第三讲多属性决策分析
指标的标准化可以部分解决目标属性的不可公度性。
下面介绍几个常用的预处理方法。在决策中可以根据情况 选择一种或几种对指标值进行处理。
1、向量归一化
2、线性比例变化法
3、极差变换法
(3)最优值为给定区间时的变换
4、标准样本变换法
5、定性指标的量化处理 如一些可靠性、满意度等指标往往具有模糊性,可以将指标 依问题性质划分为若干级别,赋以适当的分值。一般可以分 为5级、7级、9级等。
(2)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。
n
假设各属性真实的权重是 W (1,2 , ,n )T
பைடு நூலகம்
i 1
i 1
这就是所谓一致性正互反矩阵,即所有元素都是正的,
并且对于任意i, j, k 1,2, , n,都有性质:
确定权重是非常困难的,因为主观的因素,权重很难准确。
确定权的方法有两大类: 主观赋权法:根据主观经验和判断,用某种方法测定属性指标 的权重; 客观赋权法:根据决策矩阵提供的评价指标的客观信息,用某 种方法测定属性指标的权重。 两类方法各有利弊,实际应用时可以结合使用。
下面介绍几种常用的确定权的方法
二、决策指标的标准化
指标体系中各指标均有不同的量纲,有定量和定性,指标之 间无法进行比较。
将不同量纲的指标,通过适当的变化,化为无量纲的标准化 指标,称为决策指标的标准化,又叫数据预处理。 有三个作用: 1)变为正向指标 2)非量纲化,消除量纲影响,仅用数值表示优劣 3)归一化,把数值均转变为[0,1]区间上,消除指标值标度 差别过大的影响。
指标的数据采集,形成可以规范化分析的多属性决策矩阵。(困
难,列方程和解方程的关系,理论和实践之间的关系)
个方设案有n个n个指决标策构指成标的f矩i(阵1≤j≤n),m个备选方案ai 1≤i≤m),m X=(xij)m×n
称为决策矩阵。决策矩阵是规范性分析的基础。 决策指标分两类:效益型(正向)指标,数值越大越优;
6、原始数据的统计处理
三、决策指标权的确定
多属性决策问题的特点,也是求解的难点在于目标间的矛盾性 和各目标的属性的不可公度。不可公度性通过决策矩阵的标准 化处理得到部分解决;解决目标间的矛盾性靠的是引入权 (weight)这一概念。 权,又叫权重,是目标重要性的度量。权的概念包含并反映下 列几重因素: ①决策人对目标的重视程度; ②各目标属性的差异程度; ③各目标属性的可靠程度
3、特征向量法
应用前两种方法时,如果目标属性比较多,一旦主观赋值一致 性不好时也无法进行评估。为了能够对一致性可以进行评价, Saaty引入了一种使用正数的成对比较矩阵的特征向量原理测量 权的方法,叫做特征向量法。这种方法在层次分析法(AHP)采 用,也可以用在其他多属性决策。
下面我们讲解一下原理。 3.1 权重的求解思路
第三讲 多属性决策分析
多属性多指标综合评价特点
• 指标间的不可公度性,指标之间没有统 一量纲,难以用同一标准进行评价;
• 指标之间可能存在一定的矛盾性,某一 方案提高了这个指标,却可能损害另一 指标。
上述问题即为多属性决策方法研究的问题。
基本概念
• 由多个相互联系、相互依存的评价指标, 按照一定层次结构组合而成,具有特定 评价功能的有机整体,称为多属性决策 的指标体系。
连环比较法也是一种主观赋权法。以任意顺序排列指标,按顺 序从前到后,相邻两指标比较其相对重要性,依次赋以比率值, 并赋以最后一个指标的得分值为1;从后往前,按比率依次求 出各指标的修正评分值;最后进行归一化处理,得到各指标的 权重。
例题(P44)用连环比率法计算例2-1中决策指标的权重。 本方法容易满足传递性,但也容易产生误差的传递。
1、相对比较法
相对比较法是一种主观赋权法。将所有指标分别按行和列,构 成一个正方形的表,根据三级比例标度,指标两两比较进行评 分,并记入表中相应位置,再将评分按行求和,最后进行归一 化处理,得到各指标的权重。
例43
使用本方法时要注意:1、指标之间要有可比性;2、应满 足比较的传递性(一致性)。
2、连环比较法(古林法)
准备工作和方法
• 决策指标的标准化 • 决策指标权重的确定 • 加权和法 • 加权积法 • Topsis法
第一节 多属性决策的准备工作
多属性决策的准备工作包括:决策问题的描述、相关信息 的采集(即形成决策矩阵)、决策数据的预处理和方案的初选 (或称为筛选)。
一、决策矩阵 经过对决策问题的描述(包括设立多属性指标体系)、各
成本型指标(逆向指标),数值越小越优。
决策矩阵(属性矩阵、属性值表)
例: 学校扩建
例: 学校扩建
研究生院试评估的部分原始数据
投资决策
指标Xj 替代方案 Ai
自行设计 (A1)
期望 利润 (万元)
650
产品成 品率(%)
市场占 有率(%)
(万元 )投资
费用
95
30
110
国 外 引 进 730
97
35
180
(A2)
改
建 520
92
25
50
(A3)
产品外 观
美观
比较美 观
美观
数据预处理
(1)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。
103
(3)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、万间,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 量级在个位或小数之间。
• 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。