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基于层次分析法的现状电网评估方法研究_李晓辉

基于层次分析法的现状电网评估方法研究_李晓辉
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评估模型研究_层次分析法

2?评估方法概述 2.1层次分析法(AHP) 层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法,它特别适用于那些难于完全定量分析的问题。它是美国运筹学家T. L. Saaty教授于20世纪70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。 人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中,面临的常常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统。层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法,其基本思路是评价者通过将复杂问题分解为若干层次和若干要素,并在同一 层次的各要素之间简单地进行比较、判断和计算。这样就可以得出不同替代方案的重要度,从而为选择最优方案提供决策依据。运用层次分析法建模,大体上可按下面四个步骤进行: (1)建立递阶层次结构模型; (2)构造出各层次中的所有判断矩阵; (3)层次单排序及一致性检验; (4)层次总排序及一致性检验。 下面分别说明这四个步骤的实现过程。 2.1.1递阶层次结构的建立与特点 应用AHP分析决策问题时,首先要把问题条理化、层次化,构造出一个有层次的结构模型。在这个模型下,复杂问题被分解为元素的组成部分。这些元素又按其属性及关系形成若干层次。上一层次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用。这些层次可以分为三类: (1)最高层:这一层次中只有 一个元素,一般它是分析问题的预 定目标或理想结果,因此也称为目 标层。 (2)中间层:这一层次中包 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Yl ¥2....Yr 21 222t 采翌曰标 图1 AHP评估层次结构示意图 评住项目 第一自 讦估碘目班 I第Z尉

以层次分析法确定各级因素的权重调查

以层次分析法确定各级因素的权重调查 此问卷调查的目的在于确定中华优秀传统文化融入校园文化建设的路径各影响因素之间相对权重。 下面通过4个方面评估. 1、评估“中华优秀传统文化融入校园文化建设”的相对重要性(1~3); 2、评估“中华优秀传统文化融入校园文化建设必要性”的相对重要性(4~6); 3、评估“中华优秀传统文化融入校园文化建设紧迫性”的相对重要性(7~9); 4、评估“中华优秀传统文化融入校园文化建设影响力”的相对重要性(10~11)。 1相对于“中华优秀传统文化融入校园文化建设的必要性”,“紧迫性”显得 非常不重要 很不重要

稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要 非常重要 2相对于“中华优秀传统文化融入校园文化建设的必要性”,“影响力”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要 非常重要 3相对于“中华优秀传统文化融入校园文化建设的紧迫性”,“影响力”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要

重要 很重要 非常重要 4相对于“学校管理者对优秀传统文化融入校园文化建设的必要性”,“教师对其的必要性”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要 非常重要 5相对于“学校管理者对优秀传统文化融入校园文化建设的必要性”,“学生对其的必要性”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要

6相对于“教师对优秀传统文化融入校园文化建设的必要性”,“学生对其的必要性”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要 非常重要 7相对于“学校管理者对优秀传统文化融入校园文化建设的紧迫性”,“教师对其的紧迫性”显得 非常不重要 很不重要 不重要 稍不重要 一般重要 稍重要 重要 很重要 非常重要 8相对于“学校管理者对优秀传统文化融入校园文化建设的紧迫性”,“学生对其的紧迫性”显得

层次分析法模型

二、模型的假设 1、假设我们所统计和分析的数据,都是客观真实的; 2、在考虑影响毕业生就业的因素时,假设我们所选取的样本为简单随机抽样,具有典型性和普遍性,基本上能够集中反映毕业生就业实际情况; 3、在数据计算过程中,假设误差在合理范围之内,对数据结果的影响可以忽略. 三、符号说明

四、模型的分析与建立 1、问题背景的理解 随着我国改革开放的不断深入,经济转轨加速,社会转型加剧,受高校毕业生总量的增加,劳动用工管理与社会保障制度,劳动力市场的不尽完善,以及高校的毕业生部分择业期望过高等因素的影响,如今的毕业生就业形势较为严峻.为了更好地解决广大学生就业中的问题,就需要客观地、全面地分析和评价毕业生就业的若干主要因素,并将它们从主到次依秩排序. 针对不同专业的毕业生评价其就业情况,并给出某一专业的毕业生具体的就业策略. 2、方法模型的建立 (1)层次分析法 层次分析法介绍:层次分析法是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,它用来帮助我们处理决策问题.特别是考虑的因素较多的决策问题,而且各个因素的重要性、影响力、或者优先程度难以量化的时候,层次分析法为我们提供了一种科学的决策方法. 通过相互比较确定各准则对于目标的权重,及各方案对于每一准则的权重.这些权重在人的思维过程中通常是定性的,而在层次分析法中则要给出得到权重的定量方法. 我们现在主要对各个因素分配合理的权重,而权重的计算一般用美国运筹学

家T.L.Saaty 教授提出的AHP 法. (2)具体计算权重的AHP 法 AHP 法是将各要素配对比较,根据各要素的相对重要程度进行判断,再根据计算成对比较矩阵的特征值获得权重向量k W . Step1. 构造成对比较矩阵 假设比较某一层k 个因素12,,,k C C C 对上一层因素ο的影响,每次两个因素i C 和j C ,用ij C 表示i C 和j C 对ο的影响之比,全部比较结果构成成对比较矩阵C ,也叫正互反矩阵. *()k k ij C C =, 0ij C >,1 ij ji C C =, 1ii C =. 若正互反矩阵C 元素成立等式:* ij jk ik C C C = ,则称C 一致性矩阵. 标度ij C 含义 1 i C 与j C 的影响相同 3 i C 比j C 的影响稍强 5 i C 比j C 的影响强 7 i C 比j C 的影响明显地强 9 i C 比j C 的影响绝对地强 2,4,6,8 i C 与j C 的影响之比在上述两个相邻等级之间 11 ,,29 i C 与j C 影响之比为上面ij a 的互反数 Step2. 计算该矩阵的权重 通过解正互反矩阵的特征值,可求得相应的特征向量,经归一化后即为权重向量 12 = [ , ,..., ]T k k k kk Q q q q ,其中的ik q 就是i C 对ο的相对权重.由特征方程 A-I=0λ,利用Mathematica 软件包可以求出最大的特征值 max λ 和相应的特征向 量. Step3. 一致性检验 1)为了度量判断的可靠程度,可计算此时的一致性度量指标CI :

层次分析法的优劣势

层次分析法的优劣势分析: 优势: 1.系统性的分析方法 层次分析法把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策,成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响,而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果,而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的,非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。 2.简洁实用的决策方法 这种方法既不单纯追求高深数学,又不片面地注重行为、逻辑、推理,而是把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化,便于人们接受,且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题,通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后,最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤,计算也经常简便,并且所得结果简单明确,容易为决策者了解和掌握。 3.所需定量数据信息较少 层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发,比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断。由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法,层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑,只保留人脑对要素的印象,化为简单的权重进行计算。这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。 劣势: 1.不能为决策提供新方案 层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取,而不能为决策者提供解决问题的新方案。这样,我们在应用层次分析法的时候,可能就会有这样一个情况,就是我们自身的创造能力不够,造成了我们尽管在我们想出来的众多方案里选了一个最好的出来,但其效果仍然不够人家企业所做出来的效果好。而对于大部分决策者来说,如果一种分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最优者,然后指出已知方案的不足,又或者甚至再提出改进方案的话,这种分析工具才是比较完美的。但显然,层次分析法还没能做到这点。 2.定量数据较少,定性成分多,不易令人信服 在如今对科学的方法的评价中,一般都认为一门科学需要比较严格的数学论证和完善的定量方法。但现实世界的问题和人脑考虑问题的过程很多时候并不是能简单地用数字来说明一切的。层次分析法是一种带有模拟人脑的决策方式的方法,因此必然带有较多的定性色彩。这样,当一个人应用层次分析法来做决策时,其他人就会说:为什么会是这样?能不能用数学方法来解释?如果不可以的话,你凭什么认为你的这个结果是对的?你说你在这个问题上认识比较深,但我也认为我的认识也比较深,可我和你的意见是不一致的,以我的观点做出

层次分析法优缺点

层次分析法的优缺点: 优点: 1.系统性的分析方法 层次分析法把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策,成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响,而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果,而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的,非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。 2.简洁实用的决策方法 这种方法既不单纯追求高深数学,又不片面地注重行为、逻辑、推理,而是把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化,便于人们接受,且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题,通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后,最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤,计算也经常简便,并且所得结果简单明确,容易为决策者了解和掌握。 3.所需定量数据信息较少 层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发,比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断。由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法,层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑,只保留人脑对要素的印象,化为简单的权重进行计算。这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。 缺点: 1.不能为决策提供新方案 层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取,而不能为决策者提供解决问题的新方案。这样,我们在应用层次分析法的时候,可能就会有这样一个情况,就是我们自身的创造能力不够,造成了我们尽管在我们想出来的众多方案里选了一个最好的出来,但其效果仍然不够人家企业所做出来的效果好。而对于大部分决策者来说,如果一种分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最优者,然后指出已知方案的不足,又或者甚至再提出改进方案的话,这种分析工具才是比较完美的。但显然,层次分析法还没能做到这点。 2.定量数据较少,定性成分多,不易令人信服 在如今对科学的方法的评价中,一般都认为一门科学需要比较严格的数学论证和完善的定量方法。但现实世界的问题和人脑考虑问题的过程很多时候并不是能简单地用数字来说明一切的。层次分析法是一种带有模拟人脑的决策方式的方法,因此必然带有较多的定性色彩。这样,当一个人应用层次分析法来做决策时,其他人就会说:为什么会是这样?能不能用数学方法来解释?如果不可以的话,你凭什么认为你的这个结果是对的?你说你在这个问题上认识比较深,但我也认为我的认识也比较深,可我和你的意见是不一致的,以我的观点做出

层次分析法的研究与应用

第18卷第5期2008年5月 中国安全科学学报 C h i n a S a f e t y S c i e n c e J o u r n a l V o l.18N o.5 M a y2008层次分析法的研究与应用* 郭金玉 工程师 张忠彬 高级工程师 孙庆云 高级工程师 (中国安全生产科学研究院,北京100029) 学科分类与代码:620.5020 中图分类号:X913.4 文献标识码:A 资助项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006B A K05B04);中国安全生产科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2007J B K Y06)。 【摘 要】 层次分析法(A H P)作为一种定性与定量分析方法相结合的综合性评价方法,在安全和环境研究的多个领域得到广泛应用。对层次分析法、改进层次分析法、模糊层次分析法、改进模糊层次分析法和灰色层次分析法等在安全与环境科学中的应用进行分析、研究和展望。对影响我国职业危害监管工作的主要因素进行研讨,同时,基于层次分析法能将复杂问题进行分解,为最佳方案选择提供科学依据的特点,提出将层次分析法应用于职业危害监管研究领域的构想。 【关键词】 层次分析法(A H P); 模糊层次分析法; 灰色层次分析法; 安全科学; 环境科学; 职业卫生 S t u d y a n d A p p l i c a t i o n s o f A n a l y t i c H i e r a r c h y P r o c e s s G U O J i n-y u,E n g i n e e r Z H A N G Z h o n g-b i n,S e n i o r E n g i n e e r S U NQ i n g-y u n,S e n i o r E n g i n e e r (C h i n a A c a d e m y o f S a f e t y S c i e n c e&T e c h n o l o g y,B e i j i n g100029,C h i n a) A b s t r a c t: A H P(a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s),a s a c o m p r e h e n s i v e s a f e t y e v a l u a t i o nm e t h o dc o m b i n i n g q u a l i t a t i v e a n d q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s,h a s b e e nu s e di n m a n y f i e l d s o f s a f e t y a n de n v i r o n m e n t a l s c i e n c e. T h e a p p l i c a t i o n s o f A H P,i m p r o v e d A H P,F A H P(f u z z y A H P),i m p r o v e d F A H Pa n d g r a y A H Pi ns a f e t y a n d e n v i r o n m e n t a l s c i e n c ew e r ea n a l y z e d,s u m m a r i z e da n dp r o s p e c t e d.T h em a j o r f a c t o r s a f f e c t i n g t h e w o r k o f o c c u p a t i o n a l h a z a r d s u p e r v i s i o n w e r e a n a l y z e d.C o n s i d e r i n g t h e a d v a n t a g e s t h a t A H Pc a n d e c o m-p o s e t h e c o m p l e x i s s u e s a n d p r o v i d e t h e s c i e n t i f i c b a s i s f o r t h e c h o i c e o f o p t i m a l d e c i s i o n s,i t w a s p r o p o s e d t o u s e A H Pi n t h e f i e l d s o f o c c u p a t i o n a l h a z a r d s u p e r v i s i o n. K e y w o r d s: a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s(A H P); f u z z y A H P; g r a y A H P; s a f e t y s c i e n c e; e n v i r o n m e n t a l s c i e n c e; o c c u p a t i o n a l h e a l t h 0 引 言 层次分析法是一种将定性与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法。该法的主要思想是通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,对两两指标之间的重要程度作出比较判断,建立判断矩阵,通过计算判断矩阵的最大特征值以及对应特征向量,就可得出不同方案重要性程度的权重,为最佳方案的选择提供依据。秦吉等对层次分析法的基本原理和计算方法进行了介绍[1]。 近年来,我国的经济进程不断加快,安全和环境问题成为各级政府和公众所关注的问题,对安全和环境风险的评价成为治理安全和环境问题的一个重要方面。所谓安全和环境风险是指一定时期产生安 *文章编号:1003-3033(2008)05-0148-06; 收稿日期:2008-01-18; 修稿日期:2008-05-10

层次分析法矩阵权重和,根,特征值法,c语言计算

// ???óè¨??2010.cpp : ?¨ò?????ì¨ó|ó?3ìDòμ?è??úμ??£ #include "stdafx.h" //vs2010ò?é?°?±?óD′??? #include"stdio.h" #include"math.h" void sum(int N,double a[13][13]) { double sum[13]={0},pro[13]={0}; int i,j,k; for(i=0;i

} for(k=0;k

最新复杂系统决策模型与层次分析法

复杂系统决策模型与层次分析法

费用居住饮食交通例3?科研课题 科研课題 承徳 可行性 实用价值学 术 意 义 人 才 培 养 §3.4复杂系统决策模型与层次分析法 Analitic Hierachy Process (AHP) T. L. Saaty 1970* —种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。—?问题举例 1.在海尔、新飞、容声和雪花四个牌号的电冰箱中选购一种。要考虑品牌的信誉、冰箱的功能、价格和耗电量。 2.在泰山、杭州和承德三处选择一个旅游点。要考虑景点的景色、居住的环境、饮食的特色、交通便利和旅游的费用。 3.在基础研究、应用研究和数学教育中选择一个领域申报科研课题。要考虑成果的贡献(实用价值、科学意义),可行性(难度、周期和经费)和人才培养。 -?模型和方法 1.层次结构模型的构造 步骤一:确定层次结构,将决策的目标、考虑的因素(决策准则)和决策对象按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层,绘出层次结构图。 最高层:决策的目的、要解决的问题。 最低层:决策时的备选方案。 中间层:考虑的因素、决策的准则。 对于相邻的两层,称高层为目标层,低层为因素层。 例1.选购冰箱迭购冰箱步骤二:通过相互比较,确定下一 层各因素对上一层目标的影响的权重,将定性的判断定量化,即构 造因素判断矩阵。 例2.

步骤三:由矩阵的特征值确定判别的一致性;由相应的特征向量表示各因素的影响 权重,计算权向量。 步骤四:通过综合计算给出最底层(各方案)对最高层(总目标)影响的权重, 权重最大的方案即为实现目标的最由选择。 2. 因素判断矩阵 比较n 个因素y 二(y“兀,…,yJ 对目标z 的影响. 采用两两成对比较,用弘表示因素y :与因素力对目标z 的影响程度之比。 通常用数字r 9及其倒数作为程度比较的标度,即九级标度法 Xi/Xj 相当 较重要 重要 很重要绝对重要 Si ; 1 3 5 7 9 2, 4, 6, 8 居于上述两个相邻判断之间。 当弘> 1时,对目标Z 来说Xi 比X :重要,其数值大小表示重要的程度。 同时必有3二1/氐<1,对目标Z 来说X :比血不重要,其数值大小表示不重 要的程度。 称矩阵A = ( aij )为因素判断矩阵。 因为>0且a.i =1/ 故称A 二(% )为正互反矩阵。 例.选择旅游景点Z :目标,选择景点 y :因素,决策准则 如果a £j a jk =a ik i, j, k=l, 2,n.则称正互反矩阵A 具有一致性.这表明对 各个因素所作的两两比较是可传递的。 —致性互正反矩阵A=(如)具有性质: A 的每一行例)均为任意指定行(列)的正数倍数,因此wnk (A )二1. A 有特征值九二n,其余特征值均为零. 记A 的对应特征值九二n 的特征向量为w 二(w : w 2,…,wj 贝IJ a £j 二w, w ;1 如果在目标Z 中n 个因素y= (yi, y 2,…,yj 所占比重分别为w 二(w 】w?,…,wj, 则 =1,且因素判断矩阵为A=(w i w ;1) o 因此,称一致性正互反矩阵A 相应于特征值n 的归一化特征向量为因素 y= (yi> y?,…,yJ 对目标z 的权向量 4. 一致性检验与因素排序 定理1: n 阶正互反矩阵A 是一致性的当且仅当其最大特征值为n. 定理2:正互反矩阵具有模最大的正实数特征值九,其重数为1,且相应特征向量 为正向量. 为刻画n 阶正互反矩阵A=(如)与一致性接近的程度,定义一致性指标(Consensus index): 1 2 7 5 5 1/2 1 4 3 3 4 = 1/7 1/4 1 1/2 1/3 1/5 1/3 I 1 J/5 1/3 3 1 1 yi 费用, 景色, ys 居住, 3.—致性与权向量 yi 饮食,ys 交通

数学建模之层次分析法

第四讲层次分析法 在现实世界中,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。 比如选择一个旅游景点时,你可以从宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山和楠溪江中选择一个作为自己的旅游目的地,在进行选择时,你所考虑的因素有旅游的费用、旅游地的景色、景点的居住条件和饮食状况以及交通状况等等。这些因素是相互制约、相互影响的。我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述,此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。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。 一、建立系统的递阶层次结构 首先要把问题条理化、层次化,构造出一个有层次的结构模型。一个决策系统大体可以分成三个层次: (1) 最高层(目标层):这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果; (2) 中间层(准则层):这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节,它可以由若干个层次组成,包括所需考虑的准则、子准则; (3) 最低层(方案层):这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等。 比如旅游景点问题,我们可以得到下面的决策系统: 目标层——选择一个旅游景点 准则层——旅游费用、景色、居住、饮食、交通 方案层——宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山、楠溪江 二、构造成对比较判断矩阵和正互反矩阵 在确定了比较准则以及备选的方案后,需要比较若干个因素对同一目标的影响,从额确定它们在目标中占的比重。如旅游问题中,五个准则对于不同决策者在进行决策是肯定会有不同的重要程度,而不同的方案在相同的准则上也有不同的适合程度表现。层次结构反映了因素之间的关系,但准则层中的各准则在目标衡量中所占的比重并不一定相同,在决策者的

模糊层次分析法的Matlab实现

一、引言 层析分析法是将定量与定性相结合的多目标决策法,是一种使用频率很高的方法,在经济管理、城市规划等许多领域得到了广泛应用。由于其结果受主观思维的影响较大,许多科研工作者对其进行了深入的研究,将模糊理论与层次分析法相结合,提出了模糊层次分析法。为克服层次分析法中判断矩阵的一致性与人类思维的一致性存在的显著差异,文献[1-2]引入了模糊一致矩阵。为解决解的精度及收敛问题,文献[3-4]引入幂法来求排序向量。运用模糊层次分析法研究实际问题时,常采用迭代法来得到精度更高的排序向量,这就要求选择合适的初始值并通过大量的计算,为此,文中利用三种方法计算了初始排序向量,并给出了算法的Matlab程序,最后通过实例说明。 二、模糊层次分析法 为解决AHP种所存在的问题,模糊层次分析法引入模糊一致矩阵,无需再进行一致性检验,同时使用幂法来计算排序向量,可以减少迭代齿数,提高收敛速度,满足计算精度的要求.具体步骤: 1.构造优先关系矩阵 采用0.1~0.9标度[2],建立优先判断矩阵 2.将优先关系矩阵转化为模糊一致矩阵 3.计算排序向量 (1)和行归一法: (2)方根法: (3)利用排序法: (4)利用幂法[5-6]求精度更高的排序向量: 否则,继续迭代。 三、模糊层次分析法的程序实现 给出模糊层次分析法的Matlab程序。 clear; clc; E=input('输入计算精度e:') Max=input('输入最大迭代次数Max:')

F=input('输入优先关系矩阵F:'); %计算模糊一致矩阵 N=size(F); r=sum(F'); for i=1:N(1) for j=1:N(2) R(i,j)=(r(i)-r(j))/(2*N(1))+0.5; end end E=R./R'; % 计算初始向量---------- % W=sum(R')./sum(sum(R)); % 和行归一法 %--------------------------------------------------------- for i=1:N(1) S(i)=R(i,1); for j=2:N(2) S(i)=S(i)*R(i,j); end end S=S^(1/N(1)); W = S./sum(S);%方根法%-------------------------------------------------------- % a=input('参数a=?'); %W=sum(R')/(N(1)*a)-1/(2*a)+1/N(1); %排序法 % 利用幂法计算排序向量----V(:,1)=W'/max(abs(W)); %归一化 for i=1:Max V(:,i+1)=E*V(:,i); V(:,i+1)=V(:,i+1)/max(abs(V(:,i+1))); if max(abs(V(:,i+1)-V(:,i)))k=i; A=V(:,i+1)./sum(V(:,i+1)); break Else End End 四、计算实例

层次分析法确定绩效考核指标权重

表4-2 某厂运行部年度部门级绩效考核指标 (1)由1-9比例标度法分别对每一层次的评价指标的相对重要性进行定性描述,确定两两比较判断矩阵。 一级考核指标相对于总的考核指标所得两两比较判断矩阵如下: ????? ???? ???=13/17/1315/1751321321V V V V V V V A 二级考核指标相对于其所属一级考核指标所得的两两判断矩阵分别如下所示: ????? ???? ???=13/15/1313/153113121113121111v v v v v v V B

?? ? ?? ?? ?????????=12/14/15/1213/14/14313/15431242322212423222122v v v v v v v v V B 33132331321 31/31V v v B v v ????=?????? (2)运用和积法(方根法)求解各判断矩阵,得出单一准则下各级考核指标的相对权重。 1)一级指标两两判断矩阵A 的求解 一级指标的权重向量: w =(1w ,2w ,3w )T =(0.637,0.258,0.103)T 最大特征根:3 max 1()3i i i Aw w λ==∑ =3.037 一致性检验: 3.0373 0.018531 CI -= =-,0.58RI = 则0.0320.1CR =<,说明判断矩阵A 具有满意的一致性。 2)二级评价指标的两两判断矩阵的求解: ①判断矩阵1B 求解结果如下: 1B 下二级指标的权重向量: 1w =(11w ,21w ,31w )T =(0.6548,0.2499,0.0953)T 最大特征根:3 1max 1()3i i i B w w λ==∑ =3.0182 一致性检验: 3.01823 0.009131 CI -= =-,0.58RI = 则0.0160.1CR =<,这表明判断矩阵具有非常令人满意的一致性。 ②判断矩阵B 2求解结果如下: 权重向量: 2w =(21w ,22w ,32w ,24w )T =(0.5318,0.2701,0.1221,0.0760)T 最大特征根:4 2max 1()4i i i B w w λ==∑ =4.0753 一致性检验: 4.07534 0.025141 CI -= =-,0.9RI = 则0.0280.1C R =< ,这说明判断矩阵B 2具有令人满意的一致性。 ③判断矩阵B 3求解结果如下: 权重向量:

数学建模算法--复杂系统决策模型与层次分析法

数学建模算法--复杂系统决策模型与层次分析法 §3.4 复杂系统决策模型与层次分析法 Analitic Hierachy Process (AHP) T.L.Saaty 1970’ 一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。 一. 问题举例 1. 在海尔、新飞、容声和雪花四个牌号的电冰箱中选购一种。要考虑品牌的信誉、冰箱的功能、价格和耗电量。 2. 在泰山、杭州和承德三处选择一个旅游点。要考虑景点的景色、居住的环境、饮食的特色、交通便利和旅游的费用。 3. 在基础研究、应用研究和数学教育中选择一个领域申报科研课题。要考虑成果的贡献(实用价值、科学意义),可行性(难度、周期和经费)和人才培养。 二. 模型和方法 1. 层次结构模型的构造 步骤一:确定层次结构,将决策的目标、考虑的因素(决策准则)和决策对象按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层,绘出层次结构图。 最高层:决策的目的、要解决的问题。 最低层:决策时的备选方案。 中间层:考虑的因素、决策的准则。 对于相邻的两层,称高层为目标层,低层为因素层。 例 1. 选购冰箱 例2. 旅游景点 例3. 选购冰箱 品牌 功能 价格 耗电 海尔 新飞 容声 雪花 旅游景点 居住 景色 费用 饮食 交通 泰山 杭州 承德 科研课题 贡献 可行性 实 用 价 值 学 术 意 义 人 才 培 养 难 度 周 期 经 费 基础 应用 教育

步骤二: 通过相互比较,确定下一层各因素对上一层目标的影响的权重,将定性的判断定量化,即构造因素判断矩阵。 步骤三:由矩阵的特征值确定判别的一致性;由相应的特征向量表示各因素的影响权重,计算权向量。 步骤四: 通过综合计算给出最底层(各方案)对最高层(总目标)影响的权重,权重最大的方案即为实现目标的最由选择。 2. 因素判断矩阵 比较n 个因素y=(y 1,y 2,…,y n )对目标 z 的影响. 采用两两成对比较,用a ij 表示因素 y i 与因素y j 对目标z 的影响程度之比。 通常用数字 1~ 9及其倒数作为程度比较的标度, 即九级标度法 x i /x j 相当 较重要 重要 很重要 绝对重要 a ij 1 3 5 7 9 2, 4, 6, 8 居于上述两个相邻判断之间。 当a ij > 1时,对目标 Z 来说 x i 比 x j 重要, 其数值大小表示重要的程度。 同时必有 a ji = 1/ a ij ≤1,对目标 Z 来说 x j 比 x i 不重要,其数值大小表示不重要的程度。 称矩阵 A = ( a ij )为因素判断矩阵。 因为 a ij >0 且 a ji =1/ a ij 故称A = (a ij )为正互反矩阵。 例. 选择旅游景点 Z :目标,选择景点 y :因素,决策准则 y 1 费用,y 2 景色,y 3 居住,y 4 饮食,y 5 交通 3. 一致性与权向量 如果 a ij a jk =a ik i, j, k=1,2,…,n, 则称正互反矩阵A 具有一致性. 这表明对各个因素所作的两两比较是可传递的。 一致性互正反矩阵A=( a ij )具有性质: A 的每一行(列)均为任意指定行(列)的正数倍数,因此 rank(A)=1. A 有特征值λ=n, 其余特征值均为零. 记A 的对应特征值λ=n 的特征向量为w=(w 1 w 2 ,…, w n ) 则 a ij =w i w j -1 如果在目标z 中n 个因素y=(y 1,y 2,…,y n )所占比重分别为w=(w 1 w 2 ,…, w n ), 则 ∑i w i =1, 且因素判断矩阵为 A=(w i w j -1) 。 因此,称一致性正互反矩阵A 相应于特征值n 的归一化特征向量为因素y=(y 1,y 2,…,y n )对目标z 的权向量 4. 一致性检验与因素排序 定理1: n 阶正互反矩阵A 是一致性的当且仅当其最大特征值为 n. 定理2: 正互反矩阵具有模最大的正实数特征值λ1, 其重数为1, 且相应特征向量为正向量. 为刻画n 阶正互反矩阵A=( a ij )与一致性接近的程度, 定义一致性指标(Consensus index) : CI=(λ1-n)/(n-1) CI = 0, A 有完全的一致性。CI 接近于 0, A 有满意的一致性 。 Saaty 又引入平均随机一致性指标RT n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 当CR = CI / RI < 0.1 时, 认为A 有满意的一致性。 ????????????????=1133/15/11123 /15/13/12/114/17/133412/155 721A

层次分析法模型

二、模型的假设 1、假设我们所统计与分析的数据,都就是客观真实的; 2、在考虑影响毕业生就业的因素时,假设我们所选取的样本为简单随机抽样,具有典型性与普遍性,基本上能够集中反映毕业生就业实际情况; 3、在数据计算过程中,假设误差在合理范围之内,对数据结果的影响可以忽略、 三、符号说明

四、模型的分析与建立 1、问题背景的理解 随着我国改革开放的不断深入,经济转轨加速,社会转型加剧,受高校毕业生总量的增加,劳动用工管理与社会保障制度,劳动力市场的不尽完善,以及高校的毕业生部分择业期望过高等因素的影响,如今的毕业生就业形势较为严峻、为了更好地解决广大学生就业中的问题,就需要客观地、全面地分析与评价毕业生就业的若干主要因素,并将它们从主到次依秩排序、 针对不同专业的毕业生评价其就业情况,并给出某一专业的毕业生具体的就业策略、 2、方法模型的建立 (1)层次分析法 层次分析法介绍:层次分析法就是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,它用来帮助我们处理决策问题、特别就是考虑的因素较多的决策问题,而且各个因素的重要性、影响力、或者优先程度难以量化的时候,层次分析法为我们提供了一种科学的决策方法、 通过相互比较确定各准则对于目标的权重,及各方案对于每一准则的权重、这些权重在人的思维过程中通常就是定性的,而在层次分析法中则要给出得到权重的定量方法、 我们现在主要对各个因素分配合理的权重,而权重的计算一般用美国运筹学家T、L、Saaty教授提出的AHP法、 (2)具体计算权重的AHP 法 AHP法就是将各要素配对比较,根据各要素的相对重要程度进行判断,再根据 W、 计算成对比较矩阵的特征值获得权重向量 k

层次分析法可行性研究

层次分析法可行性研究 层次分析法逻辑严密,可以很好地克服在决策过程中主观因素的影响,应用层次分析法,可以计算各个因素对决策结果的权重,反映各个因素的重要程度,优化方案的选择。分析方法自下到上逐步分析,从单排序到总权重,是具有较高精度的判断方法。但是层次分析法只能是在已有的方案中择优选择,不能提出新的策略,这是在应用中的局限性。 可以看出,层次分析法具有很多优点,如:通过分析复杂问题中的不同单之间相互关系,使之层次化、条理化;将专家对每层因素相对重要程度的主观评价通过两两比较定量化,然后利用数学方法权值来反映全部因素的相对重要程度;通过所有层次之间的总排序,确定所有方案的排序;利用组合权向量分配目标可靠性。但是它的缺点也是非常明显的,由于过于依赖专家构造两两比较矩阵,同时矩阵运算非常复杂,导致此方法效率较低,同时由于完全依赖主观评价,没有利用现有的客观数据,使得分配结果主观性过强。 1.系统性的分析方法 层次分析法把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策,成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响,而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果,而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的,非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。 2.简洁实用的决策方法 这种方法既不单纯追求高深数学,又不片面地注重行为、逻辑、推理,而是把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化,便于人们接受,且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题,通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后,最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤,计算也经常简便,并且所得结果简单明确,容易为决策者了解和掌握。

层次分析法确定绩效考核指标权重

(1 )由1-9比例标度法分别对每一层次的评价指标的相对重要性进行 定性描述,确定两两比较判断矩阵。 一级考核指标相对于总的考核指标所得两两比较判断矩阵如下: 二级考核指标相对于其所属一级考核指标所得的两两判断矩阵分别如 下所示: (2)运用和积法(方根法) 核指标的相对权重。 1 )一级指标两两判断矩阵 A 的求解 一级指标的权重向量: w = ( W 1, W 2, W 3)T = ( 0.637,0.258, 0.103) T V 1 V 11 V 12 V 13 V 11 1 3 5 V 12 1/3 1 3 V 13 1/5 1/3 1 B i V V I V 2 V 3 V 1 1 1/5 1/7 V 2 5 1 1/3 V 3 7 3 1 V 2 V 21 B 2 V 22 V 23 V 24 V 2I 1 1/3 1/4 1/5 V 22 3 1 1/3 1/4 V 23 4 3 1 1/2 V 24 5 4 2 1 B 3 V 3 V 31 V 32 V 31 1 1/3 V 3 2 3 1 求解各判断矩阵, 得出单一准则下各级考

一致性检验:CI 0, 则CR 0 0.1,所以,判断矩阵 B 3具有令人满意的一致性。 (3)获得该部门绩效评价体系的权重排序列表(见表 4-3) 最大特征根: max 3 (AW ) i =3.037 i 1 3W i 一致性检验: CI 3.037 3 0.0185,RI 3 1 0.58 则 CR 0.032 0.1, 说明判断矩阵 A 具有满意的一致性。 2)二级评价指标的两两判断矩阵的求解: ①判断矩阵 B 1求解结果如下: B 1下二级指标的权重向量: W 1=( W 11, W 12,W 13)T =( 0.6548,0.2499,0.0953)T 最大特征根: max ‘ (B1W)i =3.0182 i 1 3W i 一致性检验:CI 则 CR 0.016 0.1, 3.0182 3 ccc “ D. n nnod R 0.58 令人满意的一致 性。 0.009 1 , r\i 3 1 这表明判断矩阵具有非常 ②判断矩阵 B 2求解结果如下: 权重向量: W 2 = ( W 21, W 22 , W 23, W 24 ) T = ( 0.5318, 0.2701,0.1221, 最大特征根: max 4(B 2 W )i =4.0753 i 1 4w i 一致性检验: CI 4. 0753 4 0.0251,RI 0.9 0.0760)T 4 1 则C g R g 0.028 0.1,这说明判断矩阵 B 2具有令人满意的一致性。 ③判断矩阵B 3求解结果如下: 权重向量: w - ( W 31, W 32 ) 最大特征根: T =( 0.7500,0.2500)T 2 (B 3w)i =2 i 1 2W i max

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