辅 助 决 策 方 法
目录
一、决策及辅助决策的基本概念
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
三、层次分析法(AHP)
一、决策及辅助决策的基本概念
一、决策及辅助决策的基本概念
决策?
“决策” 简单地说就是作出决定。
即:为了达到一定的目标,而对应该采取的行动方案作出最好的选择
和决定。
一、决策及辅助决策的基本概念
决策分析过程有四个活动阶段:
1、问题分析、诊断及信息活动;
2、对目标、准则及方案的设计活动;
3、对非劣备选方案进行综合分析、比较、评价的抉择或选择活动;
4、将决策结果付诸实施并进行有效评估、反馈、跟踪、学习的执
行或实施活动。
一、决策及辅助决策的基本概念
决策完整的定义是:
从明确要解决的问题出发,经过积极的思考,认真的调查
研究,分析客观情况和主观目标要求,制定多个可行方案,最后选
定最佳或最满意的行动方案,并加以贯彻实施。
决策就是这样一个全过程。
一、决策及辅助决策的基本概念
辅助决策的概念是:
以决策主题为重心,以互联网搜索技术、信息智能处理技术和自然
语言处理技术为基础,构建决策主题研究相关知识库、政策分析模
型库和情报研究方法库,建设并不断完善辅助决策系统,为决策主
题提供全方位、多层次的决策支持和知识服务。
二、决策问题的基本模式和常见类
型及方法
决策问题的基本模式为:
Ai—决策者的第i种策略或第i种方案,属于决策变量,是决策者的可控
因素;
θj—决策者和决策对象(决策问题)所处的第j种环境条件或第j种自然
状态,属于状态变量,是决策者不可控制的因素;
Wij—决策者在第j种状态下选择第i种方案的结果,是决策问题的价值函
数值,一般叫益损值、效用值。
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
决策问题常见分类
四种常见类型:确定型决策、风险型决策、不确定型决策、对抗型决策
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
决策方法:
即进行决策的手段,主要有:
(1)经验判断法。属于定性分析方法。凭决策者经验、智慧,运用正确的思维方法,
对已掌握的情报、信息和对未来有根据的综合分析判断,直接选取某一最佳方案。
这种方法容易犯经验主义的错误。
(2)逻辑推理法。运用事实去证实大前提、小前提的正确性,然后推理得出逻辑结
论。这是一种科学的思维方法,决策中常常用到。
(3)数学分析法。它是研究和解决决策中数量关系的一种科学方法,主要是运用数
学方法定量化地对决策问题进行分析,以求得最佳方案。
(4)实验与模拟方法。决策方案拟定后,通过小范围内的实施,以有形的结果,考
察方案的实际效果。
(5)智囊技术。就是充分发挥专家、学者的作用,让他们参与决策,以保证决策的
科学性和正确性。
二、决策问题的基本模式和常见类型及方法
常见模型:
单目标决策分析模型:风险决策分析、竞争型决策分析、序贯决策
分析、不确定型决策分析、贝叶斯决策分析、马尔可夫决策分析、
自适应决策分析等
多指标决策分析模型:层次分析法、分层序列分析法、理想点分析
法、效用函数分析法、优劣系数分析法
三、层次分析法(AHP)
三、层次分析法(AHP)
概述:
美国运筹学家T. L. Saaty于20世纪70年代提出的AHP决策分析法
(Analytic Hierarchy Process,简称AHP方法),是一种定性与
定量相结合的决策分析方法。
它常常被运用于多目标、多准则、多要素、多层次的非结构化的
复杂决策问题,特别是战略决策问题的研究,具有十分广泛的实用
性。
三、层次分析法(AHP)
基本原理:
AHP决策分析方法的基本原理,可以用以下的简单事例分析来说明。
假设有n个物体A
1
,A
2
,…,An,它们的重量分别记为W1,W2,…,
Wn。现将每个物体的重量两两进行比较如下:
三、层次分析法(AHP)
若以矩阵来表示各物体的这种相互重量关系,
A=
A称为判断矩阵。
三、层次分析法(AHP)
若取重量向量W=[W
1
,W
2
,… , Wn]
T,则有:
AW=n•W
W是判断矩阵A的特征向量,n是A的一个特征值。
根据线性代数知识可以证明,n是矩阵A的唯一非
零的,也是最大的特征值。 W即可解出。
三、层次分析法(AHP)
上述事实告诉我们,如果有一组物体,需要知道它们的重量,而又
没有衡器,那么就可以通过两两比较它们的相互重量,得出每一对
物体重量比的判断,从而构成判断矩阵;然后通过求解判断矩阵的
最大特征值λmax和它所对应的特征向量,就可以得出这一组物体
的相对重量。
在复杂的决策问题研究中,对于一些无法度量的因素,只要引入合
理的度量标度,通过构造判断矩阵,就可以用这种方法来度量各因
素之间的相对重要性,从而为有关决策提供依据。
这一思想,实际上就是AHP决策分析方法的基本思想,AHP决策
分析方法的基本原理也由此而来。
三、层次分析法(AHP)
基本过程:
(一)明确问题。即弄清问题的范围,所包含的因素,各因素之间
的关系等,以便尽量掌握充分的信息。
(二)建立层次结构模型。在这一个步骤中,要求将问题所含的要
素进行分组,把每一组作为一个层次,并将它们按照:最高层(目
标层)——若干中间层(准则层)——最低层(措施层)的次序排
列起来。
三、层次分析法(AHP)
(三)构造判断矩阵
①判断矩阵表示针对上一层次中的某元素而言,评定该层次中各有
关元素相对重要性程度的判断。
其形式如下:
三、层次分析法(AHP)
②其中,bij 表示对于Ak 而言,元素Bi 对Bj 的相对重要性程度的判
断值。
标度值 标度值意义
1 Bi与B j同等重要
3 Bi比B j稍微重要
5 Bi比B j明显重要
7 Bi比B j强烈重要
9 Bi比B j极端重要
三、层次分析法(AHP)
③ 显然,对于任何判断矩阵都应满足
(i,j=1,2,…,n)
④ 一般而言,判断矩阵的数值 是根据数据资料、专家意见和分
析者的认识,加以平衡后给出的。
三、层次分析法(AHP)
⑤ 如果判断矩阵存在关系:
则称它具有完全一致性。
为了考察AHP决策分析方法得出的结果是否基本合理,
需要对判断矩阵进行一致性检验。
三、层次分析法(AHP)
(四)层次单排序
①目的:确定本层次与上层次中的某元素有联系的各元素重要性次
序的权重值。
②任务:计算判断矩阵的特征根和特征向量。
即对于判断矩阵B,计算满足:
的特征根和特征向量。
W的分量Wi就是对应元素单排序的权重值。
三、层次分析法(AHP)
③检验判断矩阵的一致性:
通过前面的分析可知,如果判断矩阵B具有完全一致性时,λmax=
n。但是,在一般情况下是不可能的。为了检验判断矩阵的一致性,
需要计算它的一致性指标:
当 ,就有令人满意的一致性。
RI:平均随机一致性指标
CR:随机一致性比例
三、层次分析法(AHP)
(五)层次总排序
①定义:利用同一层次中所有层次单排序的结果,就可以计算针对上一层
次而言,本层次所有元素的重要性权重值,这就称为层次总排序。
②层次总排序需要从上到下逐层顺序进行。对于最高层而言,其层次单排
序的结果也就是总排序的结果。
假如上一层的层次总排序已经完成,元素A
1
,A
2
,…,Am得到的权
重值分别为a
1
,a
2
,…,am;与Aj对应的本层次元素B1,B2,…,Bn
的层次单排序结果为
那么,B层次的总排序结果见下表
三、层次分析法(AHP)
三、层次分析法(AHP)
(六)层次总排序的一致性检验
与层次单排序类似
三、层次分析法(AHP)
计算方法:
方根法
和积法
计算过程不复杂,略去介绍过程。
三、层次分析法(AHP)
对AHP方法的简单评价:
优点:思路简单明了,它将决策者的思维过程条理化、数量化,便
于计算,容易被人们所接受;
所需要的定量化数据较少,但对问题的本质,问题所涉及
的因素及其内在关系分析得比较透彻、清楚。
缺点:存在着较大的随意性。