基于层次分析法的系统评价方法

基于层次分析法的系统评价方法
基于层次分析法的系统评价方法

基于层次分析法的系统评价方法

一引言

系统评价就是根据确定的目的,利用最优化的结果和各种资料,用技术经济的观点对比各种替代方案,考虑成本与效果之间的关系,权衡各种方案的利弊得失,选择出技术上先进经济上合理,现实中可行的或满意的方案.

建立系统综合评价的指标体系,确定各级指标所占的权重比例以及制定科学合理可操作的评分标准,是系统评价的关键环节.不同类型的系统,其综合评价的侧重点不同,各级评价指标所占的权重比例也应有所不同.层次分析法即可以单独应用于多目标决策、综合评价、优选决策等领域,也可以与其他方法结合应用于其他领域.

二文献综述

层次分析分发(Analytical Hierarchy Process 简称AHP)是美国数学家萨蒂在20世纪70年代提出并逐步并完善的一种简易实用的决策方法.它是一种分析多目标、多准则量化、将人脑分析方案的过程数学化、定性与定量相结合的系统分析方法.层次分析法的原理是把复杂的问题分解为个组成元素,将这些因素按支配关系分组,以形成有序的阶梯层次结构.最简单的是顶中低三层,顶层通常是决策的目标和目的,是唯一的.底层是可供选择的不同方案,中层是分析评价影响方案好坏的因素.然后通过两两比较的方法确定各因素的相对重要性.

AHP法的基本思路是:首先找出目标问题涉及的主要因素,将这些按其关联、隶属关系构成递阶层次模型,然后在每一层次按照某一规定准则,对该层要素进行逐对相对重要性比较建立判断矩阵,通过计算判断矩阵的最大特征值和对应的正交化特征向量,得出该层要素对于该准则的权重;最后在这个基础上计算出各层次要素对总体目标的组合权重,从而得出不同设计方案的权值,为选择最优方案提供依据.

层次分析法的优点:

⒈系统性的分析方法.层次分析法把研究对象作为一个系统,按照分解、比较研究、比较

判断、综合的思维方式进行决策,成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具.系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响,而层次分析法中的每个因素对结果的影响程度都是量化的,非常清晰、明确.这种方法尤其可用于对无结构特征性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价.

⒉简洁实用的决策方法.这种方法既不单纯追求高深数学,又不片面地注重行为、逻辑、推理,而是把定性方法与定量方法有机地结合起来,是复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化,便于人们接受,且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题,通过两两比较确定同一层次元素相对的数量关系后,最后进行简单的数学运算.即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤,计算也比较简便,并且所得结果简单明确,容易为决策者了解和掌握.

⒊所需定量数据信息较少.层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发,比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断.由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法,层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑,只保留人脑对要素的印象,化为简单的权重进行计算.这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题.

基于AHP法的诸多优点,AHP的应用范围十分广泛:应用领域:经济计划和管理,能源政策和分配,人才选拔和评价,生产决策,交通运输,科研选题,产业结构,教育,医疗,环境,军事等.如高霞将层次分析法应用到分析制约内部控制信息披露质量的各种相关因素,以及各因素的影响程度,根据计算结果对提高内部信息披露质量提出建议措施;李霞等将层次分析法和模糊综合评价方法结合起来运用到会展中,能使定性与定量分析相结合,克服了会展质量评价工作中的主观随意性,使整个评估步骤清晰,评判规则简单,可操作性强.胡群等利用层次分析法对SWOT分析方法进行了改进,通过建立分析模型,实现定性方法与定量方法的有效结合,并应

用改进方法对具体的实例进行了研究分析.

但不可否认层次分析法还有许多不足:

⒈和一般的评价过程,特别是模糊综合评价相比,AHP客观性提高,但当因素多(超过9个)时,标度工作量太大,易引起标度专家反感和判断混乱.

⒉对标度可能取负值的情况考虑不够,标度确实需要负数,因为有些措施的实施,会对某些特定目标造成危害,如实现机械化,就对解决就业不利.虽然有关于—1~1标度的讨论,但对于这种标度下权重计算问题讨论不足.

⒊对于判断矩阵的一致性讨论的较多,而对判断矩阵的合理性考虑的不够,这是因为对标度专家的数量和质量重视不够.

⒋没有充分利用已有定量信息.AHP都是研究专门的定性指标评价问题,对于既有定性指标也有定量指标的问题(这种问题更普遍)讨论的不够.事实上,为师评价客观,评价过程中应尽量使用定量指标,实在没有定量指标,才用定性判断.

为此给出对AHP的若干改进建议如下:

1,为减少工作量可以采取以下两种方法构造判断矩阵.

①只对上三角或下三角进行标度.一般标度需要标度m=n×(n-1)个(n是评价因子个数);若只对下三角标度,只需标度m/2个,工作量减少一半,并且可以大大提高判断矩阵的一致性.这已经为大多数人所采用.

②只以1个因子为准进行标度(只获取1行或1列判断值),然后用如下的递推方法推算判断矩阵中其他位置的数据.获取1行或1列判断值,只需标度(n-1)个,这大大减小工作量,且可以使判断矩阵具有完全的一致性.

2,提高判断矩阵标度质量的途径.判断矩阵一致性差肯定是不合理的,这是把握判断矩阵质量的首要标准.但判断矩阵一致性好也并非就合理.有些因素的价值取向是仁者见仁,智者见智,

因此要请多位专家来标度.所以,请多个专家来标度是改进判断矩阵的首要因素.

在请多个专家进行评价时,最好采用独立的方式,相互之间不能干扰,否则,容易受“大专家”意见的主导,使多专家失去意义.这也是“背靠背”、特尔斐拉所提倡的.

结果与讨论

⒈层次分析法是一种功效分析评价的很好方法,但不是万能的方法.在功效评价方面其他方法也有价值,并且去层次分析法形成互补.将层次分析法与与其他方法结合起来应用,可以将评价问题做的更科学、合理、可行.

⒉定性标准是必要的,努力提高定性标准的质量也是重要的,但首先应尽可能地挖掘定性信息的价值.定性标准与定量信息的结合才是客观、公正、全面评价的的努力方向,但在具体做法上尚没有成熟、有效的方法.那种将定量指标转换成定性指标以便使用层次分析法是本末倒置,也抹煞了定量信息的差异,不宜提倡.

⒊定性指标本身也需要改革,最好由多个专家独立地标度.

⒋模糊评价结果较粗略,层次分析法结果较深入,但都是相对而言的.当评价对象时、评价因素不是很多时,应使用层次分析法;当评价对象很多时、评价结果可以粗略时,应当使用模糊评价方法.

⒌模糊综合评价中,尺度对应法和模糊贴应度的计算,是定量信息充分应用的体现.对于权系数的确定,最好采用层次分析法.

⒍将层次分析法与熵技术结合起来,可以一定程度上提高层次分析法的评价质量.

研究进展

近年来,不少学者在发展层次分析法的理论和推广它在各类问题的应用方面作了大量工作.舒康、梁镇韩提出了一种“等距分级,等比赋值”的指数标度法,这种方法能解决“1—9”标度给判断矩阵带来的不一致性,使排序数值有不一样的意义,并能方便灵活地调整.梁樑等

用最优化传递矩阵的概念,提出了一种改进的层次分析法,该方法可一次得到优劣数值,使之自然满足一致性要求,不需要进行一次性检验,从而避免了调整判断矩阵的盲目性.左军提出了用三标度(1,2,3)数值来判断同一层次上各因素的重要程度,再进一步转化间接判断矩阵,从而使得接受者易于接受和掌握,而且保证所得到的判断矩阵有足够满意的一致性.卢宗华又对上述的三标度法进行进一步发展,从而进一步减少了判断的主观性.王莲芬提出用改进的梯度特征向量排序法,以克服层次分析中所遇到的判断矩阵很不一致,即有明显偏好性时求特征向量的困难.章志敏将层次分析原理和聚类分析相结合,给出了一种具有不等指标的聚类分析法.

研究结果表明,层次分析法的应用范围十分广泛,而且可以预料,随着对层次分析法理论的深入研究,它的应用范围必将进一步扩大.

[1]吴殿廷,李东方. 层次分析法的不足及其改进的途径[J]. 北京师范大学学报(自然科学版),2004,(2).

[2]李祚泳. 层次分析法及其研究进展[J]. 自然杂志,1991,(12).

[3]胡国祥,聂国平,伍振志. 层次分析法在工程评标中的应用[J]. 安徽建筑,2003,(4).

[4]王丽玫. 层次分析法在系统评价方法中的应用[J]. 煤,2001,(1).

[5]胡群,刘文云,. 基于层次分析法的SWOT方法改进与实例分析[J]. 情报理论与实践,2009,(3).

[6]李霞,程晓红,董艳荣,. 基于层次分析法的模糊综合评价在会展业中的研究[J]. 黑龙江科技信息,2012,(14).

[7]李伟,高霞,. 基于层次分析法的物流信息化影响因素初探[J]. 价值工程,2010,(17).

[8]周旭毓,李文红,罗淑莲. 系统评价方法及其对查新咨询工作的启发和借鉴[J]. 情报科学,2002,(4).

层次分析法步骤介绍

层次分析法整个计算过程包括以下五个部分。 (1)建立递阶层次结构 应用AHP解决实际问题,首先明确目标;接下来分析影响目标决策的各个因素,并将它们之间的关系条理化、层次化;最后,用线将各个层次、各个因素间的关系连接起来就构成了递阶层次结构。[25] 通常,递阶层次结构包括以下三个基本层次: 1.目标层:通过分析,明确目标就是什么,将其作为最高层的元素,必须就是唯一的, 如:选择最合适的供应商 2.准则层:即中间层,元素包含所有可能影响目标实现的准则,且会随着问题的复杂 程度增多。这时,需要详细分析各准则元素间的相互关系(就是同级关系还就是隶属关系)。如果就是隶属关系,则需要构建子准则层甚至更下一层准则。 3.措施层:即方案层。分析解决问题的方案有哪些,并将其作为最底层因素。 (2)构造判断矩阵并赋值 1.构造判断矩阵:将每一个具有向下隶属关系的元素作为判断矩阵的第一个元素(位 于左上角),隶属于它的各个元素依次排列在其后的第一行与第一列。 2.填写判断矩阵:最常用的方法就是咨询专家,将两个元素两两比较,按照重要性程 度表赋值(见下表)。 表3 重要性标度含义表 设填写后的判断矩阵为A=(a ij)n×n,判断矩阵具有如下三个性质: 1.a ii=1 2.a ji=1/a ij 3.a ij>0 (3)层次单排序与检验 1.层次单排序 利用数学方法将专家填写后的判断矩阵进行层次排序。层次单排序就是将每一个因素对于其准则的重要性进行排序,实际就就是计算权向量。计算权向量有特征根法、与法等,以下详细介绍特征根法的计算方法。 A.计算判断矩阵每一行元素的乘积

∏==n j ij i a M 1 (3、2) 式中: M i 第i 行各元素的乘积 a ij 第i 个元素与第j 个元素的关系比值

层次分析法模型

二、模型的假设 1、假设我们所统计和分析的数据,都是客观真实的; 2、在考虑影响毕业生就业的因素时,假设我们所选取的样本为简单随机抽样,具有典型性和普遍性,基本上能够集中反映毕业生就业实际情况; 3、在数据计算过程中,假设误差在合理范围之内,对数据结果的影响可以忽略. 三、符号说明

四、模型的分析与建立 1、问题背景的理解 随着我国改革开放的不断深入,经济转轨加速,社会转型加剧,受高校毕业生总量的增加,劳动用工管理与社会保障制度,劳动力市场的不尽完善,以及高校的毕业生部分择业期望过高等因素的影响,如今的毕业生就业形势较为严峻.为了更好地解决广大学生就业中的问题,就需要客观地、全面地分析和评价毕业生就业的若干主要因素,并将它们从主到次依秩排序. 针对不同专业的毕业生评价其就业情况,并给出某一专业的毕业生具体的就业策略. 2、方法模型的建立 (1)层次分析法 层次分析法介绍:层次分析法是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,它用来帮助我们处理决策问题.特别是考虑的因素较多的决策问题,而且各个因素的重要性、影响力、或者优先程度难以量化的时候,层次分析法为我们提供了一种科学的决策方法. 通过相互比较确定各准则对于目标的权重,及各方案对于每一准则的权重.这些权重在人的思维过程中通常是定性的,而在层次分析法中则要给出得到权重的定量方法. 我们现在主要对各个因素分配合理的权重,而权重的计算一般用美国运筹学

家T.L.Saaty 教授提出的AHP 法. (2)具体计算权重的AHP 法 AHP 法是将各要素配对比较,根据各要素的相对重要程度进行判断,再根据计算成对比较矩阵的特征值获得权重向量k W . Step1. 构造成对比较矩阵 假设比较某一层k 个因素12,,,k C C C 对上一层因素ο的影响,每次两个因素i C 和j C ,用ij C 表示i C 和j C 对ο的影响之比,全部比较结果构成成对比较矩阵C ,也叫正互反矩阵. *()k k ij C C =, 0ij C >,1 ij ji C C =, 1ii C =. 若正互反矩阵C 元素成立等式:* ij jk ik C C C = ,则称C 一致性矩阵. 标度ij C 含义 1 i C 与j C 的影响相同 3 i C 比j C 的影响稍强 5 i C 比j C 的影响强 7 i C 比j C 的影响明显地强 9 i C 比j C 的影响绝对地强 2,4,6,8 i C 与j C 的影响之比在上述两个相邻等级之间 11 ,,29 i C 与j C 影响之比为上面ij a 的互反数 Step2. 计算该矩阵的权重 通过解正互反矩阵的特征值,可求得相应的特征向量,经归一化后即为权重向量 12 = [ , ,..., ]T k k k kk Q q q q ,其中的ik q 就是i C 对ο的相对权重.由特征方程 A-I=0λ,利用Mathematica 软件包可以求出最大的特征值 max λ 和相应的特征向 量. Step3. 一致性检验 1)为了度量判断的可靠程度,可计算此时的一致性度量指标CI :

层次分析法的优劣势

层次分析法的优劣势分析: 优势: 1.系统性的分析方法 层次分析法把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策,成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响,而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果,而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的,非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。 2.简洁实用的决策方法 这种方法既不单纯追求高深数学,又不片面地注重行为、逻辑、推理,而是把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化,便于人们接受,且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题,通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后,最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤,计算也经常简便,并且所得结果简单明确,容易为决策者了解和掌握。 3.所需定量数据信息较少 层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发,比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断。由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法,层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑,只保留人脑对要素的印象,化为简单的权重进行计算。这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。 劣势: 1.不能为决策提供新方案 层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取,而不能为决策者提供解决问题的新方案。这样,我们在应用层次分析法的时候,可能就会有这样一个情况,就是我们自身的创造能力不够,造成了我们尽管在我们想出来的众多方案里选了一个最好的出来,但其效果仍然不够人家企业所做出来的效果好。而对于大部分决策者来说,如果一种分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最优者,然后指出已知方案的不足,又或者甚至再提出改进方案的话,这种分析工具才是比较完美的。但显然,层次分析法还没能做到这点。 2.定量数据较少,定性成分多,不易令人信服 在如今对科学的方法的评价中,一般都认为一门科学需要比较严格的数学论证和完善的定量方法。但现实世界的问题和人脑考虑问题的过程很多时候并不是能简单地用数字来说明一切的。层次分析法是一种带有模拟人脑的决策方式的方法,因此必然带有较多的定性色彩。这样,当一个人应用层次分析法来做决策时,其他人就会说:为什么会是这样?能不能用数学方法来解释?如果不可以的话,你凭什么认为你的这个结果是对的?你说你在这个问题上认识比较深,但我也认为我的认识也比较深,可我和你的意见是不一致的,以我的观点做出

层次分析法的基本步骤和要点

层次分析法的基本步骤和要点 结合一个具体例子,说明层次分析法的基本步骤和要点。 【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出 市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。除了考虑经济效益外,还要考虑 社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。 1. 建立递阶层次结构 应用AHP解决实际问题,首先明确要分析决策的问题,并把它条理化、层次化,理出递阶层次结构。 AHP要求的递阶层次结构一般由以下三个层次组成: 目标层(最高层):指问题的预定目标;准则层(中间层):指影响目标实现的准则;措施层(最低 层):指促使目标实现的措施; 通过对复杂问题的分析,首先明确决策的目标,将该目标作为目标层(最高层)的元素, 这个目标要求是唯一的,即目标层只有一个元素。 然后找出影响目标实现的准则,作为目标层下的准则层因素,在复杂问题中,影响目标 实现的准则可能有很多,这时要详细分析各准则因素间的相互关系,即有些是主要的准则,有些是隶属于主要准则的次准则,然后根据这些关系将准则元素分成不同的层次和组,不同层次元素间一般存在隶属关系,即上一层元素由下一层元素构成并对下一层元素起支配作用,同一层元素形成若干组,同组元素性质相近,一般隶属于同一个上一层元素(受上一层元素支配)不同组元素性质不同,一般隶属于不同的上一层元素。 在关系复杂的递阶层次结构中,有时组的关系不明显,即上一层的若干元素同时对下一层的若干元素起支配作用,形成相互交叉的层次关系,但无论怎样,上下层的隶属关系应该是明显的。 最后分析为了解决决策问题(实现决策目标)、在上述准则下,有哪些最终解决方案(措 施),并将它们作为措施层因素,放在递阶层次结构的最下面(最低层)。 明确各个层次的因素及其位置,并将它们之间的关系用连线连接起来,就构成了递阶层次结构。 【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合 效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。 为了实现这一目标,需要考虑的主要_______________________________________________________________ 但问题绝不这么简单。通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、 方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。 假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有 哪些方案。根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。很明显,这两个方案于所有准则都相关。

(完整版)基于层次分析法的模糊综合评价模型

2016江西财经大学数学建模竞赛 A题 城市交通模型分析 参赛队员: 黄汉秦、乐晨阳、金霞 参赛队编号:2016018 2016年5月20日~5月25日

承诺书 我们仔细阅读了江西财经大学数学建模竞赛的竞赛章程。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C中选择一项填写): A 我们的参赛队编号为2016018 参赛队员(打印并签名) : 队员1. 姓名专业班级计算机141 队员2. 姓名专业班级计算机141 队员3. 姓名专业班级计算机141 日期: 2016 年 5 月 25 日

编号和阅卷专用页 江西财经大学数学建模竞赛组委会 2016年5月15日制定

城市交通模型分析 摘要 随着国民经济的高速发展和城市化进程的加快,我国机动车保有量及道路交通流量急剧增加,交通出行结构发生了根本变化,城市道路交通拥挤堵塞问题已成为制约经济发展、降低人民生活质量、削弱经济活力的瓶颈之一。本篇论文针对道路拥挤的问题采用层次分析法进行数学建模分析,讨论拥堵的深层次问题及解决方案。 首先建立绩效评价指标的层次结构模型,确定了目标层,准则层(一级指标),子准则层(二级指标)。 其次,建立评价集V=(优,良,中,差)。对于目标层下每个一级评价指标下相对于第m 个评价等级的隶属程度由专家的百分数u 评判给出,即U =[0,100]应用模糊统计建立它们的隶属函数A(u), B(u), C(u) ,D(u),最后得出目标层的评价矩阵Ri ,(i=1,2,3,4,5)。利用A,B 两城相互比较法,根据实际数据建立二级指标对于相应一级指标的模糊判断矩阵P i (i=1,2,3,4,5) 然后,我们经过N 次试验调查,明确了各层元素相对于上层指标的重要性排序,构造模糊判断矩阵P ,利用公式 1 ,ij ij n kj k u u u == ∑ 1 ,n i ij j w u ==∑ 1 ,i i n j j w w w == ∑ []R W R W R W R W R W W R W O 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 ,,,,==计算出权重值,经过一致性检验公式 RI CI CR = 检验后,均有0.1CR <,由此得出各层次的权向量()12,,T n W W W W =K 。然后后, 给出建立绩效评价模型(其中O 是评价结果向量),应用模糊数学中最大隶属度原则,对被评价城市交通的绩效进行分级评价。 接着在改进方案中,我们具体以交叉口为中心建立模型,其中包括道路长度、宽度、车辆平均长度、车速等等考虑因素。通过车辆排队长度可以间接判断交通拥堵情况,不需要测量车速、时间等因素而浪费的人力物力和财力,有效的提高了工作成本和效率。为管理城市交通要道提供了良好的模型和依据。 【关键字】交通拥堵 层次分析法 模糊综合评判 绩效评价 隶属度

系统工程层次分析法

关于春运回家交通工具选择的问题分析 管理学院工商0801班 组员:袁密0802050101 贺宁宁0802050102 刘丹0802050103 常飞0802050104 吕婷0802050105 王莉0802050106

关于春运回家交通工具的选择问题分析 摘要:我们主要针对春节期间农民工、大学生等回家交通工具的选择问题进行分析,运用解释结构模型找出影响我们选择的因素,然后利用层次分析法确定评价方案的权重,最后利用模糊评价法对方案进行评价,最后针对不同的群体确定选用何种交通工具最优。 关键字:交通工具影响因素分析评价 背景:“春运”被誉为人类历史上规模最大的、周期性的人类大迁徙。在40天左右的时间里,将有20多亿人次的人口流动,占世界人口的1/3。中国春运入选中国世界纪录协会世界上最大的周期性运输高峰,创造了多项世界之最、中国之最。 春运是中国大陆在农历春节前后发生的一种大规模的高交通运输压力的现象,春运期间客流量巨大。 层次分析法的基本原理是将复杂的选择问题,分解成各组成要素,将这些要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层次中各要素的相对重要性,然后综合决策者的判断确定决策方案相对重要性的总的排序,从而做出选择和判断。 随着经济的发展,我国大部分农村地区的青壮年外出打工的人数越来越多,以及日益增多的大学生等,春节快到的时候,大家都要回家与家人团聚,由于需求增多,买票越来越难,所以乘坐何种交通工具成了我们必须面对的问题,为此,我们对交通工具的选择进行了探讨。 一、确定研究对象 外出务工的农民工、大学生等需要回家过年的人群。 二、系统评价的方法和步骤 (一)评价的目的:在春运期间选择回家的交通工具时,通过我们的系统评价,为不同的决策者提供有益的参考信息。 (二)评价的立场:作为外出求学的大学生,每逢春节,我们也会面临选择何种最适合我们交通工具,站在大多数春节期间需要回家的人群的立场上,等对此问题展开分析。 (三)评价指标: 1.安全 2.舒适程度 3.速度 4.价格 (四)评价方案: 1.火车 2.汽车 3.飞机

层次分析法步骤.doc

层次分析法实例与步骤 结合一个具体例子,说明层次分析法的基本步骤和要点。 【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出 市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。 1. 建立递阶层次结构 应用AHP解决实际问题,首先明确要分析决策的问题,并把它条理化、层次化,理出递阶层次结构。 AHP要求的递阶层次结构一般由以下三个层次组成: ●目标层(最高层):指问题的预定目标; ●准则层(中间层):指影响目标实现的准则; ●措施层(最低层):指促使目标实现的措施; 通过对复杂问题的分析,首先明确决策的目标,将该目标作为目标层(最高层)的元素,这个目标要求是唯一的,即目标层只有一个元素。 然后找出影响目标实现的准则,作为目标层下的准则层因素,在复杂问题中,影响目标实现的准则可能有很多,这时要详细分析各准则因素间的相互关系,即有些是主要的准则,有些是隶属于主要准则的次准则,然后根据这些关系将准则元素分成不同的层次和组,不同层次元素间一般存在隶属关系,即上一层元素由下一层元素构成并对下一层元素起支配作用,同一层元素形成若干组,同组元素性质相近,一般隶属于同一个上一层元素(受上一层元素支配),不同组元素性质不同,一般隶属于不同的上一层元素。 在关系复杂的递阶层次结构中,有时组的关系不明显,即上一层的若干元素同时对下一层的若干元素起支配作用,形成相互交叉的层次关系,但无论怎样,上下层的隶属关系应该是明显的。 最后分析为了解决决策问题(实现决策目标)、在上述准则下,有哪些最终解决方案(措施),并将它们作为措施层因素,放在递阶层次结构的最下面(最低层)。 明确各个层次的因素及其位置,并将它们之间的关系用连线连接起来,就构成了递阶层次结构。 【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。 为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。但问题绝不这么简单。通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。 假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措

数学建模之层次分析法

第四讲层次分析法 在现实世界中,往往会遇到决策的问题,比如如何选择旅游景点的问题,选择升学志愿的问题等等。在决策者作出最后的决定以前,他必须考虑很多方面的因素或者判断准则,最终通过这些准则作出选择。 比如选择一个旅游景点时,你可以从宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山和楠溪江中选择一个作为自己的旅游目的地,在进行选择时,你所考虑的因素有旅游的费用、旅游地的景色、景点的居住条件和饮食状况以及交通状况等等。这些因素是相互制约、相互影响的。我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述,此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。层次分析法是解决这类问题的行之有效的方法。层次分析法将复杂的决策系统层次化,通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。 一、建立系统的递阶层次结构 首先要把问题条理化、层次化,构造出一个有层次的结构模型。一个决策系统大体可以分成三个层次: (1) 最高层(目标层):这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果; (2) 中间层(准则层):这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节,它可以由若干个层次组成,包括所需考虑的准则、子准则; (3) 最低层(方案层):这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等。 比如旅游景点问题,我们可以得到下面的决策系统: 目标层——选择一个旅游景点 准则层——旅游费用、景色、居住、饮食、交通 方案层——宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山、楠溪江 二、构造成对比较判断矩阵和正互反矩阵 在确定了比较准则以及备选的方案后,需要比较若干个因素对同一目标的影响,从额确定它们在目标中占的比重。如旅游问题中,五个准则对于不同决策者在进行决策是肯定会有不同的重要程度,而不同的方案在相同的准则上也有不同的适合程度表现。层次结构反映了因素之间的关系,但准则层中的各准则在目标衡量中所占的比重并不一定相同,在决策者的

层次分析法的优点

层次分析法的优点 系统性——将对象视作系统,按照分解、比较、判断、综合的思维方式进行决策。成为成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具; 实用性——定性与定量相结合,能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题,应用范围很广,同时,这种方法使得决策者与决策分析者能够相互沟通,决策者甚至可以直接应用它,这就增加了决策的有效性; 简洁性——计算简便,结果明确,具有中等文化程度的人即可以了解层次分析法的基本原理并掌握该法的基本步骤,容易被决策者了解和掌握。便于决策者直接了解和掌握。 层次分析法的局限 囿旧——只能从原有的方案中优选一个出来,没有办法得出更好的新方案; 粗略——该法中的比较、判断以及结果的计算过程都是粗糙的,不适用于精度较高的问题。;主观——从建立层次结构模型到给出成对比较矩阵,人主观因素对整个过程的影响很大,这就使得结果难以让所有的决策者接受。当然采取专家群体判断的办法是克服这个缺点的一种途径。 层次分析法(AHP法) 是一种解决多目标的复杂问题的定性与定量相结合的决策分析方法。该方法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。 层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标,将问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次的分析结构模型,从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。

系统工程论文层次分析法

用层次分析法处理近途旅游问题 “江南好,风景旧曾谙;日出江花红胜火,春来江水绿如蓝。能不忆江南?”每每颂吟着白居易的这首千古名句,总会把我们的思绪引到那风景如画的江南古镇和隐隐回绕的亭榭水乡……那里河湖交错、水网纵横;小桥流水、曲径回廊;吴侬细语、江南丝竹,可谓如诗如画、别有韵味。 散发着浓郁的江南文化的乌镇,可以说是江南古城的缩影。踏着清冷的石板,信步于幽深的街巷和古老的民居中,你就会觉得自己好像走进了一部地域文化的线装书,让你在淡泊、幽思中品读。 被誉为神州第一水乡的周庄因河成街,呈现一派古朴、明洁的幽静,是江南典型的“小桥、流水、人家”。桥街相连,依河筑屋,小船轻摇,绿影婆娑。虽历经900多年的沧桑,仍完整地保存着原有的水乡老街的风貌和格局,宛如一颗镶嵌在淀山湖畔的明珠。 从传统角度来看,旅游的构成要素为旅游的费用,旅途的便捷,行程的长短,景点的经济及其历史影响。旅游景点的中和评价是一种为旅游者提供直接或间接旅行服务所产生的客观指导,它是随着景点综合评估的变化而产生和发展的,是游客不可缺少的物质条件之一,同时也具有为旅游者提供物质与精神享受的功能。 近年来对于长江三角洲区域旅游的研究成为一个热点,该地区凭借自身良好的经济、区位和资源优势,旅游业发展如火如荼。从经济地理意义上来讲,长江三角洲范围包括15个市即上海、江苏的苏南苏中8市和浙江的北部6市.上海则可以说是长江三角洲区域的交道枢纽。本文主要针对以上海为中心的长三角近途旅游(江南古镇群)进行研究。 1.层次分析法(analytic hierarchy process) AHP是美国著名运筹学家Saaty1977年正式提出的。它是一种实用的多准则决策方法。它把—个复杂问题表示为一十有序的递阶层次结构利用人们的判断,对决策方案的优劣进行排序。这种方法能够统一处理决策中的定性与定量因素,

层次分析法模型

二、模型的假设 1、假设我们所统计与分析的数据,都就是客观真实的; 2、在考虑影响毕业生就业的因素时,假设我们所选取的样本为简单随机抽样,具有典型性与普遍性,基本上能够集中反映毕业生就业实际情况; 3、在数据计算过程中,假设误差在合理范围之内,对数据结果的影响可以忽略、 三、符号说明

四、模型的分析与建立 1、问题背景的理解 随着我国改革开放的不断深入,经济转轨加速,社会转型加剧,受高校毕业生总量的增加,劳动用工管理与社会保障制度,劳动力市场的不尽完善,以及高校的毕业生部分择业期望过高等因素的影响,如今的毕业生就业形势较为严峻、为了更好地解决广大学生就业中的问题,就需要客观地、全面地分析与评价毕业生就业的若干主要因素,并将它们从主到次依秩排序、 针对不同专业的毕业生评价其就业情况,并给出某一专业的毕业生具体的就业策略、 2、方法模型的建立 (1)层次分析法 层次分析法介绍:层次分析法就是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,它用来帮助我们处理决策问题、特别就是考虑的因素较多的决策问题,而且各个因素的重要性、影响力、或者优先程度难以量化的时候,层次分析法为我们提供了一种科学的决策方法、 通过相互比较确定各准则对于目标的权重,及各方案对于每一准则的权重、这些权重在人的思维过程中通常就是定性的,而在层次分析法中则要给出得到权重的定量方法、 我们现在主要对各个因素分配合理的权重,而权重的计算一般用美国运筹学家T、L、Saaty教授提出的AHP法、 (2)具体计算权重的AHP 法 AHP法就是将各要素配对比较,根据各要素的相对重要程度进行判断,再根据 W、 计算成对比较矩阵的特征值获得权重向量 k

层次分析法与模糊综合评价的区别

层次分析法与模糊综合判别的区别与联系 1、层次分析法 [ 参考文献:吋义成, 柯丽华, 黄德育. 系统综合评价技术及其应用[M]. 北京: 冶金工业出版社,2006] 人们在日常生活中经常要从一堆同样大小的物品中挑选出最重要的物品,如重量最大的物品,即至少要确定各物品的相对重量。这时,经验和常识告诉我们,可以利用两两比较的方法来达到目的。 若在没有称量仪器的条件下对一组物体的重量进行估计,则可以通过爱对比较这组物体相对重量的方法,得出每对物体相对重量比的判断,从而形成比较判断矩阵,再通过求解判断矩阵的最大特征根和它所对应的特征向量问题,就能计算出这组物体的相对重量。 将此方法应用到复杂的社会、经济和科学管理等领域中,就能确定各种方案、措施、政策等 相对于总目标的重要性排序情况,以供领导者决策。 一般的层次分析法模型由图5-1 所示,分为目标层、准则层、指标层、方案层组成。需要注意几点: (1)层次分析法的评价结构并非是上述部分一成不变的,其中的当指标层因素较少时准则层可以省去(图5-2 ),当某一准则对应的指标层元素过多时可以将其指标层细分为“子准则层和指标层”(图5-4 )。由于层次分析法是利用两两比较完成的,为了便于人的比较与判别,每层的元素个数在3~7 之间为佳,超过7 以后增加了比较判断的难度,因此当元素过多时,可以将其分类后分成两层或多层来判别。 (2)准则层与指标层之间的关系可以对比一下图5-1 和图5-4 ,即每个准则可能有独 用的指标体系,也可能是各准则之间共用某几个指标。 (3)层次分析法的特点是基于某个目标,对多个待评价方案进行评价,从而得到方案的重要性排序。具体到某个问题,其并无相应的数据。而模糊综合判别有相应的基础数据。两者可以结合一起用,比如常用的是模糊综合评判过程中,权重可以由层次分析法计算。 层次分析法的骤如下: 1)在作者建立评价模型后,根据经验对每层里的各个元素建立重要性判别矩阵,从判 别矩阵中可以得到某一层中各个指标的归一化权重(表5-1中的W B,W C1,W C2,W C3,W C4)。(表5-1和5-2 的数据为图5-1 模型的) 2)由层与层之间权重的传递可以得到最低层(具体指标层)的综合权重。如图5-1 所示的图中有得到各个C ij的综合权重W ij(表5-2第2列)。 3)最后,在指标层与方案层之间建立判别矩阵,针对每一个指标C ij 都需要建立一个各 方案A i的比较矩阵,判别A针对C j的重要性w A i (表5-2的每一行)。最后将指标C ij的综合权重W ij与W Ai进行乘法求和,从而得到方案A的最终综合权重刀(W ij心Ai),即为续表5-2的最后一行。

系统工程课程总结

系统工程课程总结 一.知识梳理 第一章: 1.早期的系统思想具有”只见森林”和比较抽象的特点.15世纪以后的系统思想具有”只见树木”和比较具体化的特点.19世纪自然科学取得巨大成就,尤其是能量转化,细胞学说,进化论这三 大发现,这个阶段的系统思想具有”先见森林,后见树木”的特点. 2.信息论是研究信息的提取,变换,存储与流通等特点和规律的理论. 3.中国学者在系统工程领域的代表作有钱学森的《工程控制论》,华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》。 4.系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。 5.系统是由两个以上有机联系,相互作用的要素组成,具有特定的功能,结构和环境的整体。该定义有以下四个要点:①系统及其要素②系统和环境③系统的结构④系统的功能 6.系统的一般属性:①整体性②关系统联性③环境适应性 7.大规模复杂系统的特点:①系统的功能和属性多样②系统通常由多维且不通质的要素构成③一般为人—机系统,而人及其组织或群体表现出固有的复杂性④由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化⑤具有规模庞大和经济性突出等特点。 8.系统的类型:①自然系统和人造系统②实体系统和概念系统③动态系统和静态系统④封闭系统和开放系统(封闭系统是指系统和环境之间没有物质,能量和信息的交换,因而呈现出一种封闭状态的系统) 9.系统工程:用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 10.软件工程处理的对象主要是信息,着重为决策服务。 第二章: 11.系统工程方法论:就是分析和解决系统开发,运作及管理实践中的问题所应遵循的工作 程序,逻辑步骤和基本方法。 12.霍尔三维结构是由美国学者A.D.霍尔等人在大量工程实践的基础上,于1969年提出的。霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化,综合化,最优化,程序化和标准化等特点。 13.霍尔三维结构:①时间维②逻辑维③知识维(专业维) ▲时间维表示系统工程的工作阶段或进程。系统工程工作整个过程或寿命周期分为七个阶段:①规划阶段②设计阶段③分析或研制阶段④运筹或生产阶段⑤系统实施或“安装”阶段⑥运行阶段⑦更新阶段。其中规划,设计与分析或研制阶段共同构成系统的开发阶段。 ▲逻辑维是指系统工程每个阶段工作所应遵循的逻辑顺序和工作步骤。一般分为:①摆明问题②系统设计③系统综合④模型化⑤最优化⑥决策⑦实施计划 ▲知识维的内容表征从事系统工程工程工作所需要的知识。 霍尔三维结构强调明确目标,核心是最优化。 14.切克兰德方法论的主要内容:①认识问题②根底定义③建立概念模型④比较及探寻⑤ 选择⑥设计与实施⑦评估与反馈 切克兰德方法论的核心是“比较与探寻” 15.系统分析概念:是运用建模及预测,优化,仿真,评价等技术对系统的各有关方面进行

层次分析法的计算步骤

8.3.2 层次分析法的计算步骤 一、建立层次结构模型 运用AHP进行系统分析,首先要将所包含的因素分组,每一组作为一个层次,把问题条理化、层次化,构造层次分析的结构模型。这些层次大体上可分为3类 1、最高层:在这一层次中只有一个元素,一般是分析问题的预定目标或理想结果,因此又称目标层; 2、中间层:这一层次包括了为实现目标所涉及的中间环节,它可由若干个层次组成,包括所需要考虑的准则,子准则,因此又称为准则层; 3、最底层:表示为实现目标可供选择的各种措施、决策、方案等,因此又称为措施层或方案层。 层次分析结构中各项称为此结构模型中的元素,这里要注意,层次之间的支配关系不一定是完全的,即可以有元素(非底层元素)并不支配下一层次的所有元素而只支配其中部分元素。这种自上而下的支配关系所形成的层次结构,我们称之为递阶层次结构。 递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及分析的详尽程度有关,一般可不受限制。为了避免由于支配的元素过多而给两两比较判断带来困难,每层次中各元素所支配的元素一般地不要超过9个,若多于9个时,可将该层次再划分为若干子层。 例如,大学毕业的选择问题,毕业生需要从收入、社会地位及发展机会方面考虑是否留校工作、读研究生、到某公司或当公务员,这些关系可以将其划分为如图8.1所示的层次结构模型。 图8.1 再如,国家综合实力比较的层次结构模型如图6 .2: 图6 .2 图中,最高层表示解决问题的目的,即应用AHP所要达到的目标;中间层表示采用某种措施和政策来实现预定目标所涉及的中间环节,一般又分为策略层、约束层、准则层等;最低层表示解决问题的措施或政策(即方案)。 然后,用连线表明上一层因素与下一层的联系。如果某个因素与下一层所有因素均有联系,那么称这个因素与下一层存在完全层次关系。有时存在不完全层次关系,即某个因素只与下一层次的部分因素有联系。层次之间可以建立子层次。子层次从属于主层次的某个因素。它的因素与下一层次的因素有联系,但不形成独立层次,层次结构模型往往有结构模型表示。 二、构造判断矩阵 任何系统分析都以一定的信息为基础。AHP的信息基础主要是人们对每一层次各因素的相对重要性给出的判断,这些判断用数值表示出来,写成矩阵形式就是判断矩阵。判断矩阵是AHP工作的出发点,构造判断矩阵是AHP的关键一步。 当上、下层之间关系被确定之后,需确定与上层某元素(目标A或某个准则Z)相联系的下层各元素在上层元素Z之中所占的比重。 假定A层中因素Ak与下一层次中因素B1,B2,…,Bn有联系,则我们构造的判断矩阵如表8.16所示。 表8.16 判断距阵 Ak B1 B2 …Bn

层次分析法评价教师问题

利用层次分析法解决课堂教学质量评价数学模型 摘要: 在大学生活中、学生与老师的关系对学生自身的发展起着至关重要的作用。教师如何用正确,合理,简单的方法将知识传递给学生,是每所大学都会面临的问题,需要校领导进行决策,这些问题会受到各方面因素的约束。在课堂教学质量评价的问题中,会受到教师教学态度,教学内容,教学方法,教学效果的诸多因素,而不知如何做出抉择。本论文将这一问题进行探讨,对课堂教学质量评价这一问题进行相对合理的假设以及简化,将主要考虑因素集中在教学态度,教学内容,教学方法,教学效果这四个方面,并利用层次分析法,将定性问题转化成定量问题,构造对比矩阵,分析权重的一致性,并在最后借助Matlab数学软件进行求解,对十位老师的教学质量进行评价,并以排序的方式给出评价结果。 关键词:层次分析法AHP Matlab 对比矩阵权重 一、问题重述: 课堂教学是教学监控和教学评价中重要的一环,如何取定合理的评价方法是一个非常重要的问题,如何建立合适的方法对教师教学质量进行评价,从而建立更加合理高效的教学方法,提高学生的知识水平,人文素养对于学校和老师都是亟待解决的难题。对现存的教师教学质量的评价方法是从教学态度,教学内容,教学方法,教学效果进行入手。此种方法是否合理有效,能否真实的放映需要解决的问题,需要建立数学模型进行求解。本文通过对十位教师的教学质量通过建立模型,进而求解从而对他们的教学能力进行评估,排序,为校领导进行相应的决策以及学生们选择课程提供相应的依据。 二、问题的分析: 对多位老师的教学质量进行评价排序的问题,可以利用层次分析法(AHP)对十位教师进行优先排序。在解决问题时,首先分析内在因素间的联系与结构,并把这种结构划分为三层即可,即目标层,准则层,方案层。把各层间诸要素的联系用线表示出来,接着是同层因素之间对上层因素重要性进行评价,并利用“两两比较法”建立比较矩阵,求得权系数,再进行一致性检验,如通过,则求得的权重系数可以被接受,否则,应重新评判。再进行单层权重评判的基础上,再进行层次间重要性组合权重系数的计算。 最后求出各个方案所占的权重,即可确定十位教师教学质量的优先顺序。

系统工程试题与答案

管理系统工程试题1 一、名词解释:(每题4分,共20分) 1、反馈:2、层次分析法: 3、控制论:4、三维结构分析法:5、系统评价的概念: 二、单项选择题:(每题2分,共30分) 1、我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是( A )。 A、都江堰 B、京杭大运河 C、黄河治理 D、灵宝渠 2、系统科学的产生与()有关。 A、科技背景、社会经济水平、军事政治 B、科技背景、军事政治 C、社会经济水平、军事政治 D、科技背景、社会经济水平 3、下列关于系统定义描述错误的是( )。 A. 系统是一个整体 B. 一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和 C. 对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种 D. 模型是对原系统特性的简化表达形式 4、关于切克兰德模式,下面说法中()是错误的。 A.霍尔结构主要解决“硬”问题,而切克兰德模式主要解决“软”问题 B.切克兰德模式实质上是一种调查学习法 C.切克兰德使用概念模型代替数学模型,用可行满意解代替最优解 D.切克兰德模式适合解决工程系统的问题 5、关于综合集成工程方法学说法错误的是()。 A.它是从定性到定量的综合集成法 b.处在成熟期的产品 C.生产集中、消费分散的产品 D.技术性强、价格昂贵的产品 6、关于系统分析,下面说法错误的是()。 A、无狭义和广义之分 B、通过对情况的全面分析,对可能采取的方案进行优选,为决策者提供可靠的依据 C、系统分析应首先明确分析的目的 D、既是系统工程中的一个阶段,又贯穿于整个系统工程活动过程 7、系统分析和系统设计是系统工程中的两个核心阶段,下列说法错误的是( )。 A、系统设计的10个阶段要严格遵循一种线性的进程 B、系统设计是选择和安排系统的各个组成部分来实现规定的功能 C、可以采用分析和综合两种方法进行系统设计 D、系统分析是对某一给定的系统的各个组成部分的一种调查和分析研究 8、系统功能分析一般不用()来描述 A.功能流程框图法 B.时间基线法 c.系统流程图 D.N2图法 9、建立递阶结构模型,一般要经过①级位划分②区位划分③多级递阶有向图绘制④骨架矩阵提取四个阶段,下列排列正确的是() A、①②③④B、①②④③C、②①④③D、②①③④ 10、关于系统评价,下面论述正确的是()。 A、系统评价只是在系统即将终结之时进行 B、系统评价越晚其意义越显著 C、在系统工程的每一阶段都应进行系统评价 D、系统评价活动与系统需求、系统开发无关 三、填空题:(每空1分,共10分) 1、系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体,一般系统具有集合性、相

层次分析法的计算步骤

层次分析法的计算步骤

8.3.2 层次分析法的计算步骤 一、建立层次结构模型 运用AHP进行系统分析,首先要将所包含的因素分组,每一组作为一个层次,把问题条理化、层次化,构造层次分析的结构模型。这些层次大体上可分为3类 1、最高层:在这一层次中只有一个元素,一般是分析问题的预定目标或理想结果,因此又称目标层; 2、中间层:这一层次包括了为实现目标所涉及的中间环节,它可由若干个层次组成,包括所需要考虑的准则,子准则,因此又称为准则层; 3、最底层:表示为实现目标可供选择的各种措施、决策、方案等,因此又称为措施层或方案层。 层次分析结构中各项称为此结构模型中的元素,这里要注意,层次之间的支配关系不一定是完全的,即可以有元素(非底层元素)并不支配下一层次的所有元素而只支配其中部分元素。这种自上而下的支配关系所形成的层次结构,我们称之为递阶层次结构。 递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及分析的详尽程度有关,一般可不受限制。为了避免由于支配的元素过多而给两两比较判断带来困难,每层次中各元素所支配的元素一般地不要超过9个,若多于9个时,可将该层次再划分为若干子层。 例如,大学毕业的选择问题,毕业生需要从收入、社会地位及发展机会方面考虑是否留校工作、读研究生、到某公司或当公务员,这些关系可以将其划分为如图8.1所示的层次结构模型。

图8.1 再如,国家综合实力比较的层次结构模型如图6 .2: 图6 .2 图中,最高层表示解决问题的目的,即应用AHP 所要达到的目标;中间层表示采用某种措施和政策来实现预定目标所涉及的中间环节,一般又分为策略层、约束层、准则层等;最低层表示解决问题的措施或政策(即方案)。 然后,用连线表明上一层因素与下一层的联系。如果某个因素与下一层所有因素均有联系,那么称这个因素与下一层存在完全层次关系。有时存在不完全层次关系,即某个因素只与下一层次的部分因素有联系。层次之间可以建立子层次。子层次从属于主层次的某个因素。它的因素与下一层次的因素有联系,但不形成独立层次,层次结构模型往往有结构模型表示。 二、构造判断矩阵 任何系统分析都以一定的信息为基础。AHP的信息基础主要是人们对每一层次各因素的相对重要性给出的判断,这些判断用数值表示出来,写成矩阵形式就是判

层次分析法的优缺点

层次分析法的优缺点 1)优点 (1)系统化的分析方法 层次分析法通过把研究对象视作一个系统,依照目标分解、相互比较、加权综合的思维模式进行决策,成为了继统计分析、机理分析之后第三个发展起来的进行系统分析的重要工具。系统化的思想在于各个因素对最终结果的影响是连续的,而在层次分析法中,最终的结果是由每一个层次的相对权重加权综合得到的,而且最终方案层对目标层的相对权重是经过量化的,非常的清晰和明确。这种方法尤其适用对无明显结构特性的系统进行评价以及对多段时期、多个目标、多个准则等系统的评价。 (2)方便实用的决策方法 层次分析法是将定性方法与定量方法有机地结合起来的评价方法,既不片面地追求高深的数学逻辑,又不单纯地注重主观行为、意识判断。层次分析法通过建立较为复杂的多层次结构,从而使人们的思维过程系统化和数学化,以便于人们更容易接受。而且通过同层次因素间的两两比较确定同层次元素相对于上一层次元素的相对权重后,能把多个目标、多个准则而且难以经过量化处理的决策问题转化为单目标多层次问题,然后进行较为简单的数学运算,得到各方案相对于总目标的相对权重,权重越高,越接近目标。权重最高的方案即为最优方案。运用层次分析法进行评价的整个过程简单明确,容易被使用者掌握。 (3)所需要的定量数据较少 层次分析法相对于一般的定量方法而言,更加注重定性的判断和分析。它所需要的数据主要来自于评价者对问题本质的理解和认识,来自于评价者的工作经验。层次分析法模拟实际中人脑在决策过程中的思维模式,建立多层次结构,通过判断矩阵的构造,分析得出各方案对目标的相对权重。利用这种分析模式,能够解决许多需要严格的数据支持的最优化方法所不能解决的实际问题。 2)缺点 (1)定性成分多,主观因素占比例较大 层次分析法在分析过程中,所利用的数据定性因素成分很大,例如判断矩阵的构造在很大程度上是依据专家的经验得到。这就导致,在层次分析法的评价中,主观成分大,说服力小,不易令人信服。 (2)不能提出新方案 层次分析法是对备选方案进行评价,从而选出最优方案。从这个层面考虑,层次分析法只能从备选方案中进行选择,而不能提出解决问题的新方案。而当备选方案本身具有很大的缺陷时,层次分析法则只能选出较为优秀的一个。也就是说,层次分析法没有一个非常客观、固定的评价标准,而只能在不同的方案中进行比较。因此,层次分析法要与SLP等能够提出确定合理的方案方法相结合使用。 (3)判断矩阵阶数较大时,难以计算 当需要对备选方案进行更准确、更详细、更合理的评价时,通常情况下会指定更多的评价目标和评价准则,这就导致层次结构更为复杂,判断矩阵阶数也会随之增加。在二到三阶的时候,计算还较为简便,但随着评价指标的增加,在计算上也会变得越来越困难。而且判断矩阵特征值和特征向量的精确计算过程很复杂,不过有三种较为简单的近似计算方法。分别是和法、根法和幂法。同时在这种情况下,可以借助计算机软件编程来进行分析与计算,如Matlab软件等。

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