基于改进主成分分析法的Topsis在学术期刊评价中的应用研究
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多属性决策中的TOPSIS法研究在多属性决策问题中,如何有效地权衡各个属性的优劣并进行优化选择是至关重要的。
本文研究了TOPSIS法在多属性决策中的应用,首先介绍了TOPSIS法的背景和意义,然后对其研究历史和现状进行了综述,最后详细阐述了使用TOPSIS法进行多属性决策的方法和步骤。
通过实验结果与分析,验证了TOPSIS法的有效性和优越性。
本文的研究成果将为多属性决策领域的进一步发展提供参考。
在现实生活中,人们经常需要面对多个属性的决策问题,如产品质量评估、供应商选择、投资决策等。
如何权衡这些属性的优劣并进行优化选择是至关重要的。
TOPSIS法是一种常用的多属性决策方法,其基本思想是通过比较理想解和负理想解来筛选出最优方案。
然而,TOPSIS法在某些情况下可能会出现一定的局限性,如对数据分布和属性权重的主观性强等。
因此,本文旨在研究TOPSIS法的应用,同时探讨其改进方法,为多属性决策问题提供更准确的解决方案。
TOPSIS法是由韩国学者首次提出的一种多属性决策方法。
自提出以来,TOPSIS法在多个领域得到了广泛的应用,并逐渐成为一种主流的多属性决策方法。
在现有研究中,TOPSIS法主要应用于供应商选择、项目评估、投资决策等领域。
与此同时,研究者们也对TOPSIS法进行了一些改进,如通过引入新的评价函数来减少主观性等。
与其他属性决策方法相比,TOPSIS法具有独特的特点和优势。
TOPSIS 法能够权衡多个属性的优劣,而不仅仅是单一属性的最优选择。
TOPSIS法相较于其他多属性决策方法更为简单易行,且易于理解。
TOPSIS法的主观性较弱,更加客观。
使用TOPSIS法进行多属性决策需要遵循以下步骤:建立数据集:搜集并整理多个方案在各个属性上的指标值,建立数据集。
选择属性和权重:根据问题需求选择适当的属性,并确定各属性的权重。
确定理想解和负理想解:计算出各方案与理想解和负理想解之间的距离。
计算相对接近度:将各方案与理想解的距离除以与负理想解的距离,得到相对接近度。
基于改进权值和TOPSIS质量评估方法孙希彤;刘秋生;王乐军【摘要】针对武器电子系统质量评估过程中客观性不强、实用度较差的问题,引入评估指标的区分度与重要度概念,提出基于DSmT改进权值的TOPSIS质量评估方法;首先,从主客观角度构建指标重要度和区分度作为广义信度赋值;然后采用DSmT (Dezert-Smarandache Theory)理论融合不同冲突证据源的广义信度赋值,消除证据源间的冲突,得到改进权值;接着构造基于改进权值的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)法隶属贴近度;最后,以某型感应装定器为例进行实验验证,结果表明,该方法确定的指标权重具有更高可信度,对系统的质量评估更加准确,符合装备实际情况,具有较好的工程应用价值.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)001【总页数】5页(P228-231,238)【关键词】改进权值;质量评估;隶属贴近度【作者】孙希彤;刘秋生;王乐军【作者单位】军械工程学院三系,石家庄050003;军械工程学院三系,石家庄050003;中国人民解放军66435部队,河北承德067000【正文语种】中文【中图分类】TP306武器电子系统质量评估是一个选择指标、划分权重、给出评判的过程。
现代质量评估中,指标权重确定一直是一个难以解决的问题,也是多决策领域专家关注与研究的重点。
比较常用的权重确定方法[1]有主成分分析法、灰色关联度分析法[2]、粗糙集理论分析法、聚类分析法、信息熵权法和层次分析法[3]。
不论何种方法,主要分为两大范畴。
一类是基于人因的主观权重确定,一类是基于源数据的客观权重确定。
诸如基于数据源信息熵的客观权重充分发挥了指标数据本身信息有效性,但缺乏人因指导。
采用引入专家评判的模糊综合评估或层次分析法来获取指标权重,受主观臆测影响,一旦评判失误,会出现极大偏差。
基于熵权topsis模型的高校科研绩效评价近些年来,作为重要组成部分,高校科研绩效评价受到了更多的关注,其中,TOPSIS方法更是受到大家关注,因其是以离散数据为基础的一种数据模型,而且具有快速、精准以及易于使用的特点,成为了研究者讨论高校科研绩效评价的重要工具。
本文将研究以TOPSIS 方法为基础,利用熵权TOPSIS模型对高校科研绩效进行评价的相关方法。
熵权TOPSIS模型是在传统的TOPSIS方法的基础上,运用熵权法,对样本的各项性质进行权重优先级分配,可以更加准确、迅捷地评价高校科研绩效。
首先,针对熵权TOPSIS模型,确定评价标准以及选择指标。
在高校科研绩效的评价中,常用的指标有科研成果获奖、科研论文发表量、科研项目申请量、科研专利授权数量、科研合作活动数量等。
另外,评价标准也有很多,例如:高校的科研绩效评价标准可以包括数量、质量、影响力、成本等的综合考核。
根据实际情况,应当确定高校科研绩效评价指标以及评价标准。
其次,利用熵权法加快求解过程,分配指标权重。
熵权法是一种非凸优化算法,可以有效地计算出各个指标的权重比例,使其相对权重值更加准确,反映现实情况更加真实,加快求解过程。
最后,采用TOPSIS方法对高校科研绩效进行评价。
TOPSIS方法可以将每一个单位的科研绩效评分标准化和综合化,可以将高校科研绩效评价的多个指标进行综合衡量,从而得出最终的科研绩效评价指标,反映出高校科研绩效的客观真实。
综上所述,在高校科研绩效评价中,熵权TOPSIS模型是一种高效的方法,能够准确地反映出高校科研绩效的实际情况,满足不同高校科研活动的考核要求,且快速准确。
因此,在今后的高校科研绩效评价中,值得更多研究者将熵权TOPSIS模型作为一种有效的评价模型,结合实际情况,更好地评价高校科研绩效,为提高高校科研水平贡献力量。
一种基于加权马氏距离的TOPSIS改进评价法及其应用王韦霞【摘要】传统TOPSIS评价法构造的正、负理想解容易产生逆序现象,而且使用的欧氏距离无法考虑到决策指标之间的相关性;针对此类问题,提出了一种基于加权马氏距离的TOPSIS改进法:一是用极差变换法对评价指标进行无纲化处理,消除逆序现象;二是对评价方案做正交变换,利用变换后的评价方案到正、负理想解的马氏距离代替传统欧式距离,经案例证明,改进后的TOPSIS优于传统的方法.【期刊名称】《重庆工商大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】5页(P40-44)【关键词】逆序;加权马氏距离;协方差阵;TOPSIS【作者】王韦霞【作者单位】安徽机电职业技术学院基础教学部,安徽芜湖241003【正文语种】中文【中图分类】O223TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)评价法属多指标、多方案的排序法,它的中心思想是:通过构造评价体系的正、负理想解向量,计算每个评价方案到正、负理想解向量的距离,再求出每个评价方案和最优方案的相对贴近度来对方案进行排序,从而选出最优方案。
1 传统TOPSIS法及其局限性设有n个评价方案Ai(i=1,2,…,n)及m个指标Cj(j=1,2,…,m),xij为评价方案Ai在指标Cj下的指标数据。
传统的TOPSIS方法采用如下操作步骤:步骤1 用向量归一化法对评价指标进行预处理,即:步骤2 构造加权规范评价矩阵Z=(zij)n×m,其中:zij=wjyij (i=1,2,…n;j=1,2,3,…,m)步骤3 构造正理想解和负理想解其中:步骤4 计算各评价方案到正、负理想解的欧氏距离。
步骤5 计算各评价方案对正理想解的相对贴近度其中:步骤6 根据相对贴近度对各评价方案进行排序。
2 传统TOPSIS法及其局限性传统的TOPSIS法存在如下局限性[1-2]:(1) 由步骤2发现,权重采用主观判断且事先作用于标准数据中,不仅缺乏客观合理性,而且容易导致TOPSIS现逆序现象。
TOPSIS_综合评价法1.确定评价指标:首先确定评价的指标,这些指标应该能够反映出评价对象的重要特征。
指标可以是定量的,也可以是定性的。
2.归一化处理:对于每个指标,将不同方案的数据转化为标准化的值。
对于定量指标,可以使用最大最小值法或标准差法来进行归一化。
对于定性指标,可以使用评分法将其转化为定量指标。
3.确定权重:使用层次分析法(AHP)或主成分分析法(PCA)来确定每个指标的权重。
权重反映了每个指标对评价结果的重要程度。
4.确定正负理想解:通过在每个指标上找到最大值和最小值,确定正理想解和负理想解。
正理想解是在每个指标上取最大值的方案,而负理想解是在每个指标上取最小值的方案。
5.计算相对接近度:计算每个方案与正理想解和负理想解之间的相对距离。
可以使用欧几里德距离或曼哈顿距离来计算相对接近度。
6.计算综合得分:根据每个方案的相对接近度,计算综合得分。
相对接近度越接近于1,说明方案越好。
1.相对简单:TOPSIS方法的计算步骤相对简单,易于理解和操作。
只需要确定评价指标、归一化处理、确定权重、确定正负理想解、计算相对接近度和计算综合得分几个步骤。
2.灵活性强:TOPSIS方法可以适用于各种类型和数量的指标。
可以评价定量指标和定性指标,也可以评价单一指标和多个指标。
3.结果可解释性强:TOPSIS方法可以根据每个方案的得分,对各个方案进行排序,从而得出评价结果。
评价结果可以直观地反映出每个方案的优势和劣势。
4.主客观相结合:TOPSIS方法将主观评价和客观评价相结合。
通过确定权重,可以体现决策者的主观意识和经验,同时又考虑了客观的评价指标。
总之,TOPSIS方法是一种简单、灵活且有效的综合评价方法。
它可以帮助决策者从多个方案中选择出最优的方案,对于各种评价和决策问题都具有实际应用价值。
第28卷第
1期
2022年 2月
载人航天Manned Spaceflight
Vol.28 No.1Feb. 2022
基于改进GRA-TOPSIS法的飞行员进近着陆操纵绩效评价
陈农田,李俊辉,
满永政
(中国民用航空飞行学院,广汉618307)
摘要:
为准确评价飞行员进近着陆操纵绩效,有效发现飞行员操纵行为偏差及识别风险,借鉴
民航飞行运行作风要求咨询通告(AC-121-FS-2018-130
)
等文献,
结合航空公司采集的QAR数
据进行修正,建立飞行员进近着陆操纵绩效评估指标体系。运用群决策相对熵集结法、熵权值
法确定指标体系权重,改进GRA-TOPSIS算法以相对贴进度形式评价飞行员进近着陆操纵绩
效。通过实例计算验证该方法的适用性,并通过雷达图分析方法表征飞行员进近着陆操纵绩 效差异。结果显示:基于改进GRA-TOPSIS评价方法可以客观反映权重数值,有效评价飞行员
进近着陆操纵绩效,并有效识别飞行行为偏差
。
关键词:
飞行品质监控(FOQA);绩效评估;进近着陆;组合赋权法;GRA-TOPSIS法
中图分类号:X949 文献标识码:
A 文章编号:
1674-5825( 2022)
01-0040-07
Evaluation of Pilot Approach Landing Performance Based on
Improved GRA-Topsis Method
CHEN Nongtian
, LI Junhui, MAN Yongzheng
(Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307,China)
Abstract: To accurately evaluate the pilot's approach and landing control performance, to
effectively discover
the pilot' s control behavior deviation and to identify the risks, a pilot approach
基于改进主成分分析法的Topsis在学术期刊评价中的应用研究郑航【摘要】针对传统的主成分分析与Topsis结合评价方法,会遇到提取的是变量的线性组合,损失了原始变量的初始值,且各主成分需根据变量的占有率高低重新命名,容易导致主成分含义不明显,指标解释能力不足的弊端,提出引入改进主成分分析法;采用改进后的主成分分析法从15个评价指标中提取出具有代表性的原始的9个指标,并根据指标的贡献率归一化客观确定其权重,构造加权规范矩阵与Topsis法结合,将该方法应用到学术期刊的评价中,得出结论与实际情况接近,说明该组合的评价方法具有一定的实用意义.【期刊名称】《重庆工商大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】7页(P91-97)【关键词】Topsis;改进主成分分析;权重;期刊评价【作者】郑航【作者单位】武夷学院数学与计算机学院,福建武夷山354300【正文语种】中文【中图分类】N9490 引言学术期刊在知识和信息的传播上起着十分重要的作用,是各学科领域研究者获得文献资料的主要来源,因此学术期刊的评价问题,一直得到各学者的广泛关注,从定性评价到定量评价,国内外学者对学术期刊的评价研究也不断深入。
文献[1-3]认为鉴于期刊评价的多面性,期刊评价若从单一指标,或几个方面进行评价,评价结果容易片面。
文献[4-6]从多角度、多属性构建评价指标体系对期刊进行评价。
文献[7-8]一致认为应结合多元统计法中的熵值法、主成分分析或因子分析对评价指标进行客观赋权,可消除指标的多重相关性。
文献[9]提出因子分析法与Topsis结合的组合评价法,通过因子分析消除指标间的相关重叠性,确定期刊学术影响力的主因子,并以熵值法的差异系数对主因子的方差贡献率和因子得分系数进行调整,从而确定各指标的权重、构造加权规范矩阵,并运用Topsis法比较备选样本期刊与最优解的相对贴近度。
文献[10]应用非合作博弈框架下基于数据包络分析,保证域博弈交叉效率方法来研究期刊的投入产出绩效,发现传统的DEA法评价会造成结果夸大等问题。
文献[11]运用多态有奖马尔可夫构建动态评价模型,按年份分别求出期刊集所有期刊的学术迹,在此基础上对标准化后的学术迹划分状态,确定状态转移概率来评价期刊,具有一定的适用性。
对于文献[9]的组合评价法,因子分析法中的主成分分析法提取的是几个变量的线性组合,损失了原始变量的初始值,且各主成分需根据变量的占有率高低重新命名,容易导致主成分含义不明显,指标解释能力不足,对问题的总体评价有一定的弊端,采用改进后的主成分分析提取出具有原始代表性的指标,并客观确定其权重,构造加权规范矩阵并运用Topsis法比较备选样本期刊与最优解的相对贴近度。
1 Topsis基本原理Topsis法的应用领域极其广泛,其应用研究是多目标决策的一个重要组成部分,它在经济建设、管理决策和工程设计等诸多领域有重大作用。
其原理是利用构造评价问题的加权规范决策矩阵,寻找出正理想解和负理想解,计算靠近正理想解和远离负理想解的程度来得到每个方案到理想方案的相对贴近度,从而对方案进行排序,找出最优的决策方案。
具体步骤如下:(1) 用向量规划法求解规范决策矩阵设多属性决策问题的决策矩阵A=(aij)m×n,规范化决策矩阵B=(bij)m×n,其中:(1)(2) 构造加权矩阵为C=(cij)m×n,设决策人提供的各指标的权重向量为W=[w1,w2,…,wn]T,则cij=wjbij,i=1,2,…,n,j=1,2,…,n(2)(3) 正理想解C*和负理想解C0的求解。
设正理想解C*的第j个指标值为负理想解C0的第j个指标值为则正理想解为j=1,2,…,n (3)负理想解为j=1,2,…,n (4)(4) 计算备选方案d1到正理想解和负理想解的距离分别为和则:(5)(6)(5) 计算各备选方案d1的排队指标值(7)(6) 对步骤(5)求得各备选方案的进行由大到小优劣排序。
2 改进的主成分分析法传统的主成分分析法提取的是变量的线性组合,损失了原始变量的初始值,且各主成分需根据变量的占有率高低重新命名,容易导致主成分含义不明显,指标解释能力不足,对问题的总体评价有一定的弊端,文献[11]对主成分分析进行改进,记样本数据为个主成分记为F=(F1,F2,…,Fm)T,m个指标的相对贡献值记为(z1,z2,…,zm)T。
改进主成分分析具体步骤如下:(1) 为消除数据量纲的影响,对样本数据进行无量纲化,故计算样本数据矩阵A的准化矩阵A*及其对应的相关系数矩阵R;(2) 对样本数据进行KMO和Bartlett检验,判断KMO大于0.5;(3) 由特征方程|tE-R|=0计算出相关系数矩阵R的特征值,且取其特征值的绝对值:t1,t2,…,tm(t1≥t2≥…≥tm),并计算出特征值对应的特征向量V=(v1,v2,…,vm),进而计算出贡献值:(8)(4) 由F=V(A*)得:(A*)=V-1F=VTF,故有(z1,z2,…,zm)T=|VT·(h1,h2,…,hm)T|(9)其中绝对值符号表示列向量中的m个元素取其绝对值;(5) 对向量(z1,z2,…,zm)T中的元素由大到小进行排序,得到向量(10)(6) 按照累计贡献率准则,即以累计贡献率:≥80%(11)为准则,提取出r个代表性的指标,消除指标间的线性相关性。
通过步骤(4)从原有的指标中筛选出若干个具有代表性的指标,不同于传统的主成分分析法提取的是指标综合值,以此达到改进的目的。
3 实证分析3.1 选取评价指标及期刊依据指标选取应遵从科学性、系统性、可比较性等原则,参考文献[9]选取的15个评判指标:X1复合总被引、X2总被引频次、X3影响因子、X4他影响因子、X5他引总引比、X6即年指标、X7可被引文献比、X8被引期刊数、X9互引指数、X10引用期数、X11可被引文献量、X12基金论文比、X13被引半衰期、X14Web 即年下载率、X15总下载量。
所选取的样本数据来源于2011年《中国学术期刊影响因子年报(人文社会科学)》版的综合性人文、社会科学版板块。
该板块共673份期刊,通过综合比较,剔除有样本缺失值的样本,分层次地选取了有代表性的30种期刊进行综合评价。
分别为《中国社会科学》《浙江大学学报》《中国人民大学学报》《北京大学学报》《中国地质大学学报》《厦门大学学报》《复旦学报》《北京邮电大学学报》《社会科学研究》《大连理工大学学报》《东北大学学报》《中山大学学报》《西南大学学报》《清华大学学报》《浙江社会科学》《学术月刊》《湘潭大学学报》《南京社会科学》《兰州大学学报》《南京师范大学学报》《甘肃社会科学》《湖南师范大学学报》《江西社会科学》《武汉理工大学学报》《江汉论坛》《内蒙古大学学报》《社会科学家》《广西民族大学学报》《学术交流》《福建论坛》,并依顺序将它们编号为1-30。
3.2 改进主成分分析选取代表性指标对于选取的15个指标,通过分析比较,例如X1复合总被引(全部被引文献在统计年被复合统计源引用的总次数)与X2总被引频次,X3影响因子与X4他影响因子都具有一定的线性相关性。
采用改进的主成分分析法来选取代表性的指标,为消除量纲影响,应用SPSS 19.0先对指标数据进行标准化处理,再进行KMO和Bartlett检验。
通过检验,KMO值为0.615,大于0.5,样本数据适合做主成分分析,具体结果见表1。
表1 KMO 和 Bartlett 的检验Table 1 KMO and Bartlet’s test取样足够度的Kaiser-Meyer-Olkin度量0.615Bartlett的球形度检验近似卡方dfSig.717.0921050.0000应用SPSS 19.0计算出样本数据矩阵A相关系数矩阵R的特征值及贡献值,见表2。
表2 解释的总方差Table 2 Total variance explained成份初始特征值提取平方和载入旋转平方和载入合计方差的贡献率/%累积贡献率/%合计方差的贡献率/%累积贡献率/%合计方差的贡献率/%累积贡献率/%17.16747.77947.7797.16747.77947.7796.09440.62840.62823.26221.7466 9.5253.26221.74669.5252.37615.84356.47131.76511.76581.2901.76511.765 81.2901.4319.54266.01340.8625.74687.0360.8625.74687.0361.1867.90973.9 2250.6804.53691.5720.6804.53691.5721.1157.43581.35760.5283.51995.091 0.5283.51995.0911.0456.96588.32270.2631.75196.8420.2631.75196.8420.77 35.15593.47780.1981.31798.1590.1981.31798.1590.6154.09797.57390.1360.90399.0630.1360.90399.0630.1440.95798.531续表(表2)成份初始特征值提取平方和载入旋转平方和载入合计方差的贡献率/%累积贡献率/%合计方差的贡献率/%累积贡献率/%合计方差的贡献率/%累积贡献率/%100.0700.46899.5310.0700.46899.5310.1250.83299.362110.0450.30099.8 310.0450.30099.8310.0480.31799.680120.0140.09499.9250.0140.09499.925 0.0330.22199.901130.0090.06199.9860.0090.06199.9860.0120.07899.97914 0.0010.00899.9950.0010.00899.9950.0020.01599.994150.0010.005100.0000. 0010.005100.0000.0010.006100.000注:提取方法为主成分分析.3.3 确定指标权重和正负理想解通过改进的主成分分析法步骤(3)计算出每个特征值t1,t1,…,tm的贡献值,从而由式(9)得出每个指标的贡献值。
选取累计贡献率在80%以上的指标分别为X1复合总被引、X4他影响因子、X5他引总引比、X8被引期刊数、X9互引指数、X12基金论文比、X13被引半衰期、X14Web 即年下载率、X15总下载量。
对所提取的9个指标的贡献值再进行归一化处理,得出对应的数值为所选取指标的权重,见表3。