系統(tǒng)工程論文淺談層次分析法的優(yōu)缺點(diǎn)

1、系統(tǒng)工程論文淺談層次分析法的優(yōu)缺點(diǎn)系統(tǒng)工程論文淺談層次分析法的優(yōu)缺點(diǎn)姓名:學(xué)號:專業(yè)班級:成績:教師評語:年月日淺談層次分析法的優(yōu)缺點(diǎn)(李建坤,0901021031,2009級;工程管理專業(yè),合肥學(xué)院,230022)【摘要】層次分析法是將決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。運(yùn)用層次分析法有很多優(yōu)點(diǎn),其中最重要的一點(diǎn)就是簡單明了。同時它也有很多的缺點(diǎn),例如,不能為決策提供新方案、定量數(shù)據(jù)較少,定性成分多,不易令人信服、指標(biāo)過多時數(shù)據(jù)統(tǒng)計量大,且權(quán)重難以確定等。b5E2RGbCAP【關(guān)鍵詞】層次分析法;優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)A Few words on t

2、he advantages and disadvantages ofanalytic hierarchy process(LiJiankun, 0901021031;2009level; the specialty of engineering management, Hefei university, 230022) AbstractAnalytical hierarchy process (AHP) is the decision of the elements down into the always target, standards, scheme level, based on t

3、he qualitative and quantitative analysis for the decision-making method. Analytical hierarchy process (AHP) has a lot of advantages, one of the most important is simple and clear. At the same time it also has many shortcomings, for example, can't provide a new scheme for decision-making, quantit

4、ative data less, qualitative composition more, not easy convincing, index data statistics are too big, and weights are difficult to be determined, etc.p1EanqFDPwKeywordsAnalytical Hierarchy Process; Advantages; disadvantagesDXDiTa9E3d正文一、引言層次分析法(Analytic Hierarchy Process簡稱AHP)是將決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案

5、等層次,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。該方法是美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于本世紀(jì)70年代初,在為美國國防部研究RTCrpUDGiT出的一種層次權(quán)重決策分析方法。層次分析法的特點(diǎn)是在對復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化,從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法。尤其適合于對決策結(jié)果難于直接準(zhǔn)確計量的場合。5PCzVD7HxA在現(xiàn)實世界中,往往會遇到?jīng)Q策的問題,比如如何選擇旅游景點(diǎn)的問題,選擇升學(xué)志愿的問題等等。在決策者作出最后的決定以前,他必須考慮很多方面的因素或者判斷準(zhǔn)則,最終通過這

6、些準(zhǔn)則作出選擇。比如選擇一個旅游景點(diǎn)時,你可以從寧波、普陀山、浙西大峽谷、雁蕩山和楠溪江中選擇一個作為自己的旅游目的地,在進(jìn)行選擇時,你所考慮的因素有旅游的費(fèi)用、旅游地的景色、景點(diǎn)的居住條件和飲食狀況以及交通狀況等等。這些因素是相互制約、相互影響的。我們將這樣的復(fù)雜系統(tǒng)稱為一個決策系統(tǒng)。這些決策系統(tǒng)中很多因素之間的比較往往無法用定量的方式描述,此時需要將半定性、半定量的問題轉(zhuǎn)化為定量計算問題。層次分析法是解決這類問題的行之有效的方法。層次分析法將復(fù)雜的決策系統(tǒng)層次化,通過逐層比較各種關(guān)聯(lián)因素的重要性來為分析、決策提供定量的依據(jù)。雖然層次分析法有很多的優(yōu)點(diǎn),但是它也有局限性,本文其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡單

7、的陳述。jLBHrnAILg二、層次分析法的簡介所謂層次分析法,是指將一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個系統(tǒng),將目標(biāo)分解為多個目標(biāo)或準(zhǔn)則,進(jìn)而分解為多指標(biāo)(或準(zhǔn)則、約束)的若干層次,通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序(權(quán)數(shù))和總排序,以作為目標(biāo)(多指標(biāo))、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法,稱為層次分析法。xHAQX74J0X層次分析法是將決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價準(zhǔn)則直至具體的備投方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu),然后得用求解判斷矩陣特征向量的辦法,求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優(yōu)先權(quán)重,最后再加權(quán)和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重,此最終權(quán)重最大者即為最優(yōu)方案。LDAYtR

8、yKfE三、層次分析法的步驟1、建立層次結(jié)構(gòu)模型。2、構(gòu)造成對比較陣。3、計算權(quán)向量并做一致性檢驗。4、計算組合權(quán)向量并做組合一致性檢驗。5、構(gòu)造判斷矩陣。四、優(yōu)點(diǎn)1、是系統(tǒng)性的分析方法層次分析法把研究對象作為一個系統(tǒng),按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進(jìn)行決策,成為繼機(jī)理分析、統(tǒng)計分析之后發(fā)展起來的系統(tǒng)分析的重要工具。系統(tǒng)的思想在于不割斷各個因素對結(jié)果的影響,而層次分析法中每一層的權(quán)重設(shè)置最后都會直接或間接影響到結(jié)果,而且在每個層次中的每個因素對結(jié)果的影響程度都是量化的,非常清晰、明確。這種方法尤其可用于對無結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)評價以及多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多時期等的系統(tǒng)評價。Zzz6ZB2Ltk2、是

9、簡潔實用的決策方法這種方法既不單純追求高深數(shù)學(xué),又不片面地注重行為、邏輯、推理,而是把定性方法與定量方法有機(jī)地結(jié)合起來,使復(fù)雜的系統(tǒng)分解,能將人們的思維過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化,便于人們接受,且能把多目標(biāo)、多準(zhǔn)則又難以全部量化處理的決策問題化為多層次單目標(biāo)問題,通過兩兩比較確定同一層次元素相對上一層次元素的數(shù)量關(guān)系后,最后進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算。即使是具有中等文化程度的人也可了解層次分析的基本原理和掌握它的基本步驟,計算也經(jīng)常簡便,并且所得結(jié)果簡單明確,容易為決策者了解和掌握。dvzfvkwMI13、所需定量數(shù)據(jù)信息較少層次分析法主要是從評價者對評價問題的本質(zhì)、要素的理解出發(fā),比一般的定量方法更講求定性

10、的分析和判斷。由于層次分析法是一種模擬人們決策過程的思維方式的一種方法,層次分析法把判斷各要素的相對重要性的步驟留給了大腦,只保留人腦對要素的印象,化為簡單的權(quán)重進(jìn)行計算。這種思想能處理許多用傳統(tǒng)的最優(yōu)化技術(shù)無法著手的實際問題。rqyn14ZNXI五、缺點(diǎn):1.不能為決策提供新方案層次分析法的作用是從備選方案中選擇較優(yōu)者。這個作用正好說明了層次分析法只能從原有方案中進(jìn)行選取,而不能為決策者提供解決問題的新方案。這樣,我們在應(yīng)用層次分析法的時候,可能就會有這樣一個情況,就是我們自身的創(chuàng)造能力不夠,造成了我們盡管在我們想出來的眾多方案里選了一個最好的出來,但其效果仍然不夠人家企業(yè)所做出來的效果好。

11、而對于大部分決策者來說,如果一種分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最優(yōu)者,然后指出已知方案的不足,又或者甚至再提出改進(jìn)方案的話,這種分析工具才是比較完美的。EmxvxOtOco但顯然,層次分析法還沒能做到這點(diǎn)。2.定量數(shù)據(jù)較少,定性成分多,不易令人信服在如今對科學(xué)的方法的評價中,一般都認(rèn)為一門科學(xué)需要比較嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論證和完善的定量方法。但現(xiàn)實世界的問題和人腦考慮問題的過程很多時候并不是能簡單地用數(shù)字來說明一切的。層次分析法是一種帶有模擬人腦的決策方式的方法,因此必然帶有較多的定性色彩。這樣,當(dāng)一個人應(yīng)用層次分析法來做決策時,其他人就會說:為什么會是這樣?能不能用數(shù)學(xué)方法來解釋?如果不可以的

12、話,你憑什么認(rèn)為你的這個結(jié)果是對的?你說你在這個問題上認(rèn)識比較深,但我也認(rèn)為我的認(rèn)識也比較深,可我和你的意見是不一致的,以我的觀點(diǎn)做出來的結(jié)果也和你的不一致,這個時候該如何解決?SixE2yXPq5比如說,對于一件衣服,我認(rèn)為評價的指標(biāo)是舒適度、耐用度,這樣的指標(biāo)對于女士們來說,估計是比較難接受的,因為女士們對衣服的評價一般是美觀度是最主要的,對耐用度的要求比較低,甚至可以忽略不計,因為一件便宜又好看的衣服,我就穿一次也值了,根本不考慮它是否耐穿我就買了。這樣,對于一個我原本分析的購買衣服時的選擇方法的題目,充其量也就只是男士購買衣服的選擇方法了。也就是說,定性成分較多的時候,可能這個研究最后

13、能解決的問題就比較少了。6ewMyirQFL對于上述這樣一個問題,其實也是有辦法解決的。如果說我的評價指標(biāo)太少了,把美觀度加進(jìn)去,就能解決比較多問題了。指標(biāo)還不夠?我再加嘛!還不夠?再加!還不夠?!不會吧?你分析一個問題的時候考慮那么多指標(biāo),不覺得辛苦嗎?大家都知道,對于一個問題,指標(biāo)太多了,大家反而會更難確定方案了。這就引出了層次分析法的第二個不足之處。kavU42VRUs3.指標(biāo)過多時數(shù)據(jù)統(tǒng)計量大,且權(quán)重難以確定當(dāng)我們希望能解決較普遍的問題時,指標(biāo)的選取數(shù)量很可能也就隨之增加。這就像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論里,我們要分析一般系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),要搞清楚關(guān)系環(huán),就要分析到基層次,而要分析到基層次上的相互關(guān)系時,

14、我們要確定的關(guān)系就非常多了。指標(biāo)的增加就意味著我們要構(gòu)造層次更深、數(shù)量更多、規(guī)模更龐大的判斷矩陣。那么我們就需要對許多的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較的工作。由于一般情況下我們對層次分析法的兩兩比較是用1至9來說明其相對重要性,如果有越來越多的指標(biāo),我們對每兩個指標(biāo)之間的重要程度的判斷可能就出現(xiàn)困難了,甚至?xí)哟螁闻判蚝涂偱判虻囊恢滦援a(chǎn)生影響,使一致性檢驗不能通過,也就是說,由于客觀事物的復(fù)雜性或?qū)κ挛镎J(rèn)識的片面性,通過所構(gòu)造的判斷矩陣求出的特征向量(權(quán)值)不一定是合理的。不能通過,就需要調(diào)整,在指標(biāo)數(shù)量多的時候這是個很痛苦的過程,因為根據(jù)人的思維定勢,你覺得這個指標(biāo)應(yīng)該是比那個重要,那么就比較難調(diào)整過來

15、,同時,也不容易y6v3ALoS89發(fā)現(xiàn)指標(biāo)的相對重要性的取值里到底是哪個有問題,哪個沒問題。這就可能花了很多時間,仍然是不能通過一致性檢驗,而更糟糕的是根本不知道哪里出現(xiàn)了問題。也就是說,層次分析法里面沒有辦法指出我們的判斷矩陣?yán)锬膫€元素出了問題。M2ub6vSTnP4.特征值和特征向量的精確求法比較復(fù)雜在求判斷矩陣的特征值和特征向量時,所用的方法和我們上學(xué)期多元統(tǒng)計所用的方法是一樣的。在二階、三階的時候,我們還比較容易處理,但隨著指標(biāo)的增加,階數(shù)也隨之增加,在計算上也變得越來越困難。不過幸運(yùn)的是這個缺點(diǎn)比較好解決,我們有三種比較常用的近似計算方法。第一種就是和法,第二種是冪法,還有一種常用方法是根法。0YujCfmUCw5、此外AHP方法還有其他缺點(diǎn)它只能在給定的策略中去選擇最優(yōu)的,而不能給出新的策略;AHP方法中所用的指標(biāo)體系需要有專家系統(tǒng)的支持,如果給出的指標(biāo)不合理則得到的結(jié)果也就不準(zhǔn)確;AHP方法中進(jìn)行多層比較的時候需要給出一致性比較,如果不滿足一致性指標(biāo)要求,則