW 0 10
AHP 从建立层次结构模型到构造两两比较判断矩阵 , 人的主观因素的作用较大 , 采取 专家群体判断的办法是克服这一局限性的有效途径。
然而, 只要对系统的分析及问题的因素
了解得愈透彻 , 愈能得到合理的判断和正确的排序结果。
参考文献
[1]姜启源• 1995年全国大学生数学建模竞赛
.数学的实践与认识,1996, 26 (1) : 1〜3
(3) AHP 的基本原理、步骤及计算非常简便
局限:
结果简单明确 , 易于被决策者了解和掌握。