层次分析法建模解析
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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攻击设施1.2 构造成对比较矩阵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ij a 的互反数,ijji a a 1=1=ii a设要素为i F ,j F ;当i F 与j F 相比同等重要,有ij R =1 ;当i F 与j F 相比略为重要,有ij R =3/1 ;当i F 与j F 相比相当重要,有ij R =5/1 ;当i F 与j F 相比明显重要,有ij R =7/1 ;当i F 与j F 相比绝对重要,有ij R =9/1。
浅谈层次分析法摘要本文主要阐述层次分析法的定义、特点、基本步骤以及它的优缺点。
层次分析法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。
由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性,很快在世界范围内得到重视。
它的应用已遍及经济计划和管理、能源政策和分配、行为科学、军事指挥、运输、农业、教育、人才、医疗和环境等领域。
关键词:层次分析多目标多准则成对比较一致性检验前言数学是一切科学和技术的基础,是研究现实世界数量关系、空间形式的科学。
随着社会的发展,电子计算机的出现和不断完善,数学不但运用于自然科学各学科、各领域,而且渗透到经济、管理以至于社会科学和社会活动的各领域。
众所周知,利用数学解决实际问题,首先要建立数学模型,然后才能在该模型的基础上对实际问题进行分析、计算和研究。
数学建模(Mathematical Modeling)活动是讨论建立数学模型和解决实际问题的全过程,是一种数学思维方式。
从学术的角度来讲,数学建模就是利用数学技术去解决实际问题;从价值的角度来讲,数学建模是一个思维过程,它是一个解决问题的过程(创新),更是一个升华理论方法的过程(总结);从哲学的角度来讲,数学建模是认识世界和改造世界的过程。
1 数学建模过程和技巧数学建模的过程是通过对现实问题的简化、假设、抽象,提炼出数学模型;然后运用数学方法和计算机工具等,得到数学上的解答;再把它反馈到现实问题,给出解释、分析,并进行检验。
若检验结果符合实际或基本符合,就可以用来指导实践;否则就再假设、再抽象、再修改、再求解、再应用。
构造数学模型不是一件容易的事,其建模过程和技巧具体主要包括以下步骤:⑴模型准备在建模前要了解实际问题的背景,明确建模的目的和要求;深入调研,去粗取精,去伪存真,找出主要矛盾;并按要求收集必要的数据。
数学建模实验报告1、层次分析法第一篇:数学建模实验报告1、层次分析法数学建模实验报告一、实验要求柴静的纪录片《穹顶之下》从独立媒体人的角度调查了席卷全国多个省份的雾霾的成因,提出解决的方法有:关停重污染的钢铁厂、提高汽柴油品质、淘汰排放不达标汽车、提高洗煤率等,请仔细观看该纪录片,根据雾霾的成因,选择你认为治理雾霾确实可行的几个方案,并用AHP方法给出这几个主要方案的重要性排序。
二、前期准备1、理解层次分析法(AHP)的原理、作用,掌握其使用方法。
2、观看两遍柴静所拍摄的纪录片《穹顶之下》,选出我认为可较为有效地治理雾霾的几个方法,初步确定各方法的有效性(即权重)。
3、初步拟定三个方案,每个方案中各个治理方法的权重不同。
三、思路&分析1、根据纪录片《穹顶之下》和个人的经验判断给出各个记录雾霾的方法对于治理雾霾的判断矩阵,以及三个不同方案对于五大措施的判断矩阵。
2、了解了AHP的原理后,不难发现MATLAB在其中的作用主要是将判断矩阵转化为因素的权重矩阵。
当然矩阵要通过一致性检验,得到的权重才足够可靠。
3、分别得到准则层对目标层、方案层对准则层的权重之后,进行层次总排序及一致性检验。
得到组合权向量(方案层对目标层)即可确定适用方案。
四、实验过程1、确定层次结构2、构造判断矩阵(1)五大措施对于治理雾霾(准则层对目标层)的判断矩阵(2)三个方案对于五大措施(方案层对准则层)的判断矩阵3、层次单排序及一致性检验该部分在MATLAB中实现,每次进行一致性检验和权向量计算时,步骤相同,输入、输出参数一致。
(虽然输入的矩阵阶数可能不同,但可以不把矩阵阶数作为参数输入,而通过 [n,n]=size(A)来算得阶数。
)因此考虑将这个部分定义为一个函数judge,输入一个矩阵A,打印一致性检验结果和权向量计算结果,并返回权向量、一致性指标CI、平均随机一致性指标RI。
将此脚本存为judge.m,在另一脚本ahp.m 中调用。