数学建模常见评价模型简介 下载本文

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矩阵A的秩为1,A的唯一非零特征根为n。 矩阵A的任一列向量是对应于n的特征向量。 矩阵A的归一化特征向量可作为权向量。

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1 2 1 4 1 3 1 3 C2

1

3 5 1 3

中,由

4 2 1 1 7 1

2 5 1

3 5

7 1

3 5 1 2

然而,我们构造的成对比较矩阵A

C1

a12

C2

1

,a13 2

C1

4可以得到a23 C3

1 1

1 1

8 ,而事实上a23 7 。因此矩 C3

阵A并不是一致阵,事实上在大多情况下我们构造的成对比较矩阵都不是一致

阵。对于这样的矩阵我们如何来确定权向量呢?我们通常的作法是: (但在允许范围内)的成对比较阵A,建议用对应于最大特征根 权向量。

(2) 一致性检验(确定成对比较阵不一致的允许范围),计算权向量。

已知n阶一致阵的唯一非零特征根为 n, 且 一致性指标:CI

n时为一致阵。

,CI越大,不一致性越严重。

n 1

n

对于不一致 的特征向量作为

n,可证:n阶正互反阵最大特征根

随机一致性指标:随机产生多个矩阵,将每个矩阵的一致性指标相加然后取平均 值得到RI。

n RI

1 2 3 4 5 6 1.24

7 8 9 10 1.49

0 0 0.58 0.90 1.12 1.32 1.41 1.45

11 1.51

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2Saaty

的随机一致性指标

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注:标2中的n表示成对比较阵的维数。

CI

一致性比率如果CR 步骤4计算组合权向量

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0.1,构造的成对比较矩阵 RI

A通过一致性检验。

,n

记第2层(准则层)对第1层(目标层)的权向量为

w

(2)

w

(2),,w(2) 1

Tn

同样求第3层(方案层)对第2层每一元素(准则层)的权向量

(3)

(3) wk1,

(3)(3)wk,wkm T ,k1,2,

w1, ,wn

(3)

(3)构造矩阵

W

则第3层(方案层)对第1层(目标层)的组合权向量

w

(3) W(3)w(2)

以此类推,第s层对第1层的组合权向量

其中W是由第

p

w

(s) W(s)W(s1)

W

(3)w(2)

层次分析法的应用

层对第 -1层权向量按列组成的矩阵。 p p

1、应用领域:经济计划和管理,能源政策和分配,人才选拔和评价,生产决策, 交通运输,科研选题,产业结构,教育,医疗,环境,军事等。 2、处理问题类型:决策、评价、分析、预测等。

3、建立层次分析结构模型是关键一步,要有主要决策层参与。

4、构造成对比较阵是数量依据,应由经验丰富、判断力强的专家给出。 层次分析法的若干问题

2. 当层次结构不完全或成对比较阵有空缺时怎样用层次分析法?

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不完全层次结构

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上层每一元素与下层所有元素相关联,这种层次结构称为 则称为不完全层次结构,不完全层次结构又分为两种,

完全层次结构,否

一种为不完全层次出现在

准则层与子准则层之间,这种不完全结构容易处理,我们将不支配的那些因素的 权向量分别简单的置 出现在准则层与方案层之间

0,就可以用完全层次结构的办法处理,但如果

不完全结构

,则处理起来就有些麻烦,我们看下面的例子。

(图3),该图中C1,C2支配元素的数目不等,此层次

例评价教师贡献的层次结构 结构称为不完全层次结构。

设第2层对第1层权向量w2 T w1 3

w11,w12,w13,0,w2

3

3333T

22w ,w 已定,第3层对第2层权向量 1 2

T

0,0,w23,w24

33

3

已得,讨论由w2,W3

w1 ,w2

3 计

算第3层对第1层权向量w 的方法。

贡献O

教学C1 科研C2

P1 P2 P3 P4

图3评价教师贡献的层次结构

我们首先考察一个特例:若C1,C2重要性相同, P1,P2,P3,P4

能力相同,w1

3 3 3

T

3

则w

1 1

0,0,,

2 2

31 , 1 , 1 ,0,w2

T

2

T 1,1

2 2

,则公正的评价应

为:P1:P2:P3:P41:1:2:1。

若不考虑支配元素数目不等的影响,仍用

w

(3)

Ww计算,则

(3)(2)

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