如何做决策层次分析法 Thomas L Saaty.docx

如何做决策：层次分析法Thomas L. Saaty人们通过做出三种不同类型的判断来表达事物的重要性、偏好性和可能性，并用它们在环境、社会、政治和其他影响中选出最好的方案。他们通过学过的知识或者通过分析利润、成本以及风险来做出判断。从过去的知识当中，我们又是能够想出一套对于优秀和拙劣方案的评价标准并用这些标准来一次次地评价各个方案。这在录取学生和涨薪水等类似的情形下是很有用的，它们必须与建立的标准相一致。在没有标准的情况下，人们将方案相互比较，而不是为它们评级。这些比较必须在可接受的一致性范围内进行。层次分析法包含评级和比较两种方法。要达到合理性，必须包括对于影响因素、利益相关者和决定最好选择的决策方案的不同种类的标准。组织中不同决策水平上的政策制定者们使用各种标准来分析他们所遇到的复杂问题。多准则思维通常被用来辅助他们进行决策。通过权衡过程，在风险和不确定环境下的各个政策选择的优势和劣势得以弄清。它同样也是形成有效竞争中所需要的共同策略的一个至关重要的工具。几乎所有的人，通过一种或者另外的方式，已经逐步相信面对和解决问题的唯一确定的方式就是清醒头脑做出的逻辑思考。我们也会相信我们的感觉和判断必须经过逻辑（推断）思考的严格验证。但是经验告诉我们，逻辑（推断）思考是非自然的。实际上，在我们能够做的很好之前的很长一段时间里，我们必须不断实践。由于复杂的问题通常有着很多的相关因素，传统的逻辑思维对于想法做出的排序一般是很混乱的，因为要弄清它们之间的相互关系是非常困难的。当我们的直觉不能够帮助我们决定哪个选择是最合适的或者最不好的时候，当逻辑和直觉都不起作用的时候，缺少明晰的决策过程是很麻烦很不好办的。因此，我们需要一种方式来决定哪一个目标比另一个更好，无论是近期还是远期。由于我们关心的是实际生活问题，我们必须认识到更好服务于共同利益的权衡的重要性。因此，这一过程也应当允许一致性的构建。在关于组织的福利和生活质量的决策方面，个体知识和经验略显不足。个体之间以及相关组织之间的参与和讨论是非常必要的。这里需要考虑群体决策的两个方面。第一个不是特别的复杂，即，群体内为了达到对于给定问题的一致而进行的讨论和意见交换。第二个方面就要困难的多。给定问题的整体特性需要将问题分解成小的方面然后研究每个方面如何影响整个问题。如果过程成功的话，那么可以重建最初的问题并审查提议的解决方法。最后的也是对很多决策方法来说主要的缺陷就是它们需要专业知识来设计出合适的结构然后将决策过程嵌入其中。决策制定方法应当有以下特点：结构简单，无论是群体决策还是个体决策都适用，对于我们的直觉和一般思考来说都是很自然的，鼓励促进一致性的达成，掌握和沟通不需要专业化。Saaty 1982此外，过程的细节决定了决策过程应该是易于审查的。问题的核心是，我们的方法的地址（addresses）是需要进行分析利润，成本以及建议解决方案的额风险。我们必须回答以下问题：哪一结果相对其他的来说有更高权重？什么更可能发生？我们应当为什么而计划？我们如何让它发生？这些以及其他一些问题要求必须有多重逻辑。多重逻辑对于这些问题比其他逻辑来说通常会给出不同的更好的答案，也更有效率，这一点是被使用本文所讨论的方法的一代代的实践者所证实的。为了完成一个决策，决策者需要各种知识、信息和技术数据。主要包括：决策所需要的关于问题的细节，涉及的人或者参与者，他们的目的和策略，对结果的影响，时间范围，情景和限制。从潜在的结果或者方案中选择是决策制定的精髓。在制定决策的框架的设计中，人们应当将具有相似影响和作用的元素分为同一类。人们也必须将它们评级来跟踪这些影响的结果。简单的说，决策制定过程包含以下步骤：通过一个模型来理清问题的结构，并找出问题中的关键元素以及各自之间的关系。给出能够反映知识，感觉和情绪的判断。用有意义的数字来代表这些判断。用这些数字来计算相关元素的优先级。综合这些结果来得出全局性结论。分析判断改变的敏感性。（Saaty 1977）本文所介绍的决策过程都是符合这些标准的。我称它们为层次分析法（AHP）。层次分析法是将问题进行分解，然后把各个子问题的解决方法综合起来形成最终的结论。它通过将感觉，感想，判断和记忆融入到一个框架内，展示了对决策的影响因素，来促进决策的制定。在最简单常见的情形下，这些影响因素从更一般和不可控到更特殊和可控的不等。AHP是基于人们固有的对于小问题做出正确判断的能力。它已经被20多个国家用来制定各种决策和计划。这里提到的理性是：集中注意力于解决问题；对问题足够了解，能够给出关于因素之间关系和影响因素的完整的结构；拥有并能够获得足够的知识和经验来为结构中关系的影响因素和占优进行评级（重要性，偏好和可能性）。允许意见中的不同观点，并有能力达到最好的折中。如何构建等级大概在不决策制定过程中最有创造性也是对最终结果影响最大的环节就是对问题建模。在AHP中，问题被拆分为不同的等级。然后就是确定优先次序，后面我们会详细进行介绍。优先次序包括对问题中两个元素的一个属性相比较时哪个更好的判断。在创造结构的过程中的一个基本准则就是看决策者能否回答以下问题：能否使用更高层次上的一些或者全部元素或者更低层次的元素的性质来比较更低层次上的元素？（不懂）构造问题结构的一种有效的方式是尽可能将远期目标分解为最一般的最容易控制的因素。然后可以从最简单的令人满意的次级指标开始，然后组合为更高级的指标，直到这两个过程能够契合，可以做比较为止。对于这一等级的设计有一些建议：识别全局目标。你想达到什么目的？主要问题是什么？识别全局目标的子目标。如果相关的话，识别影响决策的时间范围。识别达成全局目标的子目标必须达到的标准。识别每一个标准的子标准。注意，标准或者子标准可以通过参数值的范围或者口头给出的强度的大小（高，中，低）的形式来确定。识别参与者。识别参与者的目标。识别参与者的政策（策略）。识别可选项或者可选结果。对于“是否”的决定，选择最倾向的结果，将制定决策和不制定决策的收益和成本相比较。使用边际值来做效用和成本分析。因为在我们处理优先等级时，要询问那个方案具有最高的收益，那个方案具有最高的成本，那个方案更具有风险。收容所问题（救济问题）威斯特摩兰县医院在宾夕法尼亚州的西部，像这个国家很多其他的县医院一样，一直很在意对于濒临死亡的病人的设施和人力成本问题。常规情况下，这些病人相对于其他病人来说需要更少的医疗看护。最有效利用医院有限的医疗资源的病人是那些需要针对他们的病症来治疗的专家和医疗器材的病人。得绝症的病人仅仅需要间歇性的医疗治疗。更多的情况下，这些病人需要的是心理支持，他们的家庭成员应该为他们提供最需要的爱和关心。对于患有精神疾病的病人，家庭治疗是很有效的。从医疗方面的立场来说，尤其是在危机当中，医院提供了更大的收益。很多病人仅仅在危机当中才需要专业的治疗。一些人也可能需要医疗设备和外科手术。医院计划委员会希望开发各种方案，并通过考虑来自病人、医院、社区和社会的各种标准来做出最优的选择。在这一问题中，我们需要考虑决策的成本和收益。成本包括经济成本和所有种类的无形资产成本，例如不便性和疼痛。这些不利因素并不直接是有利因素的相反数，因为相对于这些无形的不利因素来说，病人总是无限的偏好于健康的有利性。为了研究这一问题，需要分别处理收益和成本问题。处理这一问题我和医院计划委员会的代表们交谈了几个小时来选择最佳的方案。在考虑收益和成本的基础上作出决策，必须首先回答一个问题：在这一问题中，收益是否证明了成本？如果是，那么要么收益比成本重要很多仅仅需要考虑收益问题，要么两者的值很接近必须同时考虑。然后，我们为目标设定了两个等级，并通过形成可选方案的优先级比率（收益bi和成本ci）来做出选择。一个人问在收益等级（图1）中哪一个是最有利的，在成本等级中哪一个是代价最高的（图2）。如果收益不能够证明成本，那么成本将单独决定最优方案哪一个成本最少。在这一例子当中，我们决定将收益和成本都考虑进来。在风险问题中，第三等级被用来决定和所有三个方面：收益，成本和风险相关的最渴望的方案。在这一问题中，我们假设对于所有偶然问题的风险都是相同的。鉴于对于大部分的决策仅仅使用一个等级，我们为医疗问题设计了两个等级，一个是为了收益（哪种医疗模式有最大的收益），一种是为了成本或者疼痛（那个模式花费最多）。计划委员会认为关于收益和成本的概念太过一般（综合，宽泛）以至于不能够做出决策。因此，计划人员和我将成本和收益进行了细分，分成了具体的子标准，使得群体能够制定出可选方案并评估各个成员感觉到的三种方案之间的细微差别。可选方案是：照顾绝症病人的地点是医院、家里还是一半在医院一半在家里。对于成本和收益这两个分类的任何一个来说，目标很明显，就是选择最好的治疗模式。我们将这一目标放在每个等级模式的最顶端。然后群体讨论并确定每个等级模式的整体标准；这些标准在对于成本和收益的时候不是必须相同的。这两个等级模式是很明显的并都进行了清晰的描述。他们从第二级更一般（宽泛）的标准下降到位于第三级的二级子标准，然后是位于第四级的三级子标准，最后是位于底部也就是第五级的可选方案。在一般的（宽泛）的标准层上，每个等级（收益或者成本），都包含三个主要兴趣。决策应该使得接受者，机构和社会整体受益，相对重要性是决策的决定性因素，对于它来说结果似乎更易偏好。我们将这三个元素放在收益等级中的第二层。由于决策将使不同的群体受益，对于每个接受者来说收益的重要性影响着结果，群体认为详细说明对于接受者和机构的收益类型是很重要的。接受者想要身体上，社会心理上和经济上的收益，机构仅仅需要社会心理和经济收益。我们将这些收益定位到第三层上。需要对它们进行更深入的拆分，成为更具体的条目，这样决策方案能够被估算出来。例如，当接受者通过降低的成本和提高的生产率方面来衡量经济收益，机构则需要对于缩短的停留时间、更好的资源利用和来自社区的增长的资金支持的衡量方法。没有理由将社会福利分到第三个子标准中，因此社会福利直接和第四层相连。群体对于决策方案考虑了三种模式，并把它们放在了等级图的最低端，即第五层：模式1中，医院对病人提供全部的照看；模式2，家人在家里照看病人，医院只是提供紧急治疗（没有护士去家里）；模式3，医院和家人分别对病人进行照看（访问护士会去家里面）。在成本等级图中，在第二层中也有三种喜好将产生成本或者疼痛：社区，机构和社会。在这一决策中，病人造成的成本并不作为单独的因素包含进去。病人和家庭可以被算作社区的一部分。我们认为成本分解仅仅对于机构有用。我们在第三层中加入了五种成本：资金成本，运营（手术）成本，教育成本，坏账成本和照片成本。教育成本主要用在教育社区成员和训练雇员。由于成本等级和收益等级关注与共同的决定，它们有着共同的选择方案，位于最底层，甚至成本等级有着更低的水平（层次）。（从第16页）绝对测量认知心理学家发现人们有时候会做出两种比较绝对和相对。在绝对比较当中，人们根据脑海中由以往经验形成的标准来比较可选方案。在相对比较当中，人们根据一般属性来比较方案，像我们在医疗案例中所用的一样。人们使用绝对测量（有时也成为评级）来根据对于每个标准的等级强度来对独立的方案进行评级。强度时一个标准范围，使人们能够可选方案对于某个标准的质量如何。如果标准时可衡量的，那么强度可以用数值范围来表示，或者用定性也可以。例如，如果要为一个学生评级，其中一个标准是数学水平，那么对于数学的评级应该是：出色，好，平均，平均以下，差；或者使用学校通常使用的方式：A,B,C,D,F。相对比较首先被用来对等级本身设定优先顺序。如果需要的话，可以通过导出的强度来画出连续的曲线。这一概念可能和我们的社会化相违背。然而，询问等级A比B或者C究竟好多少是非常合理的。对于A比B偏好多少的判断在不同的标准下可能表现是不同的。大概对于数学来说，非常偏好A，但是对于体育来说，仅仅是一般偏好A。所以，最终结果是：等级的构造可能不同。例如一个人可能有以下的比率值：然后各个方案被在强度基础上分别评级或者列出。我将通过一个例子说明绝对测量问题。一个公司要评估员工来晋升一些人。标准主要是：可靠性，教育水平，经历和个人品质。每一标准又被细分为强度或者子标准（图3）。管理者通过标准间的相互对比将它们按照优先级排序。他们然后根据标准的父标准的优先级对强度进行成对比较（类似表9）或者根据子标准，如果使用更深等级的话。强度的优先级除以每个标准的最大强度（图3中的第二优先级列）。表9展示了可靠性强度的成对比较。管理者需要回答一些问题：哪一强度更重要？和可靠性究竟相关的程度如何？分级保留问题的解析度早期效用理论的研究者公理地规定：可选方案不可以产生分级逆转。一个理论一次给一个可选方案估值，假定专家对每个决策问题设定的评价标准存在，因此同时假定任意决策决定可以通过给每一个可选方案自己估值，并且不考虑其他方案，同时严格地保留等级。但是如果过去的规则对于新的问题不适用，同时如果专家不足够了解决策内容，环境变化剧烈，这种情况下，一味坚持基于规则作出决定只会导致决策团队将精力从解决问题转向更新规则。例如：实践者已经即兴创造了很多方法来关联效用方程定义的规则。联系理论和实践是重要的，但常常很困难。我们需要区分开以下两点：确定决策理论的公理，以严格满足所有的情况；在做决策的过程中学习和修正。效用理论的等级保留公理和AHP遵从了古典统计学的频率论方法和贝叶斯理论。贝叶斯理论中，用先验信息来修正预测，这一点没有遵从古典统计学的公理。AH