多属性决策问题分析
多属性决策分析范文
多属性决策分析范文多属性决策分析（Multi-Attribute Decision Analysis，简称MADA）是一种决策支持方法，用于解决决策问题中存在多个评估指标的情况。
该方法通过对不同属性进行权重分配，并对备选方案进行评估和比较，以找到最佳的决策方案。
首先，确定决策目标并明确评估指标。
在决策问题中，需要明确要达到的目标，并确定用于评估备选方案的指标。
例如，如果我们需要选择一种新的投资项目，决策目标可能是最大化投资回报率，评估指标可能包括投资风险、市场潜力、竞争情况等。
然后，构建层次结构。
层次结构是多属性决策分析的基础，它通过将决策目标、评估指标和备选方案按照层次关系组织起来，形成一个树状结构。
例如，在选择投资项目的决策问题中，可以将决策目标放在最顶层，评估指标放在中间层，备选方案放在底层。
接下来，建立判断矩阵。
判断矩阵用于描述层次结构中各个层次之间元素之间的相对重要性。
对于每一对元素，通过专家判断或问卷调查的方式，使用比较刻度（如1-9）对其重要性进行评估，并填写到判断矩阵中。
例如，在评估指标层次，可以比较每个评估指标相对于决策目标的重要性。
然后，计算权重向量。
利用判断矩阵，可以通过特征向量法计算出各级指标的权重。
计算过程中，需要对判断矩阵进行一致性检验，以确保判断矩阵的一致性。
一般来说，判断矩阵的一致性指标CI应满足CI<0.1，若CI>0.1，则需进行修正。
之后，进行一致性检验。
通过计算一致性比例CR来检验判断矩阵的一致性。
一致性比例CR的计算公式为CR=CI/RI，其中RI为随机一致性指标，根据判断矩阵的阶数n可以在AHP准则表格中找到。
最后，进行评估和排序。
将备选方案的各个属性值与权重值相乘得出加权得分，然后将加权得分进行加总，将各个备选方案按照加权得分的高低进行排序，得出最佳决策方案。
综上所述，多属性决策分析是一种常用的决策支持方法，可以有效地帮助决策者在多个评估指标的情况下做出合理的决策。
《2024年多属性决策理论、方法及其在矿业中的应用研究》范文
《多属性决策理论、方法及其在矿业中的应用研究》篇一一、引言多属性决策理论是决策科学的重要分支，主要涉及多个属性的权衡与评估。
随着社会、经济、科技的发展，多属性决策问题越来越复杂，因此该理论得到了广泛的关注和研究。
特别是在矿业领域，面对多种矿石类型、生产技术、市场需求和生态环境等因素的制约，如何做出有效的多属性决策，直接关系到矿业资源的开采、开发效益和环境安全。
本文将针对多属性决策理论及其在矿业中的应用进行深入研究。
二、多属性决策理论概述多属性决策理论是一种基于多个属性的决策方法，它通过综合考虑各种因素，对备选方案进行全面评估和比较，从而做出最优决策。
该理论主要包括以下几个方面的内容：1. 属性定义与量化：明确决策问题的各个属性，如成本、效益、风险等，并对这些属性进行量化处理，以便进行后续的评估和比较。
2. 权重确定：根据各属性的重要程度，确定其权重。
权重的确定方法有多种，如层次分析法、熵权法等。
3. 决策模型构建：根据决策问题的特点和需求，构建相应的决策模型。
常见的决策模型有多属性效用理论、多目标决策分析等。
4. 方案评估与选择：根据决策模型和各属性的量化值，对备选方案进行评估和比较，选择最优方案。
三、多属性决策方法在矿业中的应用在矿业中，多属性决策方法广泛应用于矿石类型选择、生产技术选择、矿山布局优化、矿产资源评价等方面。
以下将详细介绍多属性决策方法在矿业中的应用：1. 矿石类型选择：针对不同类型矿石的开采价值、开采成本、环境影响等因素，运用多属性决策方法进行综合评估和比较，选择最优的矿石类型进行开采。
2. 生产技术选择：针对不同的采矿技术、加工技术等，从技术可行性、经济效益、环境影响等方面进行综合评估和比较，选择最优的生产技术。
3. 矿山布局优化：针对矿山的地理位置、资源分布、交通状况等因素，运用多属性决策方法进行综合分析，优化矿山布局，提高资源利用效率和经济效益。
4. 矿产资源评价：针对矿产资源的储量、品位、开采条件等因素，运用多属性决策方法进行综合评价和预测，为矿产资源的开发利用提供科学依据。
多属性决策分析课件(PPT 55页)
…. …. …. ….. …..
方 案 属 性 （ c1(1)
1
x11
2
x21
c 2(2) x12 x22mx m1x2……c n(n)
……
x1n
……
x2n
xmn
• 在多属性决策问题中，由于属性指标之间的相互矛盾 与制衡，因而不存在通常意义下的最优解。取而代之 的是有效解（也称非劣解）、满意解、优先解、理想 解、负理想解和折衷解，它们被分别定义如下：
多属性决策与多目标决策
• 其共性在于：
1. 两者对事物好坏的判断准则都不是惟一的 ，且准则与准则之间常常会相互矛盾。
2. 不同的目标或属性通常有不同的量纲，因 而是不可比较的。
• 差别在于：
• 多属性的决策空间是离散的；多目标的 决策空间是连续的。多属性的选择范围 是有限的、已知的；多目标的选样范围 是无穷的、未知的。多属性的约束条件 隐含于准则之中。不直接起限制作用； 多目标的约束条件独立于准则之外，是 决策模型中不可缺少的组成部分
• 例：某中东国家拟从美国购买一种机型 的喷气式战斗机若干架，美五角大楼的 官员提供了准予出售的4种机型的有关 信息。该中东国家派出专家组对4种飞 机进行了详细考察，考察结果见表，问 应选购哪一种飞机以使决策的总效用值 最大
属性 最大速度 巡航半径 最大载荷 价格
机型
/340m. s1 /1.6Km
A(c1....,cJ....,cn )
式 中 c j m iin U j(x ij),j 1 ,2 .....n ?
• 折衷解（Compromise Solution）：距离 理想解最近或距离反理想解最远或以某 种方式将二者结合在一起的可行解被称 为折衷解。
属性指标的量化与转换
topsis-模糊综合评判法
TOPSIS与模糊综合评判法：多属性决策方法比较与选择一、引言在决策分析中，多属性决策问题是一个常见的问题类型。
这些问题涉及多个属性或指标，需要对这些属性进行权重分配和综合评价，以确定最优方案。
TOPSIS和模糊综合评判法是两种常用的多属性决策分析方法。
本文将介绍这两种方法，并通过比较它们的优缺点，为实际应用提供选择依据。
二、TOPSIS 方法TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）是一种多属性决策分析方法，它通过计算每个方案与理想解和负理想解的距离，来评估方案的优劣。
理想解是所有方案中最好的解，负理想解是最差的解。
步骤：1.构建属性权重向量，确定各属性的权重。
2.归一化属性值，将各属性的值转换到同一量纲。
3.计算每个方案与理想解和负理想解的距离。
4.计算每个方案的相对接近度，根据相对接近度的大小，对方案进行排序。
优点：1.可以处理不同的属性类型，包括效益型、成本型和区间型。
2.可以考虑属性的不同权重。
3.易于理解和计算。
缺点：1.对数据分布敏感，如果数据分布不均匀，可能导致评价结果失真。
2.对属性值的小幅变化敏感，可能导致评价结果不稳定。
三、模糊综合评判法模糊综合评判法是一种基于模糊逻辑的多属性决策分析方法。
它通过模糊集合和模糊规则来描述属性之间的模糊关系，从而对方案进行综合评价。
步骤：1.确定属性集合和方案集合。
2.确定属性之间的模糊关系，建立模糊矩阵。
3.确定属性权重向量，确定各属性的权重。
4.进行模糊运算，得到每个方案的隶属度和优先度。
5.根据隶属度和优先度对方案进行排序。
优点：1.可以处理不确定性和模糊性。
2.可以考虑属性的不同权重。
3.可以结合专家的经验和知识。
缺点：1.对模糊规则的描述需要较高的专业知识水平。
2.计算复杂度高，需要较高的计算成本。
3.对数据分布的稳定性要求较高。
四、比较与选择通过对TOPSIS和模糊综合评判法的介绍和比较，我们可以发现它们各有优缺点。
多目标决策问题的多属性权重分配方法研究
多目标决策问题的多属性权重分配方法研究多属性权重分配是指根据不同属性的重要性，将权重适当地分配给多个目标，以便进行决策。
在多目标决策问题中，决策者需要考虑各个目标之间的权衡和权重。
多属性权重分配方法主要有层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）、主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA）和熵权法（Entropy Weight Method，EWM）等。
首先，层次分析法是一种重要且经典的多属性权重分配方法。
该方法通过对比两两属性的相对重要性，按照一定的准则对属性进行排序，得到各个属性的权重。
层次分析法将复杂的决策问题层次化，减少了决策者的认知负担。
它将目标、准则和方案逐层分解，得出各层次之间的判断矩阵，并通过特征值法计算出最终权重。
其次，主成分分析法是一种通过线性变换将原始属性转化为新的属性，以最大限度地保留原始属性信息的方法。
主成分分析法的思想是通过将各个属性进行综合，得到一组新的属性，这些新属性能够更好地反映原始属性的特征。
在决策问题中，主成分分析法可以通过计算各个主成分的贡献率，得到每个属性的权重。
最后，熵权法是一种基于信息熵的多属性权重分配方法。
熵权法将信息熵应用于多属性决策问题中，通过计算各个属性的熵值和信息增益，得到各个属性的权重。
该方法充分考虑了属性之间的相互关系和信息量，对决策结果具有较好的解释性。
在实际应用中，选择适合的多属性权重分配方法需要考虑多个因素。
首先，需要根据具体的决策问题和决策者的需求，选择合适的方法。
其次，需要收集相关的决策数据，包括各个属性的权重和值。
然后，应根据所选方法进行计算和分析，得出最终权重。
最后，根据得到的最终权重对各个方案进行评估和排序，根据最终的决策目标进行选择。
综上所述，多目标决策问题的多属性权重分配方法包括层次分析法、主成分分析法和熵权法等。
这些方法在实践中具有一定的应用价值，可以帮助决策者在面对复杂的多目标决策问题时做出合理的决策。
决策专题二_多属性决策分析方法
各方案的相对贴近度为
=0.643， =0.268， =0.613，
用理想解法各方案的排序结果是
=0.312，
•
第二节 模糊综合评价方法
对方案、人才、成果的评价，人们的考虑的因素很多， 而且有些描述很难给出确切的表达，这时可采用模糊评价 方法。它可对人、事、物进行比较全面而又定量化的评价
，是提高领导决策能力和管理水平的一种有效方法。
•模糊的评级； •模糊数的运算；
•
模糊综合评价的基本步骤：
（1）首先要求出模糊评价矩阵P，其中Pｉｊ表示方案X在第i 个指标处于第j级评语的隶属度，当对多个指标进行综合 评价时，还要对各个指标分别加权，设第i个指标权系数 为Wｉ，则可得权系数向量： A＝（W1，W2，…Wｎ）
•
（2）利用矩阵的模糊乘法得到综合模糊评价向量B
评语集合： V＝｛很好，较好，一般，不好｝；
•
首先对图像进行评价： 假设有30%的人认为很好，50%的人认为较好，20%的 人认为一般，没有人认为不好，这样得到图像的评价结果 为
（0.3, 0.5, 0.2 , 0) 同样对声音有：0.4, 0.3, 0.2 , 0.1) 对价格为： （0.1, 0.1, 0.3 , 0.5) 所以有模糊评价矩阵：
因此，克服指标间不可公度的困难，协调指标间的矛盾 性，是多属性综合评价要解决的主要问题。
•
（一）决策矩阵
设有 个备选方案 个决策指标
决策矩阵
•
（二）决策矩阵的标准化
➢ 由于指标体系中指标不同的量纲，例如，产值的单位为万 元，产量的单位为万吨，投资回收期的单位为年等，这给 综合评价带来许多困难。
所谓理想解，是设想各指标属性都达到最满意的解；所谓 负理想解，也是设想指标属性都达到最不满意的解。
第三讲多属性决策分析
第三讲多属性决策分析
多属性决策分析也被称为多目标决策分析，它是一种在系统决策分析
中更为广泛使用的方法，它通常用于解决那些不仅有一个目标，而且还有
多个矛盾冲突目标的复杂决策问题。
它主要用于多目标决策分析，以支持
决策者对多个目标进行分析，确定最佳解决方案，以达到最大化或最小化
一系列决策目标。
多属性决策分析包括三个基本步骤：首先，决策者需要识别决策问题，确定决策目标及其相关属性；其次，根据决策者的要求和态度，以及正确
识别的内容，确定所有可行的解决方案；最后，根据决策者估计的各个解
决方案的满意度，根据每个解决方案的优势和劣势，选出最佳解决方案。
除此之外，多属性决策分析还有一个很重要的特性，就是可以在多项
目标的前提下，更好地比较不同决策之间的各种差异。
第七章多属性决策分析
属性(attribute) 指备选方案的特征、品质或性能参数。
社会经济系统的决策问题，往往涉及不同属 性的多个指标—多属性决策。
实际问题常常有多个决策目标，每个目标的 评价准则往往也不是只有一个，而是多个— 多目标、多准则决策问题。
多目标决策和多属性决策统称多准则决策 (multi-criterion decision making)。
xij
m
x2 ij
11
im jn
i 1
称矩阵Y＝(yij)m×n为向量归一标准化矩阵。矩
阵Y的列向量模等于1，即
m
y2
1 1
j
n
注：向量归一标准化后 i1 ij
① 0≤yij≤1； ② 正、逆向指标的方向没有发生变化。
7.1.3 决策指标的标准化
2. 线性比例变换法
在决策矩阵X中，对于正向指标fj，取：
x* j
max
1 i m
xij
0
令：yij
xij 1 i m x*
j
对于负向指标fj，取：
x* j
min
1 i m
xij
令：yij
x* j
x
1
i
m
ij
称矩阵Y＝(yij)m×n为线性比例标准化矩阵。 注：经线性比例变换后① 0≤yij≤1；② 所有指 标均化为正向指标；③最优值为1。
§7.1 多属性决策指标体系
7.1.3 决策指标的标准化 将不同量纲的指标，通过适当的变换，化为 无量纲的标准化指标。
决策指标的变化方向 ❖效益型（正向）指标：越大越优 ❖成本型（逆向）指标：越小越优 ❖中立型指标 ：在某中间点最优
（如人的体重）
运筹学多属性决策分析
极大－极大型（maximax）
• 该方法只考虑每个方案中最好的属性值 ，然后选出好中之好者对应的方案作为 决策的结果，它反映了某些特定的决策 情形，譬如运动员的选拔问题在许多情 况下只关注运动员成绩最好的某个单项 技能而不在乎运动员在其它项目中的表 现和水准。为了体现这一思想，乐观型 决策的优先解由以下公式确定：
nw
m m
m
n
n
1 2
n
• 如果判断矩阵见是相容矩阵，由矩阵理 论可知，n是R的惟一非零的也是最大的 特征根，记为 ，而w是n所对应的特征 向量。如果判断矩阵正不完全具有相容 性，则上面的等式并不成立．但矩阵R 元素的微小变动则意味着根的微小变动 ．故可先求解R最大特怔根 ，即求解以 下用行列式形式表示的方程组的最大解 且；
j
1, 2.....n?
• 折衷解（Compromise Solution）：距离 理想解最近或距离反理想解最远或以某 种方式将二者结合在一起的可行解被称 为折衷解。
属性指标的量化与转换
1 语言类属性指标的量化 在多属性决策问题中，方案的属性值通常有定量和定性两种不同的表示形式。 为了便于对属性值进行必要的数学处理，普遍采用 MacCrimimon 提出的双向比例标 尺（Bipolar Scaling）将定性指标转换为定量指标。其标尺形式见 10-1
1 3 5 7 9 2，4，6，8 倒数
含义
属性 i 与属性 j 具有相等的重要程度 属性 i 比属性 j 略重要一些 属性 i 比属性 j 明显重要 属性 i 比属性 j 重要的多 属性 i 的重要性完全压倒属性 j 的重要性
介于以上比较之间 相反方向的比较值
多属性决策理论基础和分析方法
多属性决策理论基础和分析方法多属性决策理论的基本概念是属性和决策。
属性是用于描述决策对象特征的变量或准则，例如价格、质量、服务等。
决策是选择一个方案或行动来达到一些目标的过程。
多属性决策就是根据各个属性的重要性和得分来进行综合评价和选择。
多属性决策分析方法包括加权求和法、启发式法、模糊数学法和层次分析法等。
其中，加权求和法是最简单和常用的方法，它通过为每个属性分配权重，然后将属性得分与权重相乘再求和，得到决策对象的综合评分。
启发式法是基于经验和直觉的方法，根据决策者的意愿和偏好来进行决策。
模糊数学法是一种处理不确定性和模糊性的方法，它将属性的得分表示为模糊数并进行运算，得到决策对象的模糊评价。
层次分析法是一种层级结构分析的方法，它将决策问题划分为不同层次的准则和子准则，并通过专家判断和比较来确定权重和评价。
多属性决策理论的核心思想是考虑多个属性的影响，避免片面和主观的决策。
它能够全面系统地评估决策对象的特征和优劣，提供更准确和科学的决策依据。
然而，多属性决策也存在一些挑战和局限性，如权重设定和属性评价的主观性、数据不确定性和决策者意愿的影响等。
在实际应用中，多属性决策理论广泛用于工程、经济、环境和管理等领域。
例如，在工程领域，可以利用多属性决策理论来选择最佳供应商或材料，考虑价格、质量、交货期等属性。
在环境领域，可以利用多属性决策理论来评估不同的治理方案，考虑环境效益、经济成本、社会接受度等属性。
综上所述，多属性决策理论是一种处理多个属性的决策方法，通过权重设定和属性评估来进行综合评价和选择。
它能够提供科学和全面的决策支持，但也需要注意主观性、不确定性和意愿性等因素的影响。
在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的分析方法，并结合实际经验和专家判断来进行决策。
决策专题二多属性决策分析方法
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决策专题二多属性决策分析方法
极差变换法。标准化矩阵为
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决策专题二多属性决策分析方法
线性比例变换法。准化矩阵为
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决策专题二多属性决策分析方法
（三）线性加权方法
线性加权法根据实际情况，确定各决策指标的权重， 再对决策矩阵进行标准化处理，求出个方案的指标 综合值，以此作为各可行方案排序的依据。
某航空公司在国际市场上购买飞机，按6个决策指标对 不同型号的飞机进行综合评价，这6个指标是：最大速 度、最大范围、最大负载、价格 、可靠性、灵敏度。
现在4种型号的飞机可供选择，具体指标值见表。
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决策专题二多属性决策分析方法
决策矩阵
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决策专题二多属性决策分析方法
向量归一化法。标准化矩阵为
因此，克服指标间不可公度的困难，协调指标间的矛盾 性，是多属性综合评价要解决的主要问题。
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决策专题二多属性决策分析方法
（一）决策矩阵
设有 个备选方案 个决策指标
决策矩阵
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决策专题二多属性决策分析方法
（二）决策矩阵的标准化
➢ 由于指标体系中指标不同的量纲，例如，产值的单位为万 元，产量的单位为万吨，投资回收期的单位为年等，这给 综合评价带来许多困难。
矩阵 称为向量归一标准化矩阵。 经过归一化处理
后，其指标值均满足
，并且正、逆向指标的方向
没有发生变化，即正向指标归一化变化后，仍是正向指标，
逆向指标归一化变换后，仍是逆向指标。
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决策专题二多属性决策分析方法
（2）线性比例变化法
在 =
基于离差最大化的区间多属性决策分析及matlab应用
基于离差最大化的区间多属性决策分析针对区间数多属性决策问题属性权重的确定，针对原属性权重已知且属性值为区间数的多属性决策问题，考虑到原属性值的差异及属性本身的重要度，采用EW 型区间距离，基于所有属性值的总离差和最大，建立了基于改进的离差最大线性分派(LA)多属性决策法。
1.离差最大化概念离差最大化确定权重的思想:在属性j u 下，如果所有决策方案的属性值差异很小，说明该属性对方案排序所起的作用越小；反之，方案的属性值差异很大，说明属性j u 对方案排序将起到重要作用.因此方案属性值离差越大，应赋予越大的权重，离差越小就赋予越小的权重。
如果所有决策方案在属性j u 下的属性值无差异，那么该属性对方案排序没有作用，其权重为零。
设属性权重为1(,,)ωω=n ω，0，ω≥∈j j N ，并满足单位化约束条件，设区间数决策矩阵为()(),⨯⨯⎡⎤==⎣⎦ijij ij m nm nR r r r ，则在属性j u 下，方案(1,,)=i a i m 与其他方案的离差用()ωij V 表示1/22211()=22322ωω=⎡⎤++--⎛⎫⎛⎫-+-⋅⎢⎥⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑mij ij kj kj ij ij kj kj ij jk r r r r r r r r V根据上述分析，属性权重的选择应使所有方案对所有属性的总离差最大，因此通过如下最优化模型，1/2221111max ()=22322ω===⎡⎤++--⎛⎫⎛⎫-+-⋅⎢⎥⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑∑∑nmmij ij kj kj ij ij kj kj jj i k r r r r r r r r V ω211..01,,，ωω=⎧=⎪⎨⎪≥=⎩∑n j j js t j n解此模型得到最优解，且对其进行归一化处理，可以得到:1/222111/222111122322=122322ω=====⎡⎤++--⎛⎫⎛⎫-+-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤++--⎛⎫⎛⎫-+-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑∑∑∑∑mmij ij kj kj ij ij kj kj i k j n m m ij ijkj kj ij ij kj kj j i k r r r r r r r r r r r r r r r r （1）有方案1(,,)=m a a A ，属性权重为1(,,)=n u u u ，原属性权重为11(,,)0,1,==≥=∑nn j j j v v v v v ，j v 为实数，考虑区间离差最大及原属性权重，新得到的属性权重向量为11(,,)0,1,ωωωω==≥=∑nn j j j ω，ωj 为实数，在方案(1,,)=i a i m 在属性j u 下的决策值为,⎡⎤=⎣⎦ij ij ij a a a ，决策矩阵为()⨯=ij m na A ，设J 1和J 2分别表示效益型和成本型属性的下标集。
决策分析的方法与工具
决策分析的方法与工具决策是人们在面临选择时进行思考和决定的过程。
无论是个人生活还是组织管理，都需要做出各种决策来达到目标并解决问题。
然而，由于信息不完全、风险存在和多种因素的影响，决策往往并不是一件容易的事情。
因此，决策分析方法和工具应运而生，旨在辅助人们做出明智的决策。
本文将介绍几种常用的决策分析方法与工具，帮助读者更好地应对决策问题。
一、决策树分析决策树是一种直观且易于理解的决策分析方法，将决策问题呈现为一棵逐层生长的树状结构。
通过将复杂问题逐步分解，决策树可以帮助决策者进行系统性思考和决策。
决策树可以通过构建不同决策路径和计算不同决策结果的可能性来提供对不同选择的评估。
利用决策树分析方法，决策者可以更好地理解不同决策选项之间的连锁反应，并选择最佳决策路径。
二、多属性决策分析多属性决策分析是一种用于比较和评估不同决策选项的方法。
该方法基于对多个属性的评估和权重的分配，帮助决策者量化并比较各个决策选项的综合价值。
常见的多属性决策分析方法有层次分析法（AHP）和模糊综合评判法（Fuzzy TOPSIS）。
层次分析法通过建立层级结构和构造判断矩阵来分析各个属性的重要性和选择权重。
模糊综合评判法则通过模糊数学理论将决策问题中存在的不确定性考虑进去，并给出决策选项的排名。
三、模拟分析模拟分析是一种通过建立模型来模拟和评估各种情景的决策分析方法。
模拟可以基于概率和统计的理论，通过运行大量随机实验来模拟决策结果的分布。
利用模拟分析，决策者可以通过观察模拟结果的多样性，估计不同决策选项的风险和机会。
模拟分析可以帮助决策者更好地理解决策背后的不确定性和风险，并利用这些信息做出更为精确的决策。
四、决策支持系统决策支持系统是一种将信息技术与决策分析方法结合的工具。
该系统通过收集、整理和分析大量的数据，并提供各种决策分析方法和模型来帮助决策者做出决策。
决策支持系统可以基于规则、模型或者智能算法来提供决策建议，并可视化数据和结果供决策者参考。
多属性决策分析
多属性决策分析引言多属性决策分析是一种决策分析方法，用于处理在决策过程中有多个属性或准则的情况。
在实际生活中，我们常常面临需要权衡多个属性或准则的决策，例如选择购买的产品、选择投资项目等。
多属性决策分析方法可以帮助我们在复杂多变的决策环境中做出更准确和合理的决策。
基本概念在多属性决策分析中，我们首先需要定义决策问题中的属性或准则。
属性可以是各种各样的特征或指标，例如价格、质量、服务等。
每个属性都可以用一个评价指标来度量，这些指标可以是定量的（例如价格）也可以是定性的（例如服务）。
然后，我们需要为每个属性确定权重或重要性，用于衡量其在决策过程中的相对重要程度。
方法多属性决策分析方法有很多种，其中一种常用的方法是加权求和法。
该方法将每个属性的值乘以其权重，并将它们相加以得到最终的决策值。
具体步骤如下：1.确定决策问题的属性或准则，并为每个属性确定评价指标。
2.为每个属性确定权重或重要性。
可以使用专家判断、问卷调查、层次分析法等方法来确定权重。
3.对于每个属性，根据其评价指标对各个选项进行评价，并将评价结果转化为数值。
4.将每个属性的评价结果乘以其权重，并将它们相加以得到最终的决策值。
5.根据最终的决策值，选择得分最高的选项作为最优决策。
除了加权求和法外，还有其他一些常用的多属性决策分析方法，例如层次分析法、灰色关联分析法等。
这些方法根据不同的决策问题和决策环境可以选择不同的方法进行分析。
示例假设我们要选择一款笔记本电脑进行购买，我们关注的属性包括价格、配置、品牌和售后服务。
我们采用加权求和法进行分析，将权重分别设置为0.3、0.4、0.2和0.1。
对于价格属性，我们将价格分为五个等级：1000元以下、1000-2000元、2000-3000元、3000-4000元和4000元以上。
我们根据电脑的价格将其评价分别设为5、4、3、2和1。
对于配置属性，我们将配置分为五个等级：高配、中高配、中配、中低配和低配。
几类模糊多属性决策方法及其应用分析
几类模糊多属性决策方法及其应用分析由于全球信息化程度日益加速、客观环境的复杂性以及决策者自身知识的有限性,决策者往往面临极大的模糊性和不确定性,需要合理实用的决策方法对备选方案进行评估,但目前采用的定量方法中忽略了指标的不确定性,不断发展的模糊理论为处理这种问题提供了有力的工具,采用定性和定量相结合的决策方法来研究模糊多属性决策问题,能很好地解决属性指标的不确定性问题和模型中参数难于估计等情况。
本文研究以下几个方面内容:(1)、基于Pythagorean模糊变量的决策方法针对属性权重已知的情况,基于阿基米德T模和阿基米德S模,提出了Pythagorean模糊环境下几种特殊的阿基米德T模和阿基米德S模,比如:代数T模和代数S模、Hamacher T模和Hamacher S模、Frank T模和Frank S模等。
针对Hamacher T模和Hamacher S模,定义了Pythagorean模糊环境下的Hamacher算子的运算规则,提出了几种Pythagorean模糊Hamacher信息集结算子,同时提出了两种不同的决策方法来解决决策问题。
针对Frank T模和Frank S 模,定义了在Pythagorean模糊环境下的Frank算子的运算规则、提出了几种Pythagorean模糊Frank信息集结算子。
同时提出两种不同决策方法来研究属性权重已知且属性值以Pythagorean 模糊值形式给出的决策问题。
针对属性权重未完全已知的情况,基于LINMAP法和TOPSIS法解决Pythagorean模糊环境中的多属性决策问题。
(2)、基于犹豫Pythagorean模糊语言变量的决策方法基于犹豫模糊集和Pythagorean模糊语言集,定义了犹豫Pythagorean模糊语言集。
针对属性相互独立且属性值为犹豫Pythagorean模糊语言集的决策问题,定义了几种犹豫Pythagorean模糊语言信息集成算子。
多属性决策分析课件
多属性决策分析课件1. 引言•什么是多属性决策分析•多属性决策分析的重要性•本课件的目标和内容概述2. 多属性决策分析概述•多属性决策分析的基本概念•多属性决策分析的步骤–问题定义–属性选择–数据收集–建立决策模型–模型求解–结果评价3. 问题定义•如何明确定义多属性决策问题•需要考虑的因素•如何设定决策目标4. 属性选择•如何选择适当的属性•属性选取的原则和方法–直观法–经验法–价值函数法–层次分析法5. 数据收集•如何进行数据收集•数据收集的方法和工具•数据的质量评估和处理6. 建立决策模型•多属性决策模型的建立方法•建立模型时需要考虑的问题•常见的决策模型–加权评分模型–支持向量机模型–神经网络模型7. 模型求解•如何求解多属性决策模型•求解方法和算法•模型求解的注意事项8. 结果评价•如何评价多属性决策模型的结果•结果评价指标和方法•如何进行灵敏度分析和稳定性分析9. 实例分析•通过一个具体的实例来演示多属性决策分析的过程•实例涉及的问题定义、属性选择、数据收集、模型建立、模型求解和结果评价等步骤10. 总结和展望•对多属性决策分析的重要性进行总结•对本课件的内容进行回顾•展望多属性决策分析的发展前景以上是关于多属性决策分析的课件内容概述，涵盖了多属性决策分析的基本概念、步骤、方法和实例分析等内容。
希望本课件能够帮助学习者理解多属性决策分析的原理和应用，并能够在实际问题中灵活运用多属性决策分析方法解决问题。
多属性决策方法
多属性决策方法在许多实际问题中，我们需要从多个选择中挑选出一个最优解。
这些问题通常涉及到多个决策属性，例如成本、质量、可靠性、时间等等。
这些属性之间相互影响，有时候还会存在不确定性和模糊性。
如何有效地进行多属性决策，是一个十分重要的问题。
本文将介绍三种常见的多属性决策方法，分别是层次分析法、灰色关联度法和熵权法。
一、层次分析法层次分析法是一种按照结构层次进行分析的方法，它将复杂的多属性决策问题分解为若干层次，从而进行简化。
这种方法侧重于对决策问题中各个因素之间的相对重要性进行比较和排序，以确定最佳决策方案。
下面是层次分析法的基本思路：1.确定决策目标2.分解目标成为若干个层次，找出每个层次的准则和子准则3.构造层次结构模型4.构造判断矩阵，通过专家评价确定每个准则和子准则之间的相对重要性5.计算权重并得出最终方案这里简单介绍一下层次分析法的计算过程。
设有n个决策准则和n个决策方案，判断矩阵为A=(a[i,j])，其中a[i,j]表示准则i相对于准则j的重要程度。
首先，计算每个准则相对于其他所有准则的权重向量W=[w1,w2,…,wn]，其中wi表示准则i对应的权重，wi的大小与其在判断矩阵A中所处的位置有关。
然后，计算每个方案的得分向量V=[v1,v2,…,vn]，其中vi表示方案i在各个准则下的得分。
最终得到所有方案的加权得分，选择加权得分最大的方案作为最优决策方案。
二、灰色关联度法灰色关联度法是一种基于灰色系统理论的多属性决策方法。
其基本思路是将多个决策属性放在同一等级上，通过对各个属性值之间的相对关系进行量化，来评价方案的综合表现。
具体做法是首先将各个属性标准化，使得它们的取值范围相同。
然后，计算每个属性值与其他属性值之间的相对关系，从而得到各个方案的关联度。
最终选择关联度最大的方案作为最优决策方案。
三、熵权法熵权法是一种基于信息熵的多属性决策方法。
其基本思路是将每个属性的信息熵看做是一个衡量不确定性的指标，然后通过权重分配来最小化所有属性的信息熵的加权和，从而得到最优决策方案。
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第十章 多属性决策问题(Multi-attribute Decision-making Problem)即: 有限方案多目标决策问题主要参考文献: 68， 112， 152§10.1概述MA MCMO一、决策矩阵(属性矩阵、属性值表)方案集 X = {x x x m 12,,, }方案 x i 的属性向量 Y i = {y i 1,…,y in } 当目标函数为f j 时, y ij = f j (x i ) 各方的属性值可列成表(或称为决策矩阵):y 1… y j… y nx 1y 11… y j 1… y n 1… …… … … …x i y i 1… y ij … y in… …… …… …x my m 1 …y mj …y mn例: 学校扩建例：表10.1 研究生院试评估的部分原始数据二、数据预处理数据的预处理(又称规范化)主要有如下三种作用。
首先，属性值有多种类型。
有些指标的属性值越大越好，如科研成果数、科研经费等是效益型；有些指标的值越小越好，称作成本型。
另有一些指标的属性值既非效益型又非成本型。
例如研究生院的生师比，一个指导教师指导4至6名研究生既可保证教师满工作量，也能使导师有充分的科研时间和对研究生的指导时间，生师比值过高，学生的培养质量难以保证；比值过低；教师的工作量不饱满。
这几类属性放在同一表中不便于直接从数值大小来判断方案的优劣，因此需要对属性表中的数据进行预处理，使表中任一属性下性能越优的值在变换后的属性表中的值越大。
其次是非量纲化。
多目标评估的困难之一是指标间不可公度，即在属性值表中的每一列数具有不同的单位(量纲)。
即使对同一属性，采用不同的计量单位，表中的数值也就不同。
在用各种多目标评估方法进行评价时，需要排除量纲的选用对评估结果的影响，这就是非量纲化，亦即设法消去(而不是简单删去)量纲，仅用数值的大小来反映属性值的优劣。
第三是归一化。
原属性值表中不同指标的属性值的数值大小差别很大，如总经费即使以万元为单位，其数量级往往在千(103)、万(104)间，而生均在学期间发表的论文、专著的数量、生均获奖成果的数量级在个位(100)或小数(101 )之间，为了直观，更为了便于采用各种多目标评估方法进行比较，需要把属性值表中的数值归一化，即把表中数均变换到［0，1］区间上。
此外，还可在数据预处理时用非线性变换或其他办法来解决或部分解决目标间的不完全补偿性。
常用的数据预处理方法有下列几种。
(1)线性变换效益型属性：z ij = y ij /y j max (10-1) 变换后的属性值最差不为0，最佳为1成本型属性 z ij = 1 - y ij /y j max (10-2) 变换后的属性值最佳不为1，最差为0或 z ij ’ = y j min / y ij (10-2’) 变换后的属性值最差不为0，最佳为1, 且是非线性变换 表10.2 表10.1经线性变换后的属性值(2) 标准0-1变换 效益型：z ij =y y y y ij jj jmin max min(10.3)成本型: z ij =y y yyj ij jjmax max min (10.4)特点：每一属性，最佳值为1，最差值为0，而且变换后的差值是线性的.表10.3 表10.1经标准0-1变换后的属性值5 1.0000 0.0000 1.0000(3)最优值为给定区间时的变换设给定的最优属性区间为[y j0, y j*]1- (y j0- y ij)/(y j0- y j’) 若y ij＜y j0zij= 1 若y j0≤y ij≤y j*(10.5)1 - (y ij-y j*)/ (y j”-y j*) 若y ij＞y j*其中, y j’为无法容忍下限, y j”为无法容忍上限。
表10.4 表10.1之属性2的数据处理ji生师比y2z21 5 1.00002 7 0.83333 10 0.33334 4 0.66665 2 0.0000(4)向量规范化z y yij ij ijim21(10.6)特点：规范化后，各方案的同一属性值的平方和为1；无论成本型或效益型，从属性值的大小上无法分辨。
常用于计算各方案与某种虚拟方案(如理想点或负理想点)的欧氏距离的场合。
表中最右一列是属性2经式(10.5)变换后的值再向量规范化的结果.表10.5 表10.1经向量规范化后的属性值(5) 原始数据的统计处理z ij =y yy yij jj j_max_(1.00 - M) + M (10.7)其中, y j_= 11myijim是各方案属性j的均值, m为方案数, M的取值可在0.5-0.75之间.式(10.7)可以有多种变形, 例如:z ij '= 01075.()/._y yij j j(10.7’)其中 j为属性j的均方差,当高端均方差大于2.5 j时变换后的值均为1.00.这种变换的结果与专家打分的结果比较吻合.表10.6表10.1之属性1用不同方法处理结果比较三、方案筛选1.优选法(Dominance)淘汰劣解2.满意值法(逻辑乘即与门Conjunctive)规定y j0j=1,2,…,n (切除值)当y ij≥y j0j=1且j=2且…j=n 均满足时,方案x i被接受主要缺点：目标间不能补偿，例研究生录取时教委规定的单科分数线.3.逻辑和法(Disjunctive或门)规定y j*j=1,2,…,n 若y ij≥y j*j=1或2或…n时方案x i被接受。
往往作为上法的补充. 这些方法用于初始方案过的预选,不能用于方案排序ordering —次序，优先序也不能用于方案分等Ranking —量化优先程度.§10.2 加权和法一、引言多目标决策的特点: 目标间的矛盾性, 各属性值不可公度.这二难点不可公度虽可通过属性矩阵的规范化得到部分解决, 但前述规范化过程不能反映目标的重要性权：目标重要性的度量, 即衡量目标重要性的手段.权的三重含义: ①决策人对目标的重视程度;②各目标属性值的差异程度;③各目标属性值的可靠程度;权应综合反映三种因素的作用.通过权，将多目标决策问题化为单目标求解.二、字典序法与一般加权和法1. 字典序法》w2…时的加权和法w1即某个目标特别重要, 实质上是单目标决策, 最重要目标的属性值相同时，再比较第二重要的属性, 如此继续. 2. 一般加权和法加权和法的求解步骤很简单：①属性表规范化，得z ij i=1, …, m; j=1, …, n. ②确定各指标的权系数w j j=1, …, n. ③根据指标C w zi j ijj n1的大小排出方案i(i=1,…, m)的优劣加权和法，包括评分打点，由于其简单、明了(直观)，是人们最经常使用的多目标评价方法。
采用加权和法的关键在于确定指标体系并设定各最低层指标的权系数：有了指标体系就可以设法利用统计数据或专家打分给出属性值表；有了权系数，具体的计算和排序就十分简单了。
正因为此，以往的各种实际评估过程中总要把相当大的精力和时间用在确定指标体系和设定权上。
加权和法常常被人们不适当地使用，这是因为许多人并不清楚：使用加权和法意味着承认如下假设：①指标体系为树状结构，即每个下级指标只与一个上级指标相关联；②每个属性的边际价值是线性的(优劣与属性值大小成比例)，每两个属性都是相互价值独立的；③属性间的完全可补偿性：一个方案的某属性无论多差都可用其他属性来补偿。
事实上，这些假设往往都不成立。
首先，指标体系通常是网状的，即至少有一个下级指标同时与二个或二个以上的上级指标相关联，也就是说某个属性可同时反映两个上级目标达到的程度。
其次，属性的边际价值的线性常常是局部的，甚至有最优值为给定区间或点的情况存在；属性间的价值独立性条件也极难满足，至少是极难验证其满足。
至于属性间的可补偿性通常只是部分的、有条件的。
因此，使用加权和法要十分小心。
不过，对网状指标体系，可以用层次分析法中的权重设定和网状指标的权重递推法设定最低层权重(见下节)。
当属性的边际价值函数为非线性时可以用适当的数学方法进行数据预处理；属性间的不完全补偿性也可通过适当处理，例如用逻辑乘法预先删除具有不可补偿属性的方案等。
只要认识到加权和法本身存在的种种局限性并采取相应的补救措施，则加权和法仍不失为一种简明而有效的多目标评价方法。
三、确定权的常用方法1.最小平方误差法见教材第174页.与主观慨率中的方法类似.2. 本征向量法w/w1w1/w2…w1/w n w11w/w1w2/w2…w2/w n w22A w = ……………………w/w1w n/w2…w n/w n w nn= n w即(A - n I) w = 0如A的估计不够准确, 则A中元素的小的摄动意味本征值的摄动,从而A w = max w由此可求得w .四、层次分析法AHP1. 由决策人利用P177之表10.2构造矩阵A;2. 用本征向量法求 max w3.矩阵A的一致性检验:i, 一致性指标(Consistence Index)C I =max nn 1ii,同阶矩阵的随机性指标(Random Index)iii,一致性比率(Consistance Rate)CR=CI/RICR ＞0.1(即 max 大于同阶矩阵相应的 max 0)时不能通过一致性检验,应该重新估计矩阵A. CR ≤0.1 通过一致性检验, 求得的w 有效. 4. 方案排序(1) . 各方案在各目标下属性值已知时, 可以根据指标C w zi j ijj n1的大小排出方案i(i=1,…, m)的优劣.(2) . 各方案在各目标下属性值难以量化时, 可以通过在各目标下优劣的两两比较(仍利用表10.2)求得每个目标下各方案的权, 再计算各方案的总权重, 根据总权重的大小排出方案的优劣(参见教材之182页例10.5).五、最低层目标权重的设定 1. 网状结构(见教材§10.5.2, 第181-182页) 有了最第层目标的权重1k W设: 最第层目标的规范化了的属性值为ij z , 则 nj ijk j i z wC 11可用作评价方案优劣的依据, i C 越大方案i 越优. 2.树状结构:当最低层目标过多,不便直接设定时,可以分组自上而下地逐步设定。
§10.3 TOPSIS 法步骤一. 用向量规法求得规范决策矩阵Zz ij = mi ijij yy 1/步骤二. 构成加权规范阵X x ij = j w · ij z 步骤三.确定理想和负理想解 ij ix max 效益型属性理想解x j * =ij ix min 成本型属性min iij x 效益型属性负理想解x j 0 =max iij xij ix max 成本型属性步骤四.计算各方案到理想解与负理想解的距离 到理想解的距离 d xx iijj j n**()21到负理想解的距离d xx iijjj n021()步骤五.计算各方案与理想解的接近程度C i *=d d d i i i 00()*第六步.按C i *由大到小排列方案的优劣次序§10.4基于相对位置的方案排对法优点:需要的信息少,不必事先给出决策矩阵只需给出各目标下方案间的优先序(0-1矩阵或指向图)第一步:确定各方案两两间的总体优先关系 1.设定各目标的权 w j j=1,2,…n 且令wj12.对每一目标j ，进行方案的成对比较, 给出优先关系矩阵或指向图 x i 的第j 个属性值优于x k 的第j 个属性值 记作 (x i x k )jx k 的第j 个属性值优于x i 的第j 个属性值 记作 (x i x k )jx i 与x k 的第j 个属性值无差异或不可比 记作 (x i ～x k )j3. 把x i x k 的各目标的权相加，记作 w(x i x k ) 把x i ～x k 的各目标的权相加，记作 w(x i ～x k ) 把x i x k 的各目标的权相加，记作 w(x i x k )4. 计算方案的优劣指示值A x x i k (,)= w x x w x x w x x w x x i k i k i k i k ()()()()σ值的大小反映x i 与x k 无差异的目标的重要性 5. 选定阀值A ≥1，判定方案总体优劣＞A 则x i x k )(k i x x A ＜1/A x i x k 其它 x i ～x k 第二步 计算排队指标值 比x i 优的方案个数记为q i 比x i 差的方案个数记为p i的排队指标值：v i =p i -q i第三步 按v i 的大小排定方案的优劣次序 缺点：因无决策矩阵，不能反映优先程度 例：x 1100 1 x 211.01设 w 1=0.4 w 2=0.6 A=1.2 σ=0A x x ()21 =1.5＞A 所以x 2 x 1, 这与加权和法的结果大相径庭∴凡是属性值均能定量来表示的，不宜用此法§10.5 ELECTRE 法国人：B.Roy 提出的一、级别高于关系(Outranking Relation) 1.定义给定决策人的偏好次序和属性矩阵{y ij }当人们有理由相信x’优于x”，称x’的级别高于x”, 记作x’Sx” Notes:i, 决策人愿望承担x’x”所产生的风险;ii,理由：同基于相对位置的方案排队法 2.定义：(P193定义10.2)给定方案集X , x’, x”∈X ,当且仅当X 中存在1u ,u 2,…,u j ; v 1,v 2,…,v k ; j ≥1, k ≥1,使x’Sx” (或者x’S 1u ,1u S u 2,…, u j S x”) 且x”Sx’(或者x”S v 1,v 1S v 2,…, v k Sx’) 则称x”与x’级别无差异，记作x’Sx”。