[精选]系统工程-第5章 系统评价方法-层次分析法.pptx

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1、第五章系统评价方法工业工程教研室1主要内容第一节　系统评价原理第二节　关联矩阵法第三节　层次分析法第四节　模糊综合评判法2第三节层次分析法（AnalyticHierarchyProcess——AHP）3一、层次分析法的产生与发展二、层次分析法的基本原理三、层次分析法的步骤和方法四、层次分析法应用实例层次分析法4一、层次分析法的产生与发展人们在对社会、经济等领域的问题进行系统分析和评价时，面临的经常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂系统，这些复杂系统具有：（1）评价对象属性多样，难以使用单一评价指标进行评价；

2、（2）各评价指标或者备选方案的重要程度难以完全采用定性或者定量方法进行比较；（3）被评价系统结构复杂，难以归结为单一层次结构。针对以上系统评价问题，层次分析法得以产生并广泛引用。5层次分析法（AHP）是由美国运筹学家、匹茨堡大学教授萨迪(T.L.Saaty)于20世纪70年代初提出的。1971年，用于为美国国防部研究“应急计划”；1972年，萨迪又为美国科学基金会研究“电力在工业部门的分配问题”；1973年，为苏丹政府研究运输问题；1977年，在第一届国际数学建模会议上发表了“无结构决策问题的建模-层次分析法”。从此，层

3、次分析法引起人们的注意并得到广泛应用。61982年11月，在中美能源、资源、环境学术会议上，由萨迪的学生H.高兰民柴首先向中国学者介绍了AHP方法。1988年，在我国召开了第一届国际AHP学术会议。近年来，AHP方法在我国能源系统分析、城市规划、经济管理、科研成果评价等许多领域得到广泛应用。7二、层次分析法的基本原理层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，通过分析复杂系统的有关要素及其相互关系，形成一个多层次的递阶层次结构模型；通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性；通过综合判断确定最低层(供决策的方案,措施等

4、)相对于最高层(总目标)的重要性权重，得出备选方案的相对重要性的总排序；AHP过程体现了人们分解-判断-综合的思维特征。8运用层次分析法解决问题，大体可以分为四个步骤：1.明确问题，建立递阶层次结构；2.构造两两比较判断矩阵；3.由判断矩阵计算权重向量并做一致性检验；4.计算各层次要素的综合权重向量并做一致性检验。三、层次分析法的步骤和方法91、建立问题的递阶层次结构在研究社会、经济、管理等复杂问题时，首先要把问题条理化、层次化，构造出一个层次分析的结构模型。将复杂问题分解为构成要素，根据要素的属性及相互关系建立层次结构

5、。同一层次的要素下一层次的某些要素起支配作用，同时它又受上一层次要素的支配。这种从上至下的支配关系形成了一个递阶层次。处于最上面的的层次通常只有一个要素，一般是分析问题的预定目标或理想结果。中间层次一般是准则、子准则。最低一层包括决策的方案。层次之间要素的支配关系不一定是完全的，即可以存在这样的要素，它并不支配下一层次的所有要素划分层次的方法有目标分解法、解释结构模型化（ISM）10各种层次结构示意图完全独立（树状）递阶层次结构完全相关递阶层次结构混合递阶层次结构内部依存的递阶层次结构反馈递阶层次结构非递阶层次结构带有子

6、层次的递阶层次结构11建立问题的递阶层次结构（续）只有一个要素，它是问题的预定目标或理想结果。它包括为实现目标所涉及的中间环节，所需要考虑的准则。该层可由若干层组成。包括为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等。目标层准则层方案层12建立问题的递阶层次结构（续）——模型所涉及的各因素可以组合为属性基本相同的若干层次，层次内部因素之间不存在相互影响或支配关系，或者这种影响可以忽略；层次之间存在自下而上、逐层传递的支配关系，没有下层对上层的反馈作用，或层间的循环影响。层次之间的关系13工作选择可供选择的单位C1’C2，…，C

7、n贡献收入发展声誉工作环境生活环境目标层准则层方案层层次结构实例1-工作选择14目标层O(选择旅游地)C2九寨沟C1张家界C3泰山准则层方案层B3居住B1景色B2费用B4饮食B5旅途例2.选择旅游地15待评价的科技成果直接经济效益C11间接经济效益C12社会效益C13学识水平C21学术创新C22技术水平C23技术创新C24效益C1水平C2规模C3科技成果评价例3科技成果的综合评价16国家综合实力国民收入军事力量科技水平社会稳定对外贸易美、中、俄、日、德等国例4-国家实例分析17递阶层次结构应具有以下特点(1)从上到下顺序

8、地存在支配关系，并用直线段表示。除第一层外，每个元素至少受上一层一个元素支配，除最后一层外，每个元素至少支配下一层次一个元素。上下层元素的联系比同一层次中元素的联系要强得多，故认为同一层次及不相邻元素之间不存在支配关系。(2)整个结构中层次数不受限制。(3)最高层只有一个元素，每个元素所支配的元素一般不超过9个，因一