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一道题理解层次分析法

    层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法,它特别适用于那些难于完全定量分析的问题。

    运用层次分析法建模,大体上可按下面四个步骤进行:
(i)建立递阶层次结构模型;
(ii)构造出各层次中的所有判断矩阵;
(iii)层次单排序及一致性检验;
(iv)层次总排序及一致性检验。

    递阶层次结构的建立与特点:

(i)最高层: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,因此也称为目标层。
(ii)中间层: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,因此也称为准则层。
(iii)最底层: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,此也称为措施层或方案层。

每一层次中各元素所支配的元素一般不要超过9 个。这是因为支配的元素过多会给两两比较判断带来困难。

一、构造判断矩阵:

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二、层次单排序及一致性检验

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判断矩阵的一致性检验的步骤:

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三、层次总排序及一致性检验

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四、例子:

    你已经去过几家主要的摩托车商店,基本确定将从三种车型中选购一种,你选择的标准主要有:价格、耗油量大小、舒适程度和外观美观情况。经反复思考比较,构造了它们之间的成对比较判断矩阵。

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三种车型(记为a,b,c)关于价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况的成对比较判断矩阵为:

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(1)根据上述矩阵可以看出四项标准在你心目中的比重是不同的,请按由重到轻顺序将它们排出。
(2)哪辆车最便宜、哪辆车最省油、哪辆车最舒适、哪辆车最漂亮?
(3)用层次分析法确定你对这三种车型的喜欢程度(用百分比表示)。
本问题的目标层O:选择一种车型;准则层C:价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况;方案层:a、b、c三种车型。

matlab:

clear;
clc;
n1=4;%准则层的判断矩阵阶数
n2=3;%方案层的判断矩阵阶数
A=[1 3 7 8;1/3 1 5 5;1/7 1/5 1 3;1/8 1/5 1/3 1];%准则层的判断矩阵
Price=[1 2 3;1/2 1 2;1/3 1/2 1];
Consumption=[1 1/5 1/2;5 1 7;2 1/7 1];
Comfort=[1 3 5;1/3 1 4;1/5 1/4 1];
Appearance=[1 1/5 3;5 1 7;1/3 1/7 1];
RI=[0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45];%平均随机一致性指标RI
ri=[0,0,0.58,0.90,1.12,1.24,1.32,1.41,1.45]; %一致性指标
%%%%%%%%

[x,y]=eig(A);
lamda=max(diag(y));
num=find(diag(y)==lamda);
w0=x(:,num)/sum(x(:,num));
cr0=(lamda-n1)/(n1-1)/RI(n1);

#########

[x,y]=eig(Price);
lamda=max(diag(y));
num=find(diag(y)==lamda);
w1(:,1)=x(:,num)/sum(x(:,num));
cr1(1)=(lamda-n2)/(n2-1)/ri(n2);

%%%%%%%%%

[x,y]=eig(Consumption);
lamda=max(diag(y));
num=find(diag(y)==lamda);
w1(:,2)=x(:,num)/sum(x(:,num));
cr1(2)=(lamda-n2)/(n2-1)/ri(n2);

%%%%%%%%%

[x,y]=eig(Comfort);
lamda=max(diag(y));
num=find(diag(y)==lamda);
w1(:,3)=x(:,num)/sum(x(:,num));
cr1(3)=(lamda-n2)/(n2-1)/ri(n2);

%%%%%%%%%

[x,y]=eig(Appearance);
lamda=max(diag(y));
num=find(diag(y)==lamda);
w1(:,4)=x(:,num)/sum(x(:,num));
cr1(4)=(lamda-n2)/(n2-1)/ri(n2);

%%%%%%%%%

cr0,cr1, w0,w1,ts=w1*w0, cr=cr1*w0

求得:

(1)准则层的判断矩阵的一致性比例:cr0 = 0.0734<0.1,认为准则层判断矩阵的一致性是可以接受的;

(2)方案层中的价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况判断矩阵cr1 = 0.0079,0.1025,0.0739,0.0559,除0.1025(约等于0.1)稍大于0.1外,其他均小于0.1,认为方案层判断矩阵的一致性是可以接受的。
(3)总排序随机一致性比例cr= 0.0426<0.1, 认为层次总排序结果具有较满意的一致性并接受该分析结果。

(4)对价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况的看重程度由w0得出,可以看出对价格最看重,比例为58.2%,耗油量次之,外表最不看重。

w0 =

    0.5820
    0.2786
    0.0899
    0.0495

(5)对三种车型的价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况的满意程度由w1得出,对第一种车型的舒适程度最满意,为0.6267;对第二种车型的耗油量最满意,为0.7445;对第三种车型的价格最满意,为0.1634;

w1 =

    0.5396    0.1056    0.6267    0.1884
    0.2970    0.7445    0.2797    0.7306
    0.1634    0.1499    0.0936    0.0810

(6)对三种车型的总体满意度为第二种车型最高,为0.4416.
ts =

    0.4091
    0.4416
    0.1493

原文地址:https://www.cnblogs.com/jojo123/p/6519840.html