交通系统层次分析法实验分析报告及程序案例Word格式文档下载.docx
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基础实验楼北506
实验目的：
学习和掌握层次分析法的过程，并进行程序计算
仪器、设备名称：
编程软件、办公软件
实验要求及注意事项：
学习和掌握层次分析的全过程，并用软件进行编程，结果不统一，不得抄袭他人的成果。
实验内容、操作步骤：
实验内容为用层次分析法对给出的两个案例进行分析，选出优选方案，案例具体内容如下：
案例一：
某市市政部门管理人员对修建一项市政工程进行决策，
有两个解决方案，即建高速路或建地铁。
需要考虑的主要准则有三个，即经济效益、社会效益和环境效益。
通过深入思考，决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素（准则）。
试用层次分析法（AHP）解决。
目标层
准则层
方案层
实验流程图：
判断标度：
重要性标度
含义
1
表示两个元素相比，具有同等重要性
3
表示两个元素相比，要素比稍微重要
5
表示两个元素相比，要素比较强重要
7
表示两个元素相比，要素比强烈重要
9
表示两个元素相比，要素比绝对重要
2、4、6、8
在上述标准之间取折衷值
倒数
若元素I与元素J的重要性之比为aij，则元素J与元素I的重要性之比为aji=1/aij
构建判断矩阵：
以第一层要素（目标层）为依据，对第二层要素（准则层）建立判断矩阵如下表：
综合效益A
B1
B2
B3
经济效益B1
1
3
5
社会效益B2
1/3
环境效益B3
1/5
以第二层要素（准则层）为依据，对第三层要素（准则层）建立判断矩阵如下表：
C1
C2
直接经济效益C1
间接经济效益C2
C3
C4
方便日常出行C3
方便假日出行C4
C5
C6
减少环境污染C5
改善城市面貌C6
以第三层要素（准则层）为依据，对第四层要素（方案层）建立判断矩阵如下表：
D1
D2
建高速公路D1
建地铁D2
7
1/7
用matlab编程如下：
a=[135;
1/313;
1/51/31];
b1=[11/3;
31];
b2=[15;
1/51];
b3=[13;
1/31];
c1=[13;
c2=[11/3;
c3=[11/5;
51];
c4=[17;
1/71];
c5=[11/7;
71];
c6=[11/3;
b=max（eig（a））;
d=[];
fori=1:
（length（a））
c=prod（a（i,:
））^（1/length（a））;
d（i）=c;
end
length（a）
e=d（i）/sum（d）;
w（i）=e;
CI=（b-length（a））/（length（a）-1）;
RI=[000.580.961.121.241.321.411.45];
CR=CI/RI（length（a））
B=[b1b2b3c1c2c3c4c5c6];
ss=[];
forj=1:
f=B（:
（1+（j-1）*length（b1）:
（j*length（b1））））;
fori=1:
（length（f））
c=prod（f（i,:
））^（1/length（f））;
fork=1:
length（f）
e=d（k）/sum（d）;
s（k）=e;
s1=s'
;
ss=[ss,s1];
t1=[];
length（w）
t=w（i）*ss（:
i）;
t1=[t1,t];
t3=[];
6
t2=ss（:
i+3）*t1（i）;
t3=[t3,t2];
length（t3（:
1））
zong（i）=sum（t3（i,:
））;
zong
由于b1b2b3c1c2c3c4c5c6均是二维方阵，所以一致性检验均合格。
案例二：
一城市打算在河流上建设公路交通系统，提出了三个建设方案：
桥梁F1；
隧道F2；
渡船F3。
对方案的评价有11个指标，请用层次分析法对三个方案作评价。
对不同方案的描述：
桥梁F1：
投资较大，维护费低；
可靠性、安全性、方便性较好，对河流航运的影响小，对河流中的生态影响小；
居民的搬迁较多。
隧道F2：
投资大，维护费较低；
可靠性、安全性、方便性好，对河流航运的无影响，对河流中的生态无影响；
居民的搬迁多。
渡船F3：
投资低，维护费高；
可靠性、安全性、方便性差，对河流航运的影响大，对河流中的生态影响较大；
居民的搬迁少。
以第一层要素（目标层）为依据，对第二层要素（准则层）建立判断矩阵：
跨河公路交通系统C
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
投资A1
4
1/2
2
使用维护费A2
1/4
可靠性A3
6
安全性A4
可满足交通量A5
对河流水质的影响A6
对河流生态的影响A7
对河流航运的影响A8
对环境景观的影响A9
1/6
居民的搬迁A10
方便性A11
F1
F2
F3
桥梁F1
隧道F2
渡船F3
实验结果分析（含数据、图表整理）：
案例一的结果分析：
第一层要素（目标层）对第二层要素（准则层）建立的判断的矩阵一致性CR=0.0332<
0.1,所以一致性检验合格。
总体优先级为D1：
0.3288，D2：
0.6712所以应该选择方案D2。
实验收获、心得及建议：
通过这次的实验，让我们对层次分析法的过程更清楚，更明了，但是我觉得我们没有必要对层次分析法全部进行编程，我们只需要对矩阵的最大秩会运用程序求解就好，并没有必要对整个过程进行编程，难度实在太大了，但是我觉得只要思路清晰还是可以实现，建议老师还是不要要求那么严格，毕竟我们对于编程还是业余的。
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