评价类模型——层次分析法,一致性检验
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層次分析法(The Analytic Hierarchy Process即 AHP)是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家、 匹茲堡大學(xué)教授T . L. Saaty于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立的一種系統(tǒng)分析與決策的綜合 評(píng)價(jià)方法,是在充分研究了人類(lèi)思維過(guò)程的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,它較合理地解決了定性問(wèn)題定量化的處理過(guò)程。
AHP的主要特點(diǎn)是通過(guò)建立遞階層次結(jié)構(gòu),把人類(lèi)的判斷轉(zhuǎn)化到若干因素兩兩之間重要度的比較上,從而把難于量化的定性判斷轉(zhuǎn)化為可操作的重要度的比較上面。在許多情況下,決策者可以直接使用AHP進(jìn)行決策,極大地提高了決策的有效性、可靠性和可行性,但其本質(zhì)是一種思維方式,它把復(fù)雜問(wèn)題分解成多個(gè)組成因素,又將這些因素按支配關(guān)系分別形成遞階層次結(jié)構(gòu),通過(guò)兩兩比較的方法確定決策方案相對(duì)重要度的總排序。整個(gè)過(guò)程體 現(xiàn)了人類(lèi)決策思維的基本特征,即分解、判斷、綜合,克服了其他方法回避決策者主觀判斷的缺點(diǎn)。
層次分析法:建模比賽中最基礎(chǔ)的模型之一,其主要用于解決 評(píng)價(jià)類(lèi)問(wèn)題(例如:選擇哪種方案最好、哪位運(yùn)
動(dòng)員或者員工表現(xiàn)的更優(yōu)秀)
評(píng)價(jià)類(lèi)問(wèn)題可用打分方法解決:
例題1:華中科技大學(xué)和武漢大學(xué)哪所學(xué)校好,考慮學(xué)習(xí)氛圍、就業(yè)前景、男女比例、校園景色等因素。每個(gè)因素所占比例以及待比較的內(nèi)容所占比例分配假設(shè)如下,則兩所學(xué)校的評(píng)分計(jì)算方式為
使用打分法解決評(píng)價(jià)問(wèn)題,只需要我們補(bǔ)充完成下面這張表格即可:
例題2:小明同學(xué)想出去旅游,他選擇蘇杭、北戴河和桂林三地之一作為目標(biāo)景點(diǎn)。請(qǐng)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)、形成評(píng)價(jià)體系為其選擇最合適的方案。
第一步:
第二步:構(gòu)建權(quán)重表格
根據(jù)第一步的分析內(nèi)容構(gòu)建如下的權(quán)重表格,其中同色的之和為1,
如何填寫(xiě)上面的某種顏色的各項(xiàng)內(nèi)容呢?例如藍(lán)色對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重?
問(wèn)題:
一次性考慮這五個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)系,往往考慮不周。
解決方法:
兩個(gè)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比較,最終根據(jù)兩兩比較的結(jié)果來(lái)推算出權(quán)重。
已知重要度表如下:
1、假設(shè)構(gòu)建的指標(biāo)權(quán)重的重要度比較矩陣如下:
假設(shè)蘇杭、北戴河、桂林在景色、花費(fèi)、居住、飲食、交通方面的判斷矩陣分別為:
2、計(jì)算判斷矩陣權(quán)重
總共三種方法計(jì)算權(quán)重:算數(shù)平均法、幾何平均法、特征值法
1)、用算數(shù)平均法解決指標(biāo)景色上的判斷矩陣
第一步:將判斷矩陣按照列歸一化 (每一個(gè)元素除以其所在列的和)
第二步:將歸一化的各列相加(按行求和)
第三步:將相加后得到的向量中每個(gè)元素除以n即可得到權(quán)重向量
公式描述如下:
求解過(guò)程如下:
2)、用幾何平均法解決指標(biāo)景色上的判斷矩陣
幾何平均法求權(quán)重也有三步:
第一步:將A的元素按照行相乘得到一個(gè)新的列向量
第二步:將新的向量的每個(gè)分量開(kāi)n次方
第三步:對(duì)該列向量進(jìn)行歸一化即可得到權(quán)重向量
3)、用特征值法解決指標(biāo)景色上的判斷矩陣
三種方法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果差別較小,在此選用特征值法得到的結(jié)果填入對(duì)應(yīng)的判斷矩陣中
按照上述方法同理計(jì)算出其他色塊對(duì)應(yīng)的權(quán)重,得到使用特征值法求得的權(quán)重矩陣如下,根據(jù)此矩陣, 計(jì)算出每個(gè)旅游景點(diǎn)的得分。
第三步:計(jì)算每個(gè)方案得分
類(lèi)似的,我們可以得到北戴河得分為0.245, 桂林得分為0.455. 因此最佳的旅游景點(diǎn)是桂林。
注意的問(wèn)題:在第二步構(gòu)造判斷矩陣后要對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn),檢驗(yàn)構(gòu)造的矩陣是否與一致性矩陣有太大差別,接下來(lái)介紹一致性矩陣
一致性檢驗(yàn)
1.一致矩陣
下圖中左側(cè)是構(gòu)造的判斷矩陣,右側(cè)是其對(duì)應(yīng)的一致矩陣,如果構(gòu)造的判斷矩陣與一致矩陣差別太大的話(huà)則不可以使用,要重新構(gòu)建判斷矩陣,直至通過(guò)一致性檢驗(yàn)為止
2.一致性檢驗(yàn)的步驟
1)、計(jì)算判斷矩陣最大特征值、一致性指標(biāo)CI
n是矩陣的維數(shù),一致矩陣的最大特征值為n,當(dāng)判斷矩陣的最大特征值為n時(shí),此判斷矩陣為一致矩陣。
2)、根據(jù)n的大小,按照下表查找平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI
3)、計(jì)算一致性比例CR
如果CR < 0.1, 則可認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受;否則需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修正。修正的方法是往一致矩陣上調(diào)整,(一致矩陣各行成倍數(shù)關(guān)系)
原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_36384657/article/details/97694443
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的评价类模型——层次分析法,一致性检验的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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