辅助决策方法介绍
性。
三、层次分析法(AHP)
基本原理:
AHP决策分析方法的基本原理,可以用以下的简单事例分析来说明。 假设有n个物体A1,A2,…,An,它们的重量分别记为W1,W2,…, Wn。现将每个物体的重量两两进行比较如下:
三、层次分析法(AHP)
若以矩阵来表示各物体的这种相互重量关系,
A=
昌市与钢铁工业基地之一——嘉峪关市也位
于本区。
(一)层次结构模型 (1)总目标:A —— 使甘肃省两西地区 稳定解决温饱,彻底脱贫致富,改变落后 面貌。
(2)战略目标,包括:
O1 —— 改善生态环境,力争达到良性
循环;
O2 —— 发展大农业生产; O3 —— 积极发展第二、三产业。
(3)发展战略,包括: C1 —— 移民; C2 —— 建设河西商品粮基地; C3 —— 建设中部自给粮基地; C4 —— 种树种草,大力发展林牧业; C5 —— 扩大经济作物种植面积,发展名优农副 生产基地; C6 —— 充分利用当地资源,发展多样化产业。
j同等重要 j稍微重要 j明显重要 j强烈重要 j极端重要
三、层次分析法(AHP)
③ 显然,对于任何判断矩阵都应满足
(i,j=1,2,…,n)
④ 一般而言,判断矩阵的数值 是根据数据资料、专家意见和分析 者的认识,加以平衡后给出的。
三、层次分析法(AHP)
⑤ 如果判断矩阵存在关系:
河西走廊地区,地处西北干旱区,降水 稀少,水资源紧缺,荒漠面积广阔,沙漠化
严重,人口稀少;然而,丰富的光热资源、
发源于祁连山冰川的灌溉水源以及成片的宜 农荒地孕育了历史悠久绿洲农业,独特的自 然风光(如,七一冰川等)和丝绸古道上的 历史文化遗产(如,敦煌莫高窟等)是国内
外著名的旅游景点,我国著名的镍都——金
三、层次分析法(AHP)
基本过程:
(一)明确问题。即弄清问题的范围,所包含的因素,各因素之间 的关系等,以便尽量掌握充分的信息。
(二)建立层次结构模型。在这一个步骤中,要求将问题所含的要 素进行分组,把每一组作为一个层次,并将它们按照:最高层(目 标层)——若干中间层(准则层)——最低层(措施层)的次序排 列起来。
(4)制约因素,有: S1 —— 资金不足; S2 —— 水资源不足; S3 —— 有效灌溉面积不足;
S4 —— 技术力量缺乏(包括农业技术人员、
工程技术人员、科研人员、教员等);
S5 —— 交通运输条件差;
S6 —— 自然条件恶劣,自然灾害频繁,水
土流失严重;
S7 —— 饲料严重不足;
S8 —— 人口自然增长率高。
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
常见模型:
单目标决策分析模型:风险决策分析、竞争型决策分析、序贯决策 分析、不确定型决策分析、贝叶斯决策分析、马尔可夫决策分析、 自适应决策分析等 多指标决策分析模型:层次分析法、分层序列分析法、理想点分析 法、效用函数分析法、优劣系数分析法
三、层次分析法(AHP)
A
O1
O2
O3
C1
C2
C3
C4
C5
C6
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
P1
P2
P3 P4 P5 图8.2.1
P6 P7
P8 P9
P10 P1119
甘肃省两西地区扶贫开发战略决策分析层次结构模型
(二)模型计算 ① 计算三个战略目标O1,O2,O3的相对权重 (既是层次单排序,也是层次总排序)—— 它们表示各战略目标对实现总目标的重要程 度。 ② 计算每一个发展战略C1,C2,……,C6对每 个战略目标的相对权重(层次单排序),并 用O1,O2,O3的权重对发展战略的相应权重 加权后相加,计算各发展战略的组合权重 (层次总排序)——它们表示各发展战略对 实现总目标的重要程度。
从明确要解决的问题出发,经过积极的思考,认真的调查研究, 分析客观情况和主观目标要求,制定多个可行方案,最后选定最佳 或最满意的行动方案,并加以贯彻实施。 决策就是这样一个全过程。
一、决策及辅助决策的基本概念
辅助决策的概念是:
以决策主题为重心,以互联网搜索技术、信息智能处理技术和自然 语言处理技术为基础,构建决策主题研究相关知识库、政策分析模 型库和情报研究方法库,建设并不断完善辅助决策系统,为决策主 题提供全方位、多层次的决策支持和知识服务。
则称它具有完全一致性。 为了考察AHP决策分析方法得出的结果是否基本合理, 需要对判断矩阵进行一致性检验。
三、层次分析法(AHP)
(四)层次单排序
①目的:确定本层次与上层次中的某元素有联系的各元素重要性次 序的权重值。 ②任务:计算判断矩阵的特征根和特征向量。
即对于判断矩阵B,计算满足:
的特征根和特征向量。
三、层次分析法(AHP)
概述:
美国运筹学家 T. L. Saaty 于 20 世纪 70 年代提出的 AHP 决策分析法 (Analytic Hierarchy Process,简称AHP方法),是一种定性与定
量相结合的决策分析方法。
它常常被运用于多目标、多准则、多要素、多层次的非结构化的
复杂决策问题,特别是战略决策问题的研究,具有十分广泛的实用
二、决策问题的基本模式和常见类 型及方法
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
决策问题的基本模式为:
Ai—决策者的第i种策略或第i种方案,属于决策变量,是决策者的可控因 素; θj—决策者和决策对象(决策问题)所处的第j种环境条件或第j种自然状 态,属于状态变量,是决策者不可控制的因素; Wij—决策者在第j种状态下选择第i种方案的结果,是决策问题的价值函 数值,一般叫益损值、效用值。
假如上一层的层次总排序已经完成,元素A1,A2,…,Am得到的权 重值分别为a1,a2,…,am;与Aj对应的本层次元素B1,B2,…,Bn 的层次单排序结果为
那么,B层次的总排序结果见下表
三、层次分析法(AHP)
三、层次分析法(AHP)
(六)层次总排序的一致性检验
与层次单排序类似
三、层次分析法(AHP)
缺点:存在着较大的随意性。
甘肃省两西地区扶贫开发战略决策定量 分析
甘肃省两西地区,包括以定西为代表 的中部半干旱区及以河西走廊干旱区。 其中,中部地区,属黄土高原西部半 干旱区,资源贫乏,生态环境脆弱,植被
稀少,水土流失严重,自然灾害频繁,人
口严重超载,经济、文化落后,是一个集 中连片的区域性贫困地区。
P12 —— 努力提高粮食单产; P13 —— 退耕还林、还牧; P14 —— 开展科技培训、提高劳动者科技素质; P15 —— 建立健全科技服务网络; P16 —— 兴办集体企业,壮大集体经济实力; P17 —— 改善公路运输条件,兴建公路; P18 —— 修建铁路,提高铁路运输能力; P19 —— 抓紧抓好计划生育工作。 根据上述各因素及其之间的相互关系,可以 建立如图8.2.1所示的决策层次结构模型。
③ 计算每个制约因素S1,S2,……,S8对每
个发展战略的相对权重(层次单排序),并
用发展战略C1,C2,……,C6的组合权重对 制约因素的相应权重加权后相加,计算各制 约因素的组合权重(层次总排序)——它们 表示各制约因素对实现总目标的制约程度。
RI:平均随机一致性指标
CR:随机一致性比例
1 0 2 0 3 0.58 4 0.9 5 1.12 6 1.24 7 1.32 8 1.41 9 1.45 10 1.49 11 1.52 12 1.54 13 1.56 14 1.58 15 1.59
阶数 RI
三、层次分析法(AHP)
(五)层次总排序 ①定义:利用同一层次中所有层次单排序的结果,就可以计算针对上一层 次而言,本层次所有元素的重要性权重值,这就称为层次总排序。 ②层次总排序需要从上到下逐层顺序进行。对于最高层而言,其层次单排 序的结果也就是总排序的结果。
决策分析过程有四个活动阶段:
1、问题分析、诊断及信息活动; 2、对目标、准则及方案的设计活动; 3、对非劣备选方案进行综合分析、比较、评价的抉择或选择活动; 4、将决策结果付诸实施并进行有效评估、反馈、跟踪、学习的执 行或实施活动。
一、决策及辅助决策的基本概念
决策完整的定义是:
最大特征值λ max和它所对应的特征向量,就可以得出这一组物体
的相对重量。
在复杂的决策问题研究中,对于一些无法度量的因素,只要引入合
理的度量标度,通过构造判断矩阵,就可以用这种方法来度量各因 素之间的相对重要性,从而为有关决策提供依据。
这一思想,实际上就是AHP决策分析方法的基本思想,AHP决策 分析方法的基本原理也由此而来。
A称为判断矩阵。
三、层次分析法(AHP)
若取重量向量W=[W1,W2,… , Wn]T,则有: AW=n•W W是判断矩阵A的特征向量,n是A的一个特征值。 根据线性代数知识可以证明,n是矩阵A的唯一
非零的,也是最大的特征值。 W即可解出。
三、层次分析法(AHP)
上述事实告诉我们,如果有一组物体,需要知道它们的重量,而又 没有衡器,那么就可以通过两两比较它们的相互重量,得出每一对 物体重量比的判断,从而构成判断矩阵;然后通过求解判断矩阵的
W的分量Wi就是对应元素单排序的权重值。
三、层次分析法(AHP)