环境系统分析课件第九章 多目标决策
多目标决策分析决策理论与方法课件
反馈与改进
根据实施结果和监控数据，对多 目标决策分析过程进行反馈和改
进，提高决策质量。
04
多目标决策分析的案例研究
案例一：企业投资决策分析
总结词
企业投资决策是一个多目标问题，涉及到风险、收益、市场 等多个方面。
详细描述
企业在进行投资决策时，需要综合考虑多个目标，如风险控 制、收益最大化、市场份额扩大等。多目标决策分析方法可 以帮助企业权衡不同目标之间的矛盾，制定出最• 多目标决策分析概述 • 多目标决策分析的基本方法 • 多目标决策分析的步骤与流程 • 多目标决策分析的案例研究 • 多目标决策分析的挑战与展望
01
多目标决策分析概述
定义与特点
定义
多目标决策分析是指在多个相互 冲突或竞争的目标下进行决策的 方法。
特点
多目标决策分析考虑了多个目标 的权衡和取舍，旨在寻找满足所 有目标的最佳解决方案。
详细描述
环境保护方案评估需要综合考虑多个环境要素，如空气质量、水质量、土壤保护等。多目标决策分析方法可以帮 助评估者全面评估方案对环境的影响，为决策者提供科学的依据。
案例四：交通规划方案选择
总结词
交通规划需要考虑多个目标，如交通效率、交通安全、环保等。
详细描述
交通规划需要考虑多个目标，如提高交通效率、保障交通安全、减少环境污染等。多目标决策分析方 法可以帮助规划者权衡不同目标之间的矛盾，制定出最优的交通规划方案。
重要性及应用领域
重要性
多目标决策分析在现实世界中具有广 泛的应用，如企业管理、城市规划、 环境保护等。
应用领域
多目标决策分析广泛应用于金融、医 疗、军事、科研等领域。
多目标决策分析的历史与发展
多目标决策方法讲义PPT92页
图3
对应于第二优先等级，将 ＝0作为约束条件，建立线性规划问题：
用LINGO求解，得最优解 ＝0 ， ，最优值为6。具体LINGO程序及输出信息如下：LINGO程序为（参见图4）：
model:min=d2_;10*x1+15*x2+d1_-d1=40;x1+x2+d2_-d2=10;d1=0;END
图4
LINGO运算后输出为（参见图5）：
图5
对应于第三优先等级，将 ＝0， 作为约束条件，建立线性规划问题：
用LINGO求解，得最优解是 ， ，最优值为7。具体LINGO程序及输出信息如下（参见图6） ：
目标函数
目标约束
绝对约束
非负约束
在以上各式中，kl+ 、kl- 分别为赋予pl优先因子的第 k 个目标的正、负偏差变量的权系数，gk为第 k个目标的预期值，xj为决策变量，dk+ 、dk- 分别为第 k 个目标的正、负偏差变量。
目标函数
目标约束
绝对约束
非负约束
目标规划数学模型中的有关概念。
(1) 偏差变量 在目标规划模型中，除了决策变量外，还需要引入正、负偏差变量 d +、d - 。其中，正偏差变量表示决策值超过目标值的部分，负偏差变量表示决策值未达到目标值的部分。 因为决策值不可能既超过目标值同时又未达到目标值，故有d +×d - =0成立。
第二部分 多目标决策的数学模型及其非劣解
一、多目标决策的数学模型
（一）任何多目标决策问题，都由两个基本部分组成： （1）两个以上的目标函数； （2）若干个约束条件。
（二）对于多目标决策问题，可以将其数学模型一般地描写为如下形式：
环境规划的多目标决策实验报告
环境规划的多目标决策一、实验目的1. 熟悉层次分析法的基本原理，能够根据实际问题构建层次结构模型和判断矩阵，并利用yaahp层次分析法软件计算权重及一致性检验。
2. 掌握环境承载力评价的基本原理与方法。
实例1地处甘肃省中部、黄河上游的兰州市，是甘肃省的省会，全省政治、经济、文化、医疗卫生、教育和科技中心。
兰州经济的发展，无疑在全省、乃至全国占有着十分重要的地位。
在国家实施西部大开发战略之际，兰州究竟如何抓住时机，发挥地区优势，促进城市经济的全面发展，并使之尽快成为中国西北地区的核心增长极？为了解决这一问题，必须以市场为导向，结合本市的自然、经济、社会和技术条件，综合各种有利和不利因素，选择一批能发挥地区优势，具有较高效益的主导产业，从而带动全市经济的腾飞。
（1）层次结构模型目标层（A）选择带动兰州市经济全面发展的主导产业。
准则层（C）主导产业选择的准则，主要应该以如下3个方面的准则为判断标准：C1——市场需求（包括市场需求现状和远景市场潜力）；C2——效益准则（这里主要考虑产业的经济效益）；C3——发挥地区优势，合理利用资源。
对象层（P）主导产业选择的对象主要包括如下8个方面：P1 ——能源工业P2 ——交通运输业P3 ——化工工业P4 ——建筑业P5 ——食品加工业P6 ——信息产业P7 ——农业P8 ——旅游业（2）模型计算过程构造判断矩阵A-C 、C-P ，进行层次单排序。
①在yaahp层次分析法软件中构建上述层次结构模型；②层次单排序和总排序；③查看计算结果。
环境承载力评价重庆市位于长江中上游，地处四川盆地东南部，境内降水丰富，日照少湿度高，地貌以丘陵、山地为主，多坡地，是典型的山地城市。
自1997年重庆市直辖以来，社会经济迅速发展，城市化进程快速推进，与此同时发展产生的负面效应也给重庆市的资源环境带来巨大压力，环境污染和生态破坏问题日益突出。
试结合环境承载力评价理论与层次分析法，对重庆市环境承载力进行综合评价，并分析其综合水平和变化特征。
多目标决策分析教材模板ppt
§9.2 多目标决策与多目标评价
1. 多目标决策的求解过程 ： 用规范化的方法求解一个多目标决策问题
的全过程包括：第一步是提出问题。第二步是 阐明问题。这时要使目标具体化，要确定衡量 各目标达到程度的标准即属性以及属性值的可 获得性，并且要清楚地说明问题的边界与环境。 第三步是构造模型。第四步是分析评价。第五 步是根据上述评价结果，择优付诸实施。
第九章 多目标决策分析
多目标决策分析
教学目的：
通过本章的学习，使学生了解单目标决策与多目标决策的区别与 联系，理解多目标问题的特点、要素，理解并掌握常用的多目标 决策分析方法：TOPSIS法和AHP法，结合项目决策分析理解多目 标决策分析的应用。
教学重点和难点：
本章主要介绍多目标决策的基本理论及多目标决策问题的要素， 并结合著者进行企业绩效评价的实例，介绍常用多目标决策求解 方法TOPSIS法和AHP法及其应用。并应用多目标决策方法对项目决 策中项目与产品衔接策略进行了分析。
5）个人购物
价格： 尺寸： 款式： 材料： 流行度： 个ห้องสมุดไป่ตู้偏好：
2.多目标决策的特点
多目标性： 目标的不可公度性： 目标之间的矛盾性： 定性指标与定量指标相混合：
1）多目标性
决策问题的多目标性，由示例所见，是 显而易见的。
2）目标的不可公度性
是指：量纲的不一致性，即各目标 没有统一的衡量标准或计量单位， 因而难以比较。
3. 价值判断 ：
作为研究对象的元素可以分为两类， 一类是事实元素(factual factor) ；另一 类是价值元素(value factor)。在多目标 决策过程中，需要对所涉及的价值元素 进行价值判断。
§9.2 多目标决策与多目标评价
多目标决策层次分析法介绍ppt课件
3 简洁性 具有中等文化程度的人即可以了解层次分析法的基本原理并掌握该法的基本步骤，计算也非常简便，并且所得结果简单明确，容易被决策者了解和掌握。
以上三点体现了层次分析法的优点，该法的局限性主要表现在以下几个方面：
第一 只能从原有的方案中优选一个出来，没有办法得出更好的新方案。
第二 该法中的比较、判断以及结果的计算过程都是粗糙 的，不适用于精度较高的问题。第三 从建立层次结构模型到给出成对比较矩阵，人主观 因素对整个过程的影响很大，这就使得结果难以让 所有的决策者接受。当然采取专家群体判断的办法 是克服这个缺点的一种途径。
a) 将A的每一列向量归一化得
b) 对
c) 归一化
按行求和得
d) 计算
3 根法
步骤与和法基本相同，只是将步骤 b 改为对
按行求积并开n次方，即
三方法中，和法最为简便。看下列例子。
e) 计算
，最大特征值的近似值。
列向量归一化
求和
归一化
精确计算，得
谢谢大家！
即各方案的权重排序为
四 层次分析法的优点和局限性
1 系统性 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。
2 实用性 层次分析法把定性和定量方法结合起来，能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题，应用范围很广，同时，这种方法使得决策者与决策分析者能够相互沟通，决策者甚至可以直接应用它，这就增加了决策的有效性。
计算 可知 通过一致性检验。
对总目标的权值为：
（4）计算层次总排序权值和一致性检验
又
决策层对总目标的权向量为：
同理得， 对总目标的权值分别为：
多目标决策解析共55页PPT
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
多目标决策解析
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
多目标决策分析(1)幻灯片PPT
1〕正规化每一列：
k 3 1 a k 1 1 ( 1 / 7 ) ( 1 / 4 ) 3 / 2 , 9 a 1 8 1 a n / k 3 1 a k 1 1 / 3 2 9 0 . 7 81
n
a21a21/ak10.1026 依次类推，
得
k1
3
3
a k 2 1 7 3 1 ,a 1 1 2 a 1/2 a k 2 7 /1 0 1 .63
二、多目标决策简述：
多目标决策问题一般属于复杂大系统的决 策问题。目前较为成熟的方法有多属性效 用理论、字典序数法、多目标规划、层次 分析、优劣系数、模糊多目标决策等
多属性效用理论是反映决策者对备选方案属性偏好 程度的一种多目标决策理论。此法假设条件较多。
字典序数法是决策者对目标的重要性分等级，然后 用最重要的目标对备选方案进展筛选，保存满足此 目标的那些方案，再用次重要目标对已筛选方案进 展再次筛选。
2、一致性检验：
只有判断矩阵具有完全一致性时 maxn
而一致性不完全时那么maxn 因而可以按
照〔maxn 〕，来衡量一致性程度C 。Imaxn
，称为一致性指标，越小，说明一致性越n大1。 检验系数：CR=CI/RI，当CR<0.1时，即认为 判断矩阵具有满意的一致性；否那么，需要 重新调整判断矩阵。
多目标决策分析(1)幻灯片 PPT
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
第一节 多目标决策概述
一、多目标决策的特点 1、目标存在多样性。 2、多目标之间不可公度性：没有统一的
资源环境科学中的多目标决策分析技术
资源环境科学中的多目标决策分析技术一、引言资源环境科学是一门跨学科的学科，涉及自然科学和社会科学等多个学科领域。
在资源环境管理中，面临着多个决策目标的情况。
如何在多个目标之间做出科学的决策，成为资源环境科学研究的重要内容之一。
多目标决策分析技术在此过程中得到了广泛的应用。
二、多目标决策分析技术概述多目标决策分析技术是一种综合的决策方法，其目的是在多个目标之间实现平衡和协调。
通常情况下，多目标决策分析技术应用于复杂的决策问题中，需要在多个目标之间权衡和取舍。
多目标决策分析技术的主要目标是为决策者提供科学的决策依据，协助决策者制定可持续发展的决策，同时为决策者提供不同参考方案的分析和评估。
多目标决策分析技术的基本思想是将多个目标综合起来，建立一个全面的评价指标体系。
这个评价指标体系应该既能反映系统的局部特点，也能反映系统的整体特点。
然后针对这个评价指标体系，选择适用的决策方法，得出最优的方案。
常见的多目标决策分析技术有熵权法、层次分析法、模糊综合评价方法、灰色评价法和神经网络方法等。
三、多目标决策分析技术在资源环境科学中的应用1.自然保护区的评价自然保护区是保护和恢复自然生态系统，维护生物多样性的最基本的手段之一。
针对自然保护区的评价问题，可以采用层次分析法，构建自然保护区评价指标体系，根据层次分析法的分析结果，得出不同自然保护区的优先级。
2.农村生态环境治理农村生态环境是近年来亟需改善的一个方面。
由于农业生产、生活和环境治理等多种因素的综合影响，农村生态环境的复杂性和不确定性很高。
因此，采用多目标决策分析技术对农村生态环境进行评价和治理是非常必要的。
可以采用模糊综合评价方法，对不同的农村生态环境进行综合评价，得出最优的治理方案。
3.水资源利用与管理水资源是人类社会发展和生存的基础资源之一。
但是，由于水资源的稀缺性和不平衡性，在水资源利用和管理过程中面临着多个目标的权衡和取舍。
针对水资源利用和管理问题，可以采用神经网络方法，对水资源的利用和管理进行预测和优化。
多目标决策分析教材(PPT 46页)
2,4,6,8 为以上两判断之间的中间状态
倒数 j 因素与 i 因素相比的重要程度
称为正互反矩阵
特点：
aij>0 aij= 1/aji aii=1
例如：
1 3 1/ 2 A 1/ 3 1 1/ 7
2 7 1
2、层次单排序
求判断矩阵A的最大特征值 max 及其特征向量W，即
AW= maxW
将W归一化后得 W=[w1，w2，……，wn]即为各指标的排序权值。
D4
0.138
D5
0.046
C2 0.637
0 0.055 0.564 0.118 0.265
C3 0.258 0.406 0.406 0.094 0.094
0
总排序结果
0.157 0.164 0.393 0.113 0.172
AHP案例分析
案例1 运用AHP方法选择世界杯上场队员案例
本案例运用AHP方法，对中国男子足球 队在世界杯比赛中应该首发出场的中后 卫人选进行决策；
D4:张恩华
1 1 3 1
D5:徐云龙
3 2 5 2 1
C1:技术 C2:心理 C3:经验 C4:伤病
D1:范
D2:杜
D3:李
D4:张
D5:徐
C2:心理 D1:范志毅
D1:范志毅
1
D2:杜威
D3:李伟峰 D4:张恩华 D5:徐云龙
D2:杜威
5 1
W=(0.370,0.069,0.169,0.326,0.066) λmax=5.018 C.I.=0.012 C.R.=0.011<0.1 一致性检验通过
矩阵C2-D， C3-D 各为四阶（略）:
目标层A 准则层C
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四. 多目标决策方法 1. 效用最优模型
假设1：将各种目标函数与显式的效用函数建立相关关系， 各目标之间的协调可以通过效用函数进行。 假设2：效用函数中的目标函数及权值之间呈线性关系。
Max(x) m i fi(x) i1
Gk(x)gk k
m
i 1
i 1
2. 罚款模型
如果对于每一个目标函数，决策者都可以提出一个期望值 （或称满意值），那么就可以通过比较实际值与期望值之间 的偏差来选择问题的解。
m
MiZn i(fi fi*)2 i1
Gk(x)gk k
3. 目标规划模型
m
MinZ (fifi) i1 G约束模型
6. 帕累托模型
Maf1(xx)
Gk(x)gk k fimi nfi fimax i,i1
5. 递阶模型
Maf1(xx) Gk(x)gk k
Maf2(xx) G f1 k((x x)) g1 kf10( x k)
Maf3x(x) G ff1 2 k(((x x x))) g1 2kff12 00 ( (x x )k)