AHP(层次分析法)基础教程讲解学习
层次分析法(AHP)解析

层次分析法(AHP)对于草地农业生态系统这个涉及复杂的社会、经济、生态问题的系统,过去的系统分析与设计常常凭经验,靠主观判断进行,缺乏应有的科学性,因而往往造成重大失误。
层次分析法是一种新的定性分析与定量分析相结合的系统分析方法,是将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法,简称AHP(The Analytic Hierarchy Process)法。
近年来,层次分析法在草地农业生态系统的系统分析、设计与决策中日益受到重视。
1层次分析法的基本方法和步骤层次分析法是把复杂问题分解成各个组成因素,又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构。
通过两两比较的方式确定各个因素相对重要性,然后综合决策者的判断,确定决策方案相对重要性的总排序。
运用层次分析法进行系统分析、设计、决策时,可分为4个步骤进行;(1)分析系统中各因素之间的关系,建立系统的递阶层次结构;(2)对同一层次的各元素关于上一层中某一准则的重要性进行两两比较,构造两两比较的判断矩阵;(3)由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重;(4)计算各层元素对系统目标的合成权重,并进行排序,2递阶层次结构的建立首先把系统问题条理化、层次化,构造出一个层次分析的结构模型。
在模型中,复杂问题被分解,分解后各组成部分称为元素,这些元素又按属性分成若干组,形成不同层次。
同一层次的元素作为准则对下一层的某些元素起支配作用,同时它又受上面层次元素的支配。
层次可分为三类;(1)最高层:这一层次中只有一个元素,它是问题的预定目标或理想结果,因此也叫目标层;(2)中间层:这一层次包括要实现目标所涉及的中间环节中需要考虑的准则。
该层可由若干层次组成,因而有准则和子准则之分,这一层也叫准则层;(3)最底层:这一层次包括为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等,因此也称为措施层或方案层。
上层元素对下层元素的支配关系所形成的层次结构被称为递阶层次结构。
当然,上一层元素可以支配下层的所有元素,但也可只支配其中部分元素。
《AHP层次分析法》课件

AHP层次分析法法在人力资源管理中发挥着重要的作用。通过比较和权重计算, 帮助组织招聘、培训和绩效评估等人力资源决策,提高人力资源的管理效果。
AHP层次分析法在市场营销中的应用
市场营销决策需要考虑多个因素,AHP层次分析法可以帮助决策者制定和评估不同的市场策略。通过比较和权 重计算,帮助企业选择最适合的市场营销方案。
AHP层次分析法在战略决策中起到至关重要的作用。通过权重计算和层次结构 图,帮助组织制定和评估战略选项,提高决策的准确性和一致性。
AHP层次分析法在风险评估中的应用
风险评估是AHP层次分析法的另一个重要应用领域。通过对不同风险因素的比较和权重计算,帮助决策者识别、 评估和应对不同的风险,降低决策的风险。
AHP层次分析法与其他决策方法的比较
AHP层次分析法与其他决策方法相比具有独特的优势。与TOPSIS方法相比,AHP更强调准则的相对重要性;与 加权平均法相比,AHP能更好地处理多层次的决策问题。
TOPSIS方法
更强调准则的相对重要性
加权平均法
能够处理多层次的决策问题
AHP层次分析法在战略决策中 的应用
求和计算
将归一化后的值按照列求和,得到每个准则和方案的权重。
AHP层次分析法的优点和不足
AHP层次分析法有许多优点,如能够处理复杂的决策问题、提供量化的结果和灵活性强。但也存在一些不足, 如对决策者的主观判断依赖较大。
1 优点
处理复杂问题、量化结果、灵活性强
2 不足
主观判断依赖、计算复杂度高、数据要求较高
准则层
制定评估决策的准则和标准,帮助做出合理的选择。
方案层
列出可选方案,进行比较和权重分配,为最终决策
子标准化判断矩阵
子标准化判断矩阵是AHP层次分析法中的关键步骤。通过比较和归一化处理,确定不同准则和方 案的相对重要性。
AHP层次分析法步骤讲解

AHP层次分析法AHP层次分析法是一种解决多目标复杂问题的定性和定量相结合进行计算决策权重的研究方法。
层次分析法基本原理AHP层次分析法是将定量分析与定性分析结合起来,用决策者的经验判断各衡量目标之间能否实现的标准之间的相对重要程度,并合理地给出每个决策方案的每个标准的权数,利用权数求出各方案的优劣次序,比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。
AHP层次分析法的操作步骤完整的AHP层次分析法通常包括五个步骤:第一步:建立层次结构模型在深入分析问题的基础上,将决策的目标、考虑的因素和决策对象按相关关系分为最高层、中间层和最低层。
●最高层:决策的目的、要解决的问题●中间层(若干层):考虑的因素、决策的准则●最底层:决策时的备选方案比如现在想选择一个最佳旅游景点,当前有三个选择标准(分别是景色,门票和交通),并且对应有三种选择方案。
现通过旅游专家打分,希望结合三个选择标准,选出最佳方案,层次模型大致如下图:第二步:标度确定和构造判断矩阵通过各因素之间的两两比较确定合适的标度。
在建立层次结构之后,需要比较因子及下属指标的各个比重,为实现定性向定量转化需要有定量的标度,此过程需要结合专家打分最终得到判断矩阵表格。
比如对旅游景点选择的4个影响因素(分别是景色,门票,交通和拥挤度)进行评价(即专家评价),最终得出四个影响因素的权重。
采用1-5分标度法(也或者1-9标度法),即比如门票相对景色更加重要,此时门票打3分,那么景色相对于门票就是取其倒数1/3即0.3333分。
交通相对于景色来更重要为2分,景色相对于交通就是0.5分等。
如果A因素相对B因素非常重要,此时打5分(最高5分),那么B因素相对于A因素就是1/5即0.2分如果使用SPSSAU进行分析,操作此步骤时,需要设置【判断矩阵阶数】,可以理解为需要评价权重的因素个数,并且在白色单元格处输入各项分别的名字以及专家打分,蓝色底纹处会自动变化,不需要输入。
层次分析法(AHP)ppt课件

W1 W1 W1 1 a12 , , a1n a11 W1 W2 Wn W2 W2 W2 a22 1 , , a2 n a21 W1 W2 Wn A Wi aij Wj W W W n n an1 n a a 1 n2 nn W W W 1 2 n
max n n 1
刘智勇18
因素比较方法 —— 成对比较矩阵法
• 目的
• 方法
1 A (aij ) nxn , aij 0, a ji (或aij aij 1) aij
正互反矩阵
A (aij ) , aij 0, aij 1 a ji
要比较某一层个因素对上一层因素O的影 响(例如:旅游决策解中,比较景色等5 个准则在选择旅游地这个目标中的重要 性)。
1 1 1 1 1 1 1 , , , , , , 2 3 4 5 6 7 8 9
结合计算过程来看AHP的基本思想
• 组合权向量的计算——层次总排序的权向量的计算 (1)计算出下一层每个元素对上一层每个元素的权向量 (2)并把下层每个元素对上层每个元素的权向量按列排成 以下表格形式 (3) 对层次总排序进行一致性检验:从高层到低层逐层进 行
刘智勇8
产生背景
• • • •
客观世界的复杂性 系统是最普遍存在的 许多决策问题无法定量化 思维方式需要改变
刘智勇9
层次分析法的基本原理
将一个复杂的无结构的问题分解为它的各个组成部分 ,将这些组成部分(或称为元素)整理成为一种递阶 层次的顾序,按照每个元素的相对重要性赋于其表 示主观判断的数量值;然后综合这些判断以决定到 底是哪个元素有着最大的权重和如何影响问题的最 终结果。
AHP(层次分析法)基础教程讲解学习

1/4 1/4 1/5 1 1/3 1/3 0.05 1 1 1/3 3 1 1 0.16 2 2 2 3 1 1 0.25
平
乙 1/3 1 1
p3
丙5 1 1
组织部门给三个人,甲、乙、丙对每 个目标的层性打分。
口
B4 甲 乙 丙
甲 1 1/3 5
才
乙3 1 7
p4
丙 1/5 1/7 1
组织部门给三个人,甲、乙、丙对每 个目标的层性打分。
政
B5 甲 乙 丙
策 水
甲1 1 7
平
乙1 1 7
p5
丙 1/7 1/7 1
组织部门给三个人,甲、乙、丙对每 个目标的层性打分。
健
B1 甲 乙 丙
康 状
甲 1 1/4 1/2
况
乙4 1 3
p1
丙 2 1/3 1
组织部门给三个人,甲、乙、丙对每 个目标的层性打分。
业
B2 甲 乙 丙
务 水
甲 1 1/4 1/5
平
乙 4 1 1/2
p2
丙5 2 1
组织部门给三个人,甲、乙、丙对每 个目标的层性打分。
写
B3 甲 乙 丙
作 水
甲 1 3 1/5
p2 0.16 0.17 0.30 0.20 0.14 0.13 0.18
p3 0.16 0.09 0.15 0.25 0.42 0.13 0.20
p4 0.04 0.04 0.03 0.05 0.05 0.09 0.05
p5 0.16 0.17 0.05 0.15 0.14 0.26 0.16
p6 0.32 0.34 0.30 0.15 0.14 0.26 0.25
标度
一文读懂层次分析法(AHP)

一文读懂层次分析法(AHP)大家还记得上次我们聊过的Delphi法吗?在Delphi法中各条目的权重确定,我们说可以使用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)来进行。
本次咱们就一起看看AHP的基本设计思路。
起源AHP是匹兹堡大学Thomas L. Saaty教授于20世纪70年代初提出的,它把一个复杂的问题表示为一个有序的递阶层次结构,并通过主管判断和科学计算给出备选方案的优劣顺序(或权重)。
简而言之,层次分析法人如其名,首先要构建合理的层次,其次要分析层次内部各因素的优劣。
下面来谈谈AHP的设计初衷。
过去研究自然和社会现象主要有机理分析和统计分析两种方法,机理分析就是通过数学关系分析现象的因果联系,统计分析是以概率论为基础,通过大量数据的观察寻求统计规律。
这两种方法一度飞黄腾达到一手遮天,甚至有些人片面地认为所有问题的解决都应该依靠数学模型来进行,一味地追求一个完全精确的数学模型,必然使其十分繁杂,无法运算。
后来人们越发认识到数学工具并非万能的,在建立数学模型时总会有无法定量表示的部分,而这正是软科学与自然科学(硬科学)的区别之处。
1971年,Saaty教授用其提出的AHP为美国国防部研究“应急计划”,随后又开展了多项研究,奠定了AHP在定性研究领域的基础,1982年AHP在“中美能源、资源、环境”学术会议上被首次介绍到中国。
基本思路AHP的基本思路是先分解后综合的思想,其分析过程是首先将要分析的问题层次化、步骤化,然后形成多层分析结构模型,最终确定最低层相对于最高层的重要程度权值或优先次序。
过程如下图:实战演练下面以购买新车为例,目标是购买一辆新车,方案有A、B、C三辆车,考虑的因素有价格、燃油费、舒适感和车型。
那么我们就可以构建如下层次:在上述的三个层次中,最高层即目标层,中间层即基准层,最低层即方案层。
然后我们咨询自己认为的专业人士,让其曾对上述基准层进行评分,最终推导出方案层的优先次序来,指导我们买车这一行为。
层次分析法分析(AHP)及实例教程

设定评价标准
根据问题背景和目标,设定合理的评价标准,如 成本、效益、风险等。
识别关键因素和指标
关键因素识别
分析影响决策目标的关键因素,如市 场需求、技术水平、资源条件等。
指标选取
针对每个关键因素,选取具体的评价 指标,如市场份额、创新能力、资源 利用率等。
构建递阶层次结构图
目标层
准则层
将决策目标作为最高层, 表示解决问题的总体目标。
层次分析法分析 (AHP)及实例教程
目录
• 层次分析法(AHP)概述 • 构建层次结构模型 • 构造判断矩阵与权重计算 • 实例教程:以某企业投资决策为例 • AHP优缺点及改进方向 • 总结与展望
01
层次分析法(AHP)概述
AHP定义与发展历程
定义
层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是一种定性与定量相结合的、系统化、 层次化的分析方法。它通过将复杂问题分解为若干层次和因素,对各因素进行两两比较,构造 判断矩阵,进而计算各因素的权重,为决策问题提供定量依据。
对计算得到的权重进行一致性检 验,确保结果的合理性和准确性。
一致性检验与调整策略
一致性检验方法
通过计算一致性指标CI和随机一 致性指标RI,判断判断矩阵的一 致性。
调整策略
当判断矩阵不满足一致性要求时, 需要对判断矩阵进行调整,包括 调整元素值、重新构造判断矩阵 等方法,直至满足一致性要求。
注意事项
针对缺点提出改进措施
1 2
提高数据质量和数量
通过改进数据采集和处理方法,提高数据的质量 和数量,减少数据不准确和不完整对决策结果的 影响。
引入客观标准
在构建判断矩阵时,可以引入客观标准和量化指 标,减少主观判断对决策结果的影响。
i第九章AHP与DEA讲解

企业
输出总产值 输出利税值
第十章:数据包络分析(1)
几个美国空军基地如何评价?谁效率更有效?
美国空军曾经用DEA (DEA=Data Envelopment Analysis) 对7个空军基地的效率评价
输入指标3项,输出指标4项
输入指标3项
美国泰国空军基地
输出指标4项
输入指标3项 输入指标3项
运筹学
中国单位GDP消耗能源是 发达国家的3-5倍
中国单位GDP放出的污染 高于发达国家
中国发展成本高于世界平 均数
世界平均水平下用1美元达 成的事,中国需要1.2美元
新加坡
数据包络分析 (DEA)
运筹学
第十章:数据包络分析(1) 几个相同类型的企业如何评价?谁更有效?
输入资金总额 输入职工人数 输入设备总量
两两比较更加清楚 定性到定量:用数字表示比较的结果 用矩阵记录比较的结果(判断矩阵) 运筹学
第九章:层次分析法(AHP)
对每一个标准,甲乙丙三人进行比较
wB A1 wB A2 wB A3
wB A4 wB A5 wB A6
两两比较更加清楚 用数字表示比较的结果 用矩阵记录比较的结果(判断矩阵)
运筹学
第九章:层次分析法(AHP)
选择的标准有六个,两两比较得判断矩阵如下:
选总 健康 业务 写作 口才 政策 人品
经理 情况 知识 能力
水平
健康 情况
1
1
1
4
1
1/2
业务 知识
1
1
2
4
1
1/2
写作 能力
1
1/2 1
5
3
1/2
口才 1/4 1/4 1/5 1 1/3 1/3
AHP指南-层次分析法详解

计算得到
,查得 RI=1.12,
。
这说明 A 不是一致阵,但 A 具有满意的一致性,A 的不一致程度是可接受的。 此时 A 的最大特征值对应的特征向量为 U=(-0.8409,-0.4658,-0.0951,-0.1733,-0.1920)。 这个向量也 是问题所需要的。通常要将该向量标准化:使得它的各分量都大于零,各分量之和等于 1。该特征向 量标准化后变成 U = (0.4759,0.2636,0.0538,0.0981,0.1087)Z。经过标准化后这个向量称为权向量。这里它 反映了决策者选拔干部时,视品德条件最重要,其次是才能,再次是群众关系,年龄因素,最后才是 资历。各因素的相对重要性由权向量 U 的各分量所确定。 求 A 的特征值的方法,可以用 MATLAB 语句求 A 的特征值:〔Y,D〕=eig(A),Y 为成对比较阵 的 特征值,D 的列为相应特征向量。 在实践中,可采用下述方法计算对成对比较阵 A=(a_{ij})的最大特征值 λmax(A)和相应特征向量的近 似值。 定义
建立层次结构模型
将问题包含的因素分层:最高层(解决问题的目的);中间层(实现总目标而采取的各种措施、必 须考虑的准则等。也可称策略层、约束层、准则层等);最低层(用于解决问题的各种措施、方案等)。 把各种所要考虑的因素放在适当的层次内。用层次结构图清晰地表达这些因素的关系。
〔例 1〕 购物模型 某一个顾客选购电视机时,对市场正在出售的四种电视机考虑了八项准则作为评估依据,建立层 次分析模型如下:
4、计算组合权向量并做组合一致性检验。计算最下层对目标的组合权向量,并根据公式做组合一 致性检验,若检验通过,则可按照组合权向量表示的结果进行决策,否则需要重新考虑模型或重新构 造那些一致性比率较大的成对比较阵。
AHP层次分析法步骤讲解

AHP层次分析法AHP层次分析法是一种解决多目标复杂问题的定性和定量相结合进行计算决策权重的研究方法。
层次分析法基本原理AHP层次分析法是将定量分析与定性分析结合起来,用决策者的经验判断各衡量目标之间能否实现的标准之间的相对重要程度,并合理地给出每个决策方案的每个标准的权数,利用权数求出各方案的优劣次序,比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。
AHP层次分析法的操作步骤完整的AHP层次分析法通常包括五个步骤:第一步:建立层次结构模型在深入分析问题的基础上,将决策的目标、考虑的因素和决策对象按相关关系分为最高层、中间层和最低层。
●最高层:决策的目的、要解决的问题●中间层(若干层):考虑的因素、决策的准则●最底层:决策时的备选方案比如现在想选择一个最佳旅游景点,当前有三个选择标准(分别是景色,门票和交通),并且对应有三种选择方案。
现通过旅游专家打分,希望结合三个选择标准,选出最佳方案,层次模型大致如下图:第二步:标度确定和构造判断矩阵通过各因素之间的两两比较确定合适的标度。
在建立层次结构之后,需要比较因子及下属指标的各个比重,为实现定性向定量转化需要有定量的标度,此过程需要结合专家打分最终得到判断矩阵表格。
比如对旅游景点选择的4个影响因素(分别是景色,门票,交通和拥挤度)进行评价(即专家评价),最终得出四个影响因素的权重。
采用1-5分标度法(也或者1-9标度法),即比如门票相对景色更加重要,此时门票打3分,那么景色相对于门票就是取其倒数1/3即0.3333分。
交通相对于景色来更重要为2分,景色相对于交通就是0.5分等。
如果A因素相对B因素非常重要,此时打5分(最高5分),那么B因素相对于A因素就是1/5即0.2分如果使用SPSSAU进行分析,操作此步骤时,需要设置【判断矩阵阶数】,可以理解为需要评价权重的因素个数,并且在白色单元格处输入各项分别的名字以及专家打分,蓝色底纹处会自动变化,不需要输入。
用人话讲明白AHP层次分析法(非常详细原理+简单工具实现)

用人话讲明白AHP层次分析法(非常详细原理+简单工具实现)文章目录1、前言与算法简述2、AHP层次分析法过程 2.1 构建层次评价模型 2.2 构造判断矩阵2.3 层次单排序与一致性检验 2.3.1 层次单排序 2.3.2 求解最大特征根与CI值 2.3.3 根据CI、RI值求解CR值,判断其一致性是否通过。
2.4 层次总排序与一致性检验3、案例以及工具实现 3.1 外出旅游最重视的因素3.1.1 使用工具 3.1.2 案例操作 3.1.3 分析结果解读 3.1.4 小结 3.2 选择最佳外出旅游地 3.2.1 使用工具 3.2.2 案例操作3.1.3 分析结果解读 3.2.4 小结4、代码实现1、前言与算法简述今天应粉丝要求,梳理一下层次分析法。
层次分析法,即Analytic HierarchyProcess(AHP) ,是美国运筹学家 Saaty 于20世纪70年代初期提出的一种主观赋值评价方法。
层次分析法将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等多个层次,并在此基础上进行定性和定量分析,是一种系统、简便、灵活有效的决策方法。
这个算法是一个多指标综合评价算法,由于这个算法简单、实用,因此在经管类或者实际生活中应用的非常多,其一般有两个用途:指标定权给指标制定权重,打个比方,例如选择旅游地这个决策,可能一般我们由以下5个因素组成,但是每个人(主观)对因素的重视程度不一,ahp可以实现在无需搜集数据的情况下,给这些指标制定权重。
量化方案选择同样是选择旅游地这个决策,可能我们有一些方案,例如苏杭、北戴河、桂林这三个方案,层次分析法可以综合以上5个因素,给这些方案计算得出一个量化得分,例如苏杭0.3分、北戴河0.35分、桂林0.45分,这样根据分值大小,我们就可以选择得到内心或者经验上最心怡的方案了。
通过上面讲解层次分析法的作用,在生活、工作中其实我们可以应用这个模型的渠道是非常广的,特别是那些需要主观决策的、或者需要用经验判断的决策方案,例如:买房子(主观决策)选择旅游地(主观决策)给员工进行绩效评估(经验判断)选择开店地址(经验判断)2、AHP层次分析法过程层次分析法的原理,是在分析一个现象或问题之前,首先将现象或问题根据它们的性质分解为有关因素,并根据它们之间的关系分类而形成一个多层次的结构模型。
层次分析法(AHP法课件

一致性检验
一致性检验是检验判断矩阵是否满足一致性的过程,即判断 矩阵中的元素是否满足传递性。
一致性检验的方法包括计算一致性指标CI和随机一致性指标 RI,通过比较CI和RI的值可以判断判断矩阵的一致性。如果 一致性不满足要求,需要对判断矩阵进行调整。
03
层次分析法的实施步骤
建立递阶层次结构
明确问题
详细描述
科研项目评估需要考虑多个指标,如项目的 创新性、可行性、预期成果等。层次分析法 可以将这些指标分为不同的层次,并确定各 指标之间的相对重要性,从而帮助科研管理 者更加科学地选择和资助科研项目。
05
层次分析法的优缺点与改进
方向
优点
01 02
系统性强
层次分析法能够将复杂的问题分解成不同的组成因素,并根据因素间的 相互关联影响以及隶属关系将因素按不同的层次聚集组合,形成一个多 层次的分析结构模型。
特点
简单易懂、系统性、实用性、灵活性。
应用领域
资源分配
根据资源有限性,合理 分配资源,实现资源利
用最大化。
方案选择
在多个备选方案中选出 最优方案,满足特定目
标或标准。
风险评估
对风险进行定性和定量 分析,确定风险优先级
和应对策略。
决策分析
在多准则或多目标决策 问题中,为决策者提供
决策依据。
层次分析法的发展历程
确定研究的问题,明确目标层和准则 层,将决策问题分解成不同的组成因 素。
构建层次结构
将决策问题分解成不同的组成因素, 并根据因素间的相互关联影响以及隶 属关系将因素按不同的层次聚集组合 ,形成一个多层次的分析结构模型。
构造判断矩阵
确定判断标度
根据因素间的相对重要性,确定 因素间的判断尺度。常用的判断 尺度有1-9标度法。
层次分析法(AHP)

(3)构造判断矩阵
判断矩阵元素的值反映了评估人员对各因素相 对重要性(或优劣)的经验认识,一般采用经典1-9 及其倒数的标度法。如下表所示。
图2 AHP层次结构示意图
表1 1-9 标度及其含义
(4)层次单排序及其一致性检验。
A.层次单排序就是求某一层次上各指标对其上层指标 相对重要性的权重。一般计算方法采用方根法, 设判断 矩体阵计为算B步=骤[b如ij],下阶:数为n,bij为矩阵中第i行第j列元素, 具
选择1-9比率标度法是基于下述的一些事实和科学依据
类似的,当RI<0.10时,认为层次总排序结果具有满
意的一致性,否则需要重新调整判断矩阵的元素取值。
案例:用方根法判断矩阵的最大特征根及其对应 的特征向量
1 5 3
1
5 1 1
3
1
3 3
1
(1)计算判断矩阵每一行元素的乘积
M1
1
1 5
1 3
1 15
0.067
n
Wj 0.405 2.466 1 3.871
j 1
W1
W1
n
Wj
0.405 0.105 3.871
j 1
W2
W2
n
Wj
2.466 0.637 3.871
j 1
W3
W3
n
Wj
1 0.258 3.871
j 1
正规化
层次分析法分析AHP及实例教程-文档资料

a jbnj bn
j 1
层次总排序的一致性检验
设 B 层 B1, B2,, Bn 对上层( A 层)中因素 Aj ( j 1,2,, m)
的层次单排序一致性指标为 CI j ,随机一致性指为 RI j ,
则层次总排序的一致性比率为:
CR
a1CI1 a1RI1
a2CI 2 a2 RI 2
amCI m am RI m
2 构造成对比较矩阵
设某层有 n个因素, X x1, x2 ,, xn
要比较它们对上一层某一准则(或目标)的影响程度,确定 在该层中相对于某一准则所占的比重。(即把 n个因素对上 层某一目标的影响程度排序)
上述比较是两两因素之间进行的比较,比较时取1~9尺度。
用 aij表示第 i 个因素相对于第 j个因素的比较结果,则
一致阵的性质:
1.
aij
1 a ji
, aii
1, i,
j
1,2,, n
2. AT也是一致阵
作业
3. A的各行成比例,则 rankA 1
4. A的最大特征根(值)为 λ n,其余n-1个
特征根均等于 0。
5. A 的任一列(行)都是对应于特征根 n 的特征向量。
若成对比较矩阵是一致阵,则我们自然会取对应于最
aij
1 a ji
a11
A
aij
nn
a21
a12
a22
a1n a2n
A则称为成对比较矩阵。
an1 an2 ann
比较尺度:(1~9尺度的含义)
尺度
1
3 5 7 9
含义 第i个因素与第 j 个因素的影响相同
第 i 个因素比第 j 个因素的影响稍强 第 i 个因素比第 j 个因素的影响强 第 i 个因素比第 j 个因素的影响明强
层次递进分析法详解

RI为层次总排序随机一致性指标。
i 1
其计算公式为: m RI ai RIi
i 1
CIi为Ai相应的B层次中判断矩阵的一致性指标。
RIi为Ai相对应的B层次中判断矩阵随机一致性指标
并取
CR
CI
RI
当 一CR致性0.。10
,认为层次总排序的结果具有满意的
➢综合重要度的计算
因素及权重
C1
C2
…
(1) 1
(1) 2
…
P1
(2)
(2)
11
12
…
P2
(2) 21
(2) 22
…
Ck
(1) k
(2) 1k
(2) 2k
组合权重 V(2)
k
v(2) 1
(1) (2) j 1j
j 1
k
v(2) 2
(1) (2) j 2j
j 1
k
Pn
(2) n1
(2) n2
按行相乘求1/n方
i'
1.442
0.275
归一处理
0.593
0.341
0.065
(二)一致性检验
• 一致性检验:只有当矩阵完全一致时,判断矩
阵A才存在 max n ,而不一致时,max n 即可用 (max n) 这个差值大小来检验一致性
的程度,一般用 C.I. 这个一致性指标表示
• C.I. 越大,表明判断矩阵偏离完全一致性的程度
(一)权重计算方法
1、和法(每一列归一化后近似权重)
第一步:A 的元素按列归一化;
a11 a21 an1
n
ai1
i 1
a12 a22
数学建模(层次分析法(AHP法))PPT课件

28
定义一致性比率 : CR CI
RI
一般,当一致性比率 CR CI 0.1 时,认为A
RI
的不一致程度在容许范围之内,有满意的一致性,通 过一致性检验。否则要重新构造成对比较矩阵A,对 aij 加以调整。
一致性检验:利用一致性指标和一致性比率<0.1 及随机一致性指标的数值表,对A进行检验的过程。
例如 一块石头重量记为1,打碎分成n小块,各块的重
量分别记为:w1,w2,…wn
则可得成对比较矩阵
1
w1 w2
w1
w
n
由右面矩阵可以看出,
w2
A
w1
1
w2
w
n
wi wi wk
wj
wk w j
w
n
wn
1
w 2021
1
w2
25
即 aikakjaij i,j1,2, ,n
A
但在例2的成对比较矩阵中, a23 7,a21 2,a13 4 a23 a21a13
2021
27
由于λ(A的特征根) 连续的依赖于aij ,则λ比n 大的越 多,A 的不一致性越严重。引起的判断误差越大。
因而可以用 λ-n 数值的大小来衡量 A 的不一致程度。
定义一致性指标: CI n
n 1
CI=0,有完全的一致性 CI接近于0,有满意的一致性
CI 越大,不一致越严重
2021
计算单一准则下元素的相对权重
这一步是要解决在准则 Ck 下,n 个元素A1, …, An 排 序权重的计算问题。
对于 n 个元素 A1, …, An,通过两两比较得到判 断矩阵 A,解特征根问题
Aw = maxw
AHP层次分析法

15
5.1 AHP方法的基本原理
四、判断矩阵求解:(1)根法
w1 a1 /
m
ai
a11
A
a21
am1
a12 a22
am2
a1m
a2m
M1 a11 a12 M2 a21 a22
amm
M
m
am1 am2
a1m
a2m
amm
a1
a2
am
m m
m
可行性 B3
发展前景 B4
实
科
用
技
价
水
值
平
C1
C2
经
社
济
会
效
效
益
益
C11
C12
课题1
优
难
势
易
发
程
挥
度
C3
C4
……
研
财
究
政
周
支
期
持
C5
C6
课题N
4
5.1 AHP方法的基本原理
二、判断矩阵及其特征向量
AHP方法采用优先权重作为区分方案优劣程度的指标。
优先权重是一种相对度量数,表示方案相对优劣的程度,其数值介于0和
M1 M2
Mm
W
w2
wm
a2 / am /
i m i
m i
ai
ai
a11 a12
AW maxW ,
即: a21
a22
a1m w1
w1
a2m
w2
max
w2
am1 am2
amm
wm
wm
a11 w1
AHP(层次分析法)方法、步骤

2、基本模型—单层次模型
(1) 单层次模型结构
C
A1 C—目标
A2
…… An
Ai—隶属C的n个评价元素
决策者:由决策者在这个目标意义下对这n 个元素进行评 价,对他们进行优劣排序并作出相对重要性的权量。
2009.11
2、基本模型—单层次模型
(2) 思想:
❖整体判断
n个元素的两两比较。
2009.11
AHP方法计算原理
实际评价时,并不知道这权重向量 比较Ai与Aj重要性时,通过询问决策者只能得到近
似的比值aij aij~wi/wj
得到的判断矩阵是近似的判断矩阵A. A~A
精确判断矩阵A 的最大特征值的向量 W= (w1, w2, …,wn) T
是完全精确的权重向量 近似判断矩阵A最大特征值的向量
AW= λ W max
由此得到的特征向量W= (w1, w2, …,wn) T 就作 为对应评价单元的权重向量。 λmax和W的计算一般采用幂法、和法和方根法
2009.11
方根法
1 1/ 5 1/ 3
A 5 1
3
3 1/ 3 1
计算Mi 的n次方根
M1
111 53
1 0.067 15
M2 15, M3 1
W= (w1, w2, …,wn) T 可以作为近似的权重向量
2009.11
(3)计算步骤
❖iii. 单层次判断矩阵A的一致性检验
在单层次判断矩阵A中,当 a ij 进行一致性检验的步骤如下:
a ik a jk
时,称判断矩阵为一致性矩阵。
(a)计算一致性指标C.I.:C.I. maxn ,式中n为判断矩阵阶数。
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对于多阶判断矩阵,引入平
均随机一致性指标 R.I.(Random Index),下表给出了1-15阶正互反矩 阵计算1000次得到的平均随机一致 性指标 。
n12345 678 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 n 9 10 11 12 13 14 15 RI 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
(BW)i nWi
方根法具体计算步骤:
o将判断矩阵的每一行元素相乘Mij
Mij= 1nbij
(i=1,2,….n)Leabharlann o计算Mi 的n 次方根Wi
Wi = nMi
(i=1,2,….n)
o对向量W=( W1, W2…… Wn)t归 一化处理:
Wi=
Wi 1nWj
(i =1,2,….n)
W=( W1, W2…… Wn)t
层次分析法
层次分析法(AHP) 美国运筹学家A.L.Saaty于本世
纪 70 年 代 提 出 的 层 次 分 析 法 ( Analytical Hierar-chy Process,简 称AHP方法),是一种定性与定量 相结合的决策分析方法。它是一种
将决策者对复杂系统的决策思维过 程模型化、数量化的过程。
判断矩阵B具有如下特征:
o bii = 1 o bji = 1/ bij o bij = bik/ bjk
(i,j,k=1,2,….n)
判断矩阵中的bij是根据资料 数据、专家的意见和系统分析人
员的经验经过反复研究后确定。
应用层次分析法保持判断思维的
一致性是非常重要的,只要矩阵 中的bij满足上述三条关系式时, 就说明判断矩阵具有完全的一致 性。
Cs p1 p2 … … pn
判
p1 b11 b12 … … b1n
断 矩
p2 b21 b22 … … b2n
阵
………………
………………
pn bn1 bn2 … … bnn
在层次分析法中,为了使判
断定量化,关键在于设法使任意 两个方案对于某一准则的相对优 越程度得到定量描述。一般对单 一准则来说,两个方案进行比较 总能判断出优劣,层次分析法采 用1-9标度方法,对不同情况的 评比给出数量标度。
层次分析法(AHP)具体步骤:
层次单排序 层次单排序就是把本层所有各
元素对上一层来说,排出评比顺序 ,这就要计算判断矩阵的最大特征 向量,最常用的方法是和积法和方 根法。
和积法具体计算步骤:
o将判断矩阵的每一列元素作归一 化处理,其元素的一般项为:
bij=
bij 1nbij
(i,j=1,2,….n)
层次分析法(AHP)基本原理: AHP法首先把问题层次化,按
问题性质和总目标将此问题分解成 不同层次,构成一个多层次的分析 结构模型,分为最低层(供决策的 方案、措施等),相对于最高层( 总目标)的相对重要性权值的确定 或相对优劣次序的排序问题。
层次分析法(AHP)特点:
分析思路清楚,可将系统分析人 员的思维过程系统化、数学化和模 型化; 分析时需要的定量数据不多,但 要求对问题所包含的因素及其关系 具体而明确;
当 n<3时,判断矩阵永远具有 完全一致性。判断矩阵一致性指标 C.I. 与同阶平均随机一致性指标 R.I. 之比称为随机一致性比率 C.R.(Consistency Ratio)。
C.I C.R. =
R.I.
当 C.R.< 0.10 时,便认为 判断矩阵具有可以接受的一致 性。当C.R. ≥0.10 时,就需要调 整和修正判断矩阵,使其满足 C.R.< 0.10 ,从而具有满意的 一致性。
判断矩阵一致性指标 C.I.(Consistency Index)
max - n C.I. =
n-1
一致性指标C.I.的值越大, 表明判断矩阵偏离完全一致性的 程度越大, C.I.的值越小,表明 判断矩阵越接近于完全一致性。 一般判断矩阵的阶数n越大,人为 造成的偏离完全一致性指标C.I. 的值便越大;n越小,人为造成的 偏离完全一致性指标C.I.的值便 越小。
标度
定义与说明
1 两个元素对某个属性具有同样重要性
3 两个元素比较,一元素比另一元素稍微重要
5 两个元素比较,一元素比另一元素明显重要
7 两个元素比较,一元素比另一元素重要得多
9 两个元素比较,一元素比另一元素极端重要
2,4,6,8 表示需要在上述两个标准之间拆衷时的标度
1/bij 两个元素的反比较
层次分析法(AHP)特点:
这种方法适用于多准则、多目标 的复杂问题的决策分析,广泛用于 地区经济发展方案比较、科学技术 成果评比、资源规划和分析以及企 业人员素质测评。
层次分析法(AHP)具体步骤:
明确问题 递阶层次结构的建立 建立两两比较的判断矩阵 层次单排序 层次综合排序
层次分析法(AHP)具体步骤:
即为所求的特征向量的近似解。
o计算判断矩阵最大特征根max
max = 1n
明确问题 在分析社会、经济的以及科学
管理等领域的问题时,首先要对问 题有明确的认识,弄清问题的范围 ,了解问题所包含的因素,确定出 因素之间的关联关系和隶属关系。
层次分析法(AHP)具体步骤:
递阶层次结构的建立 根据对问题分析和了解,将问
题所包含的因素,按照是否共有某 些特征进行归纳成组,并把它们之 间的共同特性看成是系统中新的层 次中的一些因素,而这些因素本身 也按照另外的特性组合起来,形成
o将每一列经归一化处理后的判断 矩阵按行相加为:
Wi= 1nbij
(i =1,2,….n)
o对向量W=( W1, W2…… Wn)t归 一化处理:
Wi=
Wi 1nWj
(i =1,2,….n)
W=( W1, W2…… Wn)t
即为所求的特征向量的近似解。
o计算判断矩阵最大特征根max
max = 1n
层次分析法(AHP)具体步骤:
更高层次的因素,直到最终形成单 一的最高层次因素。 o最高层是目标层 o中间层是准则层 o…….. o最低层是方案层或措施层
层次分析法(AHP)具体步骤:
建立两两比较的判断矩阵 判断矩阵表示针对上一层次
某单元(元素),本层次与它有关 单元之间相对重要性的比较。一般 取如下形式: