系统工程层次分析法■标准化文件发布号：（9456・EUATWK・MWUB-WUNN・INNUL-
DDQTY-KII
学号: 09030201
重庆交通大学
学生实验报告
实验课程名称：交通运输系统工程学院：2009级工程管理专业2班
学生姓名：张方敏
开课时间：2010至2011学年第二学期
实验报告
一、实验目的：
通过运用层次分析法解决问题，来掌握层次分析法的基本思想及实施步骤。

二、实验内容：
一城市打算在河流上建设公路交通系统，提出了三个建设方案：桥梁P1;隧道P2；渡船P3。

对方案的评价有21个指标，请用层次分析法对三个方案作评价。

层次结构模型
学号: 09030201
隧道
对不同方案的描述：
桥梁P1:投资较大，维护费低；可靠性、安全性、方便性较好，对河流航运的影响小，对河流中的生态影响小；居民的搬迁较多。

隧道P2：投资大，维护费较低；可靠性、安全性、方便性好，对河流航运
的无影响，对河流中的生态无影响；居民的搬迁多。

渡船P3：投资低，维护费高；可靠性、安全性、方便性差，对河流航运的影响大，对河流中的生态影响较大；居民的搬迁少。

目标层跨河流公路运输交通
AHP方法的基本工具一一判断矩阵
判断矩阵标度定义
三、实验步骤：
1.分析该运输系统的要素集合及相关关系，建立层次结构模型:
隧道
2•确定评价基准：
判断矩阵标度定义
层
3.从最上层要素开始，依次以最上层要素为依据，对下一层要素两两比较，建立判断矩阵。

乩先以第一层要素为依据，对第二层要素建立判断矩阵：
进行一致性检验: 最大特征根：
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

b ・再以第二层要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵:
第二层对第三层判断矩阵一
投资额B1 A1
A2 A3 优先向量
MW
A1 1 2 1/5 A2
1/2 1 1/7
A3
5
7
1
进行一致性检验:
最大特征根*需+牆+篇|）二
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵二
使用中的维 修费B2 A1 A2 A3 优先向量
MW
A1 1 1/2 3
A2 2 1 5
A3
1/3
1/5
1
进行一致性检验:
£ O92M
3 0.3090 0.5816 0.1095 C 匸沖丄v
3-1
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

11.0706-11
=<
CR=
0.00656
1.55
=< CI 二
3.0141-3 -3^\
CR 二
0.0071 0.58
=< 最大特征根: CR 二 0.0323 0.58
=<
第二层对第三层判断矩阵三
可靠性B3 A1 A2 A3 优先向量
MW
A1 1 1/3 5
A2 3 1 7
A3
1/5
1/7
1
进行一致性检验:
3.0648-3 =< 3-1
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵四
安全性B4 A1 A2 A3 优先向量
MW
A1 1 1/3 5
A2 3 1 7
A3
1/5
1/7
1
进行一致性检验:
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵五
可满足交通 流量B5 A1 A2 A3 优先向量
MW
A1 1
2 7 A2
1/2 1
5
最大特征修孑驚+
1.9894 ---------
F
0.6491
0.2204 0.0719 CR 二
0.0324 0.58
最大特征修;驚+
22^ + 22^)
0.6491 0.0719
3-1 CR 二 0.0324 0.58 =<
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵六
对河流水质 的
影响B6 A1
A2 A3 优先向量
MW
A1 1 1/2
1/5 A2 2 1 1/6
A3 5
6
1
进行一致性检验:
最大特征根：丄（四5 +兰空+乙竺）二 3 0」088 0」626 0.7286 宀 3.0856-3 CI 二 ------ 二 V
3・1
0.0428
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵七
对河中生态 的
影响B7 A1
A2 A3 优先向量
MW
A1 1 1/2
1/5 A2 2 1 1/6
A3 5
6
1
进行一致性检验：
最大特征根：》需斛鼎护機）
A3
1/7 1/5
进行一致性检验: 最大特征根:
丄严+吗+空型
3 0.5917
0.3332 0.0751
3.0143-3 ----------- =< 3・1 CR 二 0.0072 0.58
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵八
对河流航运的
影响B8
A1 A2 A3 优先向量MW A1 1 1/3 5
A2 3 1 9
A3 1/5 1/9 1
进行一致性检验:
2：(B39 + 0J906)
0.6716 0.0629
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵九
对环境景观的
影响B9
A1 A2 A3 优先向量MW A1 1 2 5
A2 1/2 1 3
A3 1/5 1/3 1
进行一致性检验:
］空辻+22空+ _LZ£L1)二
3 0.1095 0.3090 0.5816
3.0036」=<
CR 二
0.0018
0.58
=< 3.0856-3
~~rn-
=<
CR= 0.0428
0.58
=<
最大特征修 '靄+
3.0291-3
-rj
CR= 0.0145
0.58
=<
最大特征根:
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵十
居民的搬迁
B10 A1 A2 A3
优先向量MW
A1 1 1/2 1/4
A2 2 1 1/5
A3 4 5 1
进行一致性检验:
-(°-91? + ()'>769 + RP)=
3 0.1265 0」865 0.6870
C匸沖丄V
3-1
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵计
方便性B11 A1 A2 A3 优先向量MW A1 1 1/3 5
A2 3 1 7
A3 1/5 1/7 1
进行一致性检验:
•••该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

4 •确定总体优先级向量
总体优先级向量的计算结果
投资C B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11
总体优
先级最大特征根:
CR 二0.0470
0.58
最大特征根：y曙+
0.6491 0.0719
3-1
CR 二0.0324
0.58
=<
根据优先级向量可知，桥梁方案的总体优先级为，隧道方案的总体优先级为，渡船方案的总体优先级为，排序为A2、Al. A3,即应选择隧道方案。

四.实验小结：
利用层次分析法解决交通运输系统问题，分析思路清晰，并且需要的数据量不多，就是要对要素之间的关系非常清晰，而且计算步骤有些繁琐。