模糊评估法的ppt课件

第一节 层次分析法一、概述二、建立系统的层次结构模型三、构造判断矩阵 层次单排列四、计算权重五、判断矩阵的一致性及其检验六、层次总排序层次分析法的步骤一、概述n 在解决水资源规划管理问题时，由于水资源系统的复杂性，往往会存在多个不同目标的规划管理方案。而对这些方案进行决策时，除考虑水量、水质因素外，还要考虑到经济、计算、技术和环境等因素。其次，有些因素用一般方法是难以量化的，因此，在进行水资源规划管理方案 决策 时，所面临的常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。决策问题的特性1. 广泛性衣：款式、颜色、价格、质量 (面料、做工等 )如何 ? 食： (请朋友吃饭 )或家宴或上饭馆 ?如何备 (点 )菜 ? 住：买房或租房 ?价格？远或近 ?大或小 ? 行： (旅游 )旅行社或自主游？远或近？看什么 ?工作：升学成就业的决策，个人今后发展的规划。2. 答案的不确定性与多样性 ，即不存在唯一的毫无争议的答案，只存在相对满意的答案 (满意解 )。3. 答案存在较强的主观性 ，不同喜好的人会作出不同的决定 (各有所好 )。n 特性 1说明决策问题的重要性； 特性 2和 3说明决策问题的复杂性。n 具体来讲，决策问题常常难以量化，结论易犯主观性毛病，不经充分讨论、研究和适当量化，就不能作出有足够说服力的结论。n 层次分析法 为分析这类复杂问题提供了一种新的、简洁的、实用的决策方法。n 层次分析法 (analytical hierarchy process，简称 AHP法 )是一种综合评判模型方法。它是美国运筹学家匹兹堡大学教授萨迪 (Thomas L. Saaty)于 1973年提出的。n 它是把一个复杂问题表示为有序的递阶层次结构，通过人们的判断，对备选方案的优劣进行排序。n 该方法是一种定性预测和定量预测相结合的多准则决策方法，是系统工程中对定性事物做定量分析的一种简便方法，也是对人们的主观判断做客观描述的一种有效方法。二、建立系统的层次结构模型n 用层次分析法做系统分析，首先要把问题 层次化 。n 这就需要研究者对所研究的问题有明确的认识，弄清问题的范围、所包含的因素、因素问的相互关系和隶属关系以及最终想要解决的问题。n 根据对问题的初步分析，将问题包含的具有某些共性的因素聚集成组，并把它们之间的共同特征看作为系统中新层次中的一些因素，将这些因素再按照另外一组特征组合，形成另外更高层次的因素，直到最终形成单一的最高因素 决策分析的目标。n 这样即构成由最高层、若干中问层和最低层排列的层次分析结构模型。n 最高层表示研究问题的目的，即层次分析所要达到的总目标；中间层表示实现总目标所涉及的中间环节，为准则层（约束层、指标层等）；最低层表示解决问题要选择的各种决策、方案、措施等。n 指标层：列出影响决策的主要因素。n 主要指标的选取是关键，应该仔细列出一切影响决策的因素，并通过认真的分析和比较，从中选出若干最关键的出素。例 1 旅游选点问题n 某小家庭打算在五一黄金周出门旅游，他们拟从万佛湖、天堂寨和黄山三景点中挑选一个作为旅游目的地如何决策 ?例 2 流域水资源规划的简化模型流域水资源合理配置社会发展指标 生态环境指标经济指标规划方案 1 规划方案 2 规划方案 n例 3 能源分配方案的制订某国的能源主要分配给 3个部门：家用 C1，运输 C2，工厂 C3。对一个国家发展影响显著的有：经济 G，环境 I，国家安全 S。例 4 勤工助学的模型勤工助学的主要内容有：技术开发，群众服务，贸易活动；要考虑的因素主要有：对学习的帮助，社交能力的提高，收入的增加。三、构造判断矩阵 层次单排列n 层次结构模型是某种意义下的各种因素在纵向和横向上的排序。判断矩阵 R是将层次结构模型中间一层次的元素相对于上层的某个元素， 相互成对比较 而形成的矩阵。它表示层次诸元素的相对重要性。n 备选方案 B1， B2， ， Bn相对上层的准则 Ak做成对比较，可构成判断矩阵 R。n 为建立判断矩阵， T. L. Saaty引用了 19 比率标度法，写成判断矩阵。这种比率标度的确定是根据专家意见和实际资料数据，由经验作出主观判断而获得的。n 一般地，将 yi与其他 yj比较得 A的第 i行。下面是某人定出的一个比较矩阵：四、计算权重n 首先求出判断矩阵的最大特征值，然后计算对应于最大特征值的特征向量，再对此特征向量作归一化处理，即得到权重向量，即本层次相对于上一层次中某因素的单排列相对重要性权值。五、判断矩阵的一致性及其检验n 引入了 19 比率标度方法形成的判断矩阵，可使思维判断数量化，简化问题的分析，为综合评价创造了条件。n 然而，比率标度值的确定有赖于主观的判断估计，个可能给出精确的度量，因而可能保证不了判断矩阵具有完全一致性，所以有必要进行一致性检验。n 一致矩阵的概念n 引入度量偏离一致性指标：n 通常判断矩阵的阶数 n越高，其估计偏差越大，一致性也越差。因此，对高阶判断矩阵的检验应适当放宽要求。n 为此，引入随机性指标 RI作为修正值，以更合理的随机一致性指标 随机一致性比率 CR来衡量判断矩阵的一致性。CR CI RIn 对于 19 阶的判断矩阵的 RI值，列于下表： n 通常，只要随机一致性比率 CR 0.01时，可认为层次单排列的结果具有满意的一致性；否则，必须重新调整判断矩阵中元素的值。六、层次总排序n 层次总排列就是基于层次单排列得到的计算结果计算组合权重，然后，通过比较各要素组合权重的大小、得到要素的相对重要性序列，依此确定备选方案的评价。水资源规划方面的应用举例例 1 初始水权的第二层次配置n 水权包括所有权和使用权。所有权归国家 ,使用权归用户 ,水权配置是指使用权的配置。n 水权配置 就是运用市场手段与非市场手段 ,兼顾公平与效率目标 ,将水权体系中各项权利逐层分解 ,然后将各项权利落实到相应的行为主体上 ,使之明确、具体并法制化。n 水权配置是一种利益分配 ,配置方案不仅需技术上、经济上的可行性 ,更重要的是实践上的可行性。n 初始水权配置是水权配置的一个重要组成部分 ,是水资源产权在不同用水主体之间的初次分配。n 水权配置是定性和定量的结合 ,涉及各用水部门间的利益 ,属于多目标问题 ,因此采用层次分析法进行水权配置是科学合理的。n 从流域水权角度看 ,水权初始配置包括三个层次 :（ 1）第一层次是水权在流域内各行政区域间的分配；（ 2）第二层次是水权在各行政区内的不同行业用水区间的分配；（ 3）第三层次是各用水区内最终用户间的水权分配。n 经过这三个层次就完成了初始水权的配置。n 本例重点研究初始水权 第二层次 的配置。n 将初始水权配置优先位序规则界定为确保用水、基本情景用水、高情景用水等。每种情景用水中都包括生活用水、工业用水、农业用水和生态用水。n 步骤 1 确定基本情景用水水量分配指标体系。n 步骤 2 构建层次结构图。建立层次结构图时 ,将基本情景用水水量分配 (目标层 )列在最高层 ,将实现总目标所涉及的相关约束 (水量分配指标体系 )放在最底层 ,见图 1。步骤 3 专家认可度的确定n 专家