第二章-系統(tǒng)因素分析方法-DEMATEL方法課件

第二章系統(tǒng)因素分析方法—DEMATEL方法主講：吉林大學楊印生第二章系統(tǒng)因素分析方法—DEMATEL方法1引言

在對社會經濟系統(tǒng)問題的研究中，人們發(fā)現，單靠社會科學、應用數學、管理科學中的任何一個領域都不能很好地完成。這是因為社會經濟問題的研究與解決方法涉及多種學科領域，只有多學科交叉的綜合性方法才是合適的，正是在這一背景下，TN法于1988年在日本產生。

TN法是一種從系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)優(yōu)化到系統(tǒng)評價的集成化方法體系。針對存在于特定區(qū)域的問題，TN法采用科學方法廣泛收集信息，并通過定量的綜合方法在影響問題的諸多因素中篩選出權重最大的關鍵因素，然后在相應的決策方案中運用適當的方法，科學而有效地提出對策并加以分析、評價與選擇，最終找到解決問題的方法，從而為實現決策解決問題提供支持的系統(tǒng)工具。

1引言在對社會經濟系統(tǒng)問題的研TN法步驟TN法第一步：提出問題，收集信息、確定影響因素及可能的對策；TN法第二步：借助于圖論等幾何構造分析方法對目標問題加以評價，確定出重要的因素及相應的對策，常用的方法有ISM法（解釋結構建模）、DEMATEL法（決策試行與評價實驗室）等；TN法第三步：使用恰當的支持方法，對決策問題的各對策進行科學的評價，確定出最佳對策。

TN法步驟TN法第一步

收集信息TN法第二步

ISM法DEMATEL法認知構造圖問題構成因素間關系的強弱評價問題因素之間關系的有無及強弱評價基于專家對問題認識或會議記錄對因素之間的關系進行分析TN法第三步

協(xié)調分析DEMATEL費用有效度層次分析法綜合分析方案對策的優(yōu)缺點來選擇最優(yōu)的方案選擇最有效解決辦法對策方案的重要度賦權排序，然后評價有效性權重確定最佳方案

提出目標問題

TN法2因素分析與識別的DEMATEL方法

DEMATEL(DecisionMakingTrialandEvaluationLaboratory)法，它的中文含意是決策試行與評價實驗室，是美國學者1971年提出來的。它是進行因素分析與識別的一種有效的方法，這種方法是充分利用專家的經驗和知識來處理復雜的社會問題，尤其對那些要素關系不確定的系統(tǒng)更為有效。DEMATEL方法主要使用圖論理論，以構造圖的矩陣演算為中心進行。

2因素分析與識別的DEMATEL方法因素分析與識別的DEMATEL方法DEMATEL方法步驟1）

分析系統(tǒng)各要素之間直接關系的有無以及關系的強弱度。假定系統(tǒng)S={a，b，c，d}中各要素的關系如圖所示。在圖中弧線上的數字表示要素之間關系的強弱，其強=3，中=2，弱=1。

因素分析與識別的DEMATEL方法DEMATEL方法步驟因素分析與識別的DEMATEL方法2）

將有向圖表示成矩陣形式，稱為直接影響矩陣，記為Xd

，直接影響陣中的元素即為相應要素之間關系的強弱。直接影響矩陣Xd因素分析與識別的DEMATEL方法2）將有向圖表示成矩陣形因素分析與識別的DEMATEL方法

3）為分析要素之間的間接影響關系，需要求綜合影響矩陣T①

求直接影響矩陣Xd各行元素之和并取最大值②將直接影響矩陣Xd各元素除以最大值，得到正規(guī)化影響矩陣X

X=

abcd

00.60.20

000.40.6

0000.4

0000

a

b

c

d

正規(guī)化直接影響矩陣X因素分析與識別的DEMATEL方法3）為分析要素因素分析與識別的DEMATEL方法

T=

abcd00.60.440.536

000.40.76

0000.4

0000

a

b

c

d

綜合影響矩陣

T=X(I-X)-1

③綜合影響矩陣T=X（I-X）-1=(tij),根據上述公式，該例由直接影響矩陣X求出綜合影響矩陣T如下：因素分析與識別的DEMATEL方法T=ab因素分析與識別的DEMATEL方法4)考察T中元素tij，,計算出每個元素的影響度、被影響度以及中心度與原因度。tij表示要素i對要素j所帶來的直接影響及間接影響的程度，或要素j從要素i受到的綜合影響的程度。

①影響度：T的每行元素之和稱為該行對應元素對所有其它元素的綜合影響值，稱為影響度。②被影響度：T的每列元素之和為該列對應元素受其它各元素的綜合影響值，稱為被影響度。因素分析與識別的DEMATEL方法4)考察T中元素tij因素分析與識別的DEMATEL方法③中心度：每個元素的影響度與被影響度之和稱為該元素的中心度，它表示了該元素在系統(tǒng)中的位置，所起作用大小。④原因度、原因要素、結果要素：.原因度：影響度與被影響度之差稱為該元素的原因度。原因要素：原因度＞0表明該元素對其它要素影響大，稱為原因要素。結果要素：原因度＜0表明該元素受其它要素影響大，稱為結果要素。

因素分析與識別的DEMATEL方法③中心度：每個元素的影響應用實例之一—軟件產業(yè)發(fā)展影響因素分析

通過對國內外軟件產業(yè)的發(fā)展分析，我們提出如下12個影響因素：軟件產業(yè)相關法規(guī)的實施(F1)、軟件科技研發(fā)經費的投入(F2)、軟件教育與科技人才的培養(yǎng)(F3)、軟件園區(qū)的建設(F4)、軟件產業(yè)的融資(F5)、企業(yè)的營銷策略與管理方式(F6)、軟件質量的國際化與標準化(F7)、軟件知識產權的保護(F8)、軟件產品的優(yōu)勢與結構(F9)、軟件產業(yè)的市場占有(F10)、軟件企業(yè)的規(guī)模(F11)、軟件產業(yè)的發(fā)展(F12)。構造上述因素之間的直接影響矩陣，利用DEMATEL方法計算出綜合影響矩陣的行和、列和、原因度、中心度。

應用實例之一—軟件產業(yè)發(fā)展影響因素分析軟件產業(yè)因素分析的直接影響矩陣及綜合影響指數

編號123456789101112行和原因度中心度10010011101015.53335.53335.53332001110001001-1.7200-4.36000.92003000100000011-0.8133-5.61333.98674001001001111-1.5333-4.09331.02675011101001011-1.77330.3467-3.893360011101111110.17333.1733-2.826770011010111011.20006.2400-3.840080000111011010.98676.0267-4.05339000110000111-2.6000-0.2400-4.960010000111001011-2.01331.1067-5.133311011111001101-2.2800-5.04000.4800120000000000000-3.08003.0800列和02.644.82.56-2.12-3.0-5.04-5.04-2.36-3.122.763.08000軟件產業(yè)因素分析的直接影響矩陣及綜合影響指數編號12345軟件產業(yè)發(fā)展的影響因素分析結論

通過綜合影響矩陣分析，可以得出：影響軟件產業(yè)發(fā)展的原因因素（原因度大于零的因素）重要程度由大到小依次是：軟件質量的國際化與標準化(F7)、軟件知識產權的保護(F8)、軟件產業(yè)相關法規(guī)的實施(F1)、企業(yè)的營銷策略與管理方式(F6)、軟件產業(yè)的市場占有(F10)、軟件產業(yè)的融資(F5)。結果因素（原因度小于零的因素）重要程度由大到小依次是：軟件教育與科技人才的培養(yǎng)(F3)、軟件企業(yè)的規(guī)模(F11)、軟件科技研發(fā)經費的投入(F2)、軟件園區(qū)的建設(F4)、軟件產業(yè)的發(fā)展(F12)、軟件產品的優(yōu)勢與結構(F9)。從因素的中心度而言，軟件產業(yè)相關法規(guī)的實施(F1)的中心度最大，其次是軟件教育與科技人才的培養(yǎng)(F3)。這一結果與國外軟件產業(yè)發(fā)達國家的現狀是吻合的。沈維濤從經濟、科技、教育、外交安全等系統(tǒng)分析了印度軟件產業(yè)起飛的政策因素，認為軟件產業(yè)相關法規(guī)的制定與實施以及軟件教育與科技人才的培養(yǎng)是推動印度軟件產業(yè)發(fā)展的主要原因。軟件產業(yè)發(fā)展的影響因素分析結論通過綜合影響矩應用實例之二—影響我國農機作業(yè)委托發(fā)展的因素分析

農機作業(yè)委托（TheContractHireSystemofAgricultureMachinery簡稱CHS）泛指委托人把部分農業(yè)作業(yè)委托農機戶（組織）用農機來承擔。它包括從田地耕翻到收獲及產后銷售等全過程的所有機械化作業(yè)。根據實地調查的資料和數據，通過進行系統(tǒng)分析和診斷，提取出3類共25個因素，它們都直接或間接地影響到農機作業(yè)委托市場的形成與發(fā)展。應用實例之二—影響我國農機作業(yè)委托發(fā)展的因素分析（1）社會經濟環(huán)境因素包含13個因素地區(qū)經濟發(fā)展水平（F1）地區(qū)社會治安狀況（F2）農機工業(yè)的發(fā)展（F3）農民的收入水平（F4）各級農機部門的管理（F5）土地經營規(guī)模、流轉機制（F6）市場經濟發(fā)育水平（F7）農業(yè)勞動力短缺（F8）農業(yè)勞動力向非農產業(yè)轉移（F9）農業(yè)勞動力價格的提高（F10）農戶耕作觀念的改變（F11）中介人（組織）的發(fā)展（F12）農業(yè)比較收入低下（F13）（1）社會經濟環(huán)境因素包含13個因素（2）農業(yè)生產條件與環(huán)境因素共涉及4個因素，分別為：土地整備與基礎設施（F14）作物種植面積的連續(xù)性（F15）作物成熟的空間差異性（F16）農作業(yè)的艱苦性（F17）（2）農業(yè)生產條件與環(huán)境因素共涉及4個因素，分別為：（3）生產技術以及農機作業(yè)委托（CHS）因素共涉及8個因素，具體為：農業(yè)機械化發(fā)展水平（F18）農戶農機擁有水平（F19）農戶對CHS的認同度（F20）CHS的價廉性（F21）CHS的高效性（F22）CHS的自由市場機制（F23）CHS的效益（F24）CHS的形成與發(fā)展（F25）（3）生產技術以及農機作業(yè)委托（CHS）因素共涉及8個因素，模型結果分析通過分析我們知道，因素F1（地區(qū)經濟發(fā)展水平）的行和為13，而列和為0，表明該因素是原因要素，而且具有最大的原因度；因素F25（CHS的形成與發(fā)展）的影響度為0，被影響度為39，表明F25（CHS的形成與發(fā)展）為結果要素，而且具有最小的原因度。這與實地調查的結果完全吻合，即地區(qū)經濟發(fā)展水平是農機作業(yè)委托發(fā)展的重要影響因素。模型結果分析實際上F1（地區(qū)經濟發(fā)展水平）對F25（CHS的形成與發(fā)展）的影響邏輯關系為：F1（地區(qū)經濟發(fā)展水平）通過直接影響

F4（農民的收入水平）、

F7（市場經濟發(fā)育水平）、

F11（農戶耕作觀念的改變）、

F13（農業(yè)比較收入低下）、

F18（農業(yè)機械化發(fā)展水平）間接影響CHS的形成與發(fā)展（F25）。實際上F1（地區(qū)經濟發(fā)展水平）對F25（CHS的形成與發(fā)展）通過計算得出上述3類因素對農機作業(yè)委托的發(fā)展（即對因素F25）的綜合影響度：社會經濟環(huán)境類因素為23農業(yè)生產條件與環(huán)境類因素為6生產技術與CHS類因素為10。說明社會經濟環(huán)境類因素是農機作業(yè)委托市場形成與發(fā)展的最重要原因。通過計算得出上述3類因素對農機作業(yè)委托的發(fā)展（即對因素F25應用實例之三--產品的綠色屬性影響因素分析分析了各指標的相互影響、相互制約關系建立了基于DEMATEL方法的產品綠色屬性影響因素分析模型證明了DEMATEL方法的一個性質應用實例之三--產品的綠色屬性影響因素分析分析了各指標的相互（1）產品綠色屬性影響因素的定性分析環(huán)境屬性資源屬性材料屬性設備資源人力資源能源屬性經濟屬性時間屬性各指標相互影響、相互制約，直接或間接對產品的綠色屬性產生影響難以準確的判定哪一些指標對綠色屬性影響的程度大解決方案：建立基于DEMATEL方法的產品綠色屬性影響因素分析模型（1）產品綠色屬性影響因素的定性分析環(huán)境屬性各指標相互影響第二章-系統(tǒng)因素分析方法--DEMATEL方法課件（2）基于DEMATEL方法的產品綠色屬性影響因素分析模型DEMATEL方法運用圖論與矩陣工具進行系統(tǒng)因素分析的方法，通過系統(tǒng)中各因素之間的邏輯關系與直接影響矩陣，可以計算出每個因素對其他因素的影響程度以及被影響度，從而計算出每個因素的中心度與原因度（2）基于DEMATEL方法的產品綠色屬性影響因素分析模型D綠色屬性影響因素分析模型1）確定產品綠色屬性的影響因素:2）確定影響因素之間的關系：FiFjF1Fn…綠色屬性影響因素分析模型1）確定產品綠色屬性的影響因素:Fi3）初始化直接影響矩陣：用矩陣表示各指標之間的直接相互影響關系，設n階矩陣X=(aij)如果因素i對因素j有直接影響，則定義aij=1，否則aij=0。如果aij=1，則因素i對因素j有直接影響，相反如果aij=0，則因素