文档介绍:层次分析法建模
•层次分析法(AHP—Analytic Hierachy process)—-多目标决策方法
7()年代由美国运筹学家T・L・S“tly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(因索)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,是一种系统科学屮,常用的一种系 统分析方法,因而成为系统分析的数学工具Z-o
•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(白然现象、 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建模方法基木步骤
(3) AHP建模方法基木算法
⑶ 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:
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备白的选择标准和要 求。就毕业生来说选择单位的标准和要求是多方瓯的,例如:
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);
工作收入较好(待遇好);
生活环境好(大城市、气候等工作条件等);
单位名声好(声誉-Reputation);
工作坏境好(人际关系和谐等)
发展晋升Cpromote, promotion)机会多(如新单位或单位发展有后劲)等。
问题:现在有多个川人单位可供他选择,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T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。例如:片:苏州杭州,笃北戴河,几桂林,到底到哪个 地方去旅游最好?要作出决策和选择。为此,要把三个旅游地的特点,例如:①景色;②费用; ③居住;④环境;⑤旅途条件等作一些比较——建立一个决策的准则,最后综合评判确定出一 个可选择的最优方案。
目标层
准则层
方案层
C・资源开发的综合判断
7种金属可供开发,开发后对国家贡献可以通过两两比较得到,决定对哪种资源先开发, 效用最用。
二、问题分析:
例如旅游地选择问题:一般说来,此决策问题可按如下步骤进行:
(S1)将决策解分解为三个层次,即:
目标层:(选择旅游地)
准则层:(景色、费用、居住、饮食、旅途等5个准则)
方案层:(有片,P"心三个选择地点)
并丿II盲线连接备层次。
(52) 互相比较乞准则对目标的权重,备方案对每一个准则的权重。这些权限重在人的思维过 程中常是定性的。
例如:经济好,身体好的人:会将累色好作为第一选择;
屮老年人:会将居住、饮食好作为第一选择;
经济不好的人:会把费用低作为第一选择。
而层次分析方法则应给出确定权重的定量分析方法。
(53) 将方案后对准则层的权重,及准则后对1=1标层的权重进行综合。
(54) 最终得出方案层对目标层的权重,从而作出决策。
以上步骤和方法即是AHP的决策分析方法。
三、确定各层次互相比较的方一成对比较矩阵和权向量
在确定各层次备因素Z间的权重时,如果只是定性的结果,则常常不容易被别人接受,因 而Santy等人提出:二班粗呼毕
即:,而是两两相互比较
对此时採用相对尺度,以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难,提高准确度。
因素比较方法 —— 成对比较矩阵法:
目的是,要比较某一层〃个因索G,C2,・・・,C”对上一层因索0的影响(例如:旅游决策解 屮,比较呆色等5个准则在选择旅游地这个H标屮的重要性)。
採用的方法是:每次取两个因素C,和C)比较其对目标因素O的影响,并用知表示,全部 比较的结果用成对比较矩阵表示,即:
力=(勺)讪,勺>0, Qji =丄(或呦5=1) ⑴
aij
由于上述成对比较矩阵有特点: A =(6Z,.), 6Z, >0,知=丄
J J J a
故可称A为正互反矩阵:显然,由aij =—,即:a厂勺,=1,故有:aj( = 1
aji
例如:在旅游决策问题屮:
_〔/二G(景色) 主二[G(景色)对口标o的重要性为1
%="二C2(费用) 5:上2(费用)对口标O的重要性为2
故:即景色重要性为1,费用重要性为2)
_ 4/_ CK景色) 主二Jg(景色)对