船舶交通与安全系统评价模型与方法层次分析法2-2_精品文档.ppt

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船舶交通与安全系统评价船舶交通与安全系统评价模型与方法模型与方法（企业的资金合理使用案例）（企业的资金合理使用案例）肖英杰肖英杰20201144年年33月月55日日第二章第二章层次分析法层次分析法n第一节第一节思想和原理思想和原理n第二节第二节模型和步骤模型和步骤n第三节第三节应用和案例应用和案例第一节第一节思想和原理思想和原理n在社会生活中有许多问题在社会生活中有许多问题n比如：

经济计划、资源分析、方案选择、区域开发、污染比如：

经济计划、资源分析、方案选择、区域开发、污染控制、环境整治等在某种意义上都可以成为不同程度的决控制、环境整治等在某种意义上都可以成为不同程度的决策问题，也就是寻求解决问题的最优途径和方案。

策问题，也就是寻求解决问题的最优途径和方案。

n这种决策问题的解决方法一般有两种：

这种决策问题的解决方法一般有两种：

n一种是数学模型法，一种是数学模型法，n另一种是非数学模型法。

另一种是非数学模型法。

n当某些决策问题所涉及的因素间的相互关系能够定量地加当某些决策问题所涉及的因素间的相互关系能够定量地加以表示时，我们一般选择数学模型对这种定量关系进行抽以表示时，我们一般选择数学模型对这种定量关系进行抽象处理，从而通过数学模型的求解来求得现实决策问题的象处理，从而通过数学模型的求解来求得现实决策问题的最优解。

最优解。

第一节第一节思想和原理思想和原理n近近3030年来，这种数学模型的方法，特别是以求最优解为目年来，这种数学模型的方法，特别是以求最优解为目的最优化技术得到了迅速发展，计算机技术的快速发展又的最优化技术得到了迅速发展，计算机技术的快速发展又使得数学模型的发展起了推波助澜的作用使得数学模型的发展起了推波助澜的作用n但是在这个过程中，人们同时发现这样一个问题，数学模但是在这个过程中，人们同时发现这样一个问题，数学模型并非万能工具，决策中总有大量因素无法定量地表示，型并非万能工具，决策中总有大量因素无法定量地表示，通过数学模型所求得的最优化解并不是现实生活中的最优通过数学模型所求得的最优化解并不是现实生活中的最优解，也就是说，模型和现实之间存在着一定的差距解，也就是说，模型和现实之间存在着一定的差距n于是人们就开始把目光转向解决问题的第二种途径：

非数于是人们就开始把目光转向解决问题的第二种途径：

非数学模型法。

这种方法与第一种方法相比，更强调人的思维学模型法。

这种方法与第一种方法相比，更强调人的思维判断在决策过程中的作用。

判断在决策过程中的作用。

n人们有必要认真研究在决策中进行选择和判断的规律，于人们有必要认真研究在决策中进行选择和判断的规律，于是在这种背景下产生了层次分析法。

是在这种背景下产生了层次分析法。

第一节第一节思想和原理思想和原理n层次分析法层次分析法（TheAnalyticHierarchyProcess（TheAnalyticHierarchyProcess，简记简记AHP）AHP）是美国著名的运筹学家是美国著名的运筹学家T.L.SattyT.L.Satty等人在等人在2020世纪世纪7070年代提出的一种定性与定量分析相结合年代提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。

的多准则决策方法。

n它是指将决策问题的有关元素分解成目标、准则、它是指将决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法。

析的一种决策方法。

n它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学为它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。

分析、决策、预报或控制提供定量的依据。

第一节第一节思想和原理思想和原理n这一方法的特点，是在对复杂决策问题的本质、这一方法的特点，是在对复杂决策问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析之后，构影响因素以及内在关系等进行深入分析之后，构建一个层次结构模型建一个层次结构模型n然后利用较少的定量信息，把决策的思维过程数然后利用较少的定量信息，把决策的思维过程数学化，从而为求解多目标、多准则或无结构特性学化，从而为求解多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题，提供一种简便的决策方法。

的复杂决策问题，提供一种简便的决策方法。

n尤其适合于人的定性判断起重要作用的、对决策尤其适合于人的定性判断起重要作用的、对决策结果难于直接准确计量的场合。

结果难于直接准确计量的场合。

第一节第一节思想和原理思想和原理n比如说我们要研究区域污染治理系统，这就是一比如说我们要研究区域污染治理系统，这就是一个十分复杂的系统，它要涉及大量的相关因素，个十分复杂的系统，它要涉及大量的相关因素，n如区域污染状况、治理现状、治理目标、治理途如区域污染状况、治理现状、治理目标、治理途径、需投入的资金、人力以及治理后所可能取得径、需投入的资金、人力以及治理后所可能取得的社会、环境和经济效益等，面对这样一个复杂的社会、环境和经济效益等，面对这样一个复杂的系统和如此庞杂的因素，单用定性的方法来研的系统和如此庞杂的因素，单用定性的方法来研究肯定行不通。

究肯定行不通。

第一节第一节思想和原理思想和原理n人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的体系分析中，面临的经常是一个相互关联、题的体系分析中，面临的经常是一个相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂系统。

相互制约的众多因素构成的复杂系统。

n层次分析法就是为分析这类复杂的社会、经济以层次分析法就是为分析这类复杂的社会、经济以及科学管理领域中的问题提供了一种新的、简洁及科学管理领域中的问题提供了一种新的、简洁的、实用的决策方法。

的、实用的决策方法。

第一节第一节思想和原理思想和原理n但如果用定量方法来研究的话，就需要构造一定的数学模但如果用定量方法来研究的话，就需要构造一定的数学模型来模拟，在构造模型的过程中需要大量的数据资料型来模拟，在构造模型的过程中需要大量的数据资料n但还有很多因素不能单纯用数据来表示，同时这个系统内但还有很多因素不能单纯用数据来表示，同时这个系统内部的很多因素并不能用单纯的量化关系来表达部的很多因素并不能用单纯的量化关系来表达n所以在这种情况下，就要把这个大系统分为若干个相互关所以在这种情况下，就要把这个大系统分为若干个相互关联的子系统，然后再根据同一子系统内部不同要素的重要联的子系统，然后再根据同一子系统内部不同要素的重要性做出评价进行进一步的分析和资料的收集、处理。

性做出评价进行进一步的分析和资料的收集、处理。

第一节第一节思想和原理思想和原理n应用层次分析法分析问题时，应用层次分析法分析问题时，n首先要把问题层次化。

首先要把问题层次化。

n根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同组成因素，并按照因素间的相互关联影响为不同组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型。

一个多层次的分析结构模型。

第一节第一节思想和原理思想和原理n并最终把系统分析归结为最底层并最终把系统分析归结为最底层（供决策的方案、供决策的方案、措施等措施等），相对于最高层，相对于最高层（总目标总目标）的相对重要性权的相对重要性权值的确定或相对优劣次序的排序问题。

值的确定或相对优劣次序的排序问题。

n在排序计算中，每一层次的因素相对上一层次某在排序计算中，每一层次的因素相对上一层次某一因素的单排序问题又可简化为以系列成对因素一因素的单排序问题又可简化为以系列成对因素的判断比较。

的判断比较。

n为了将比较判断定量化，层次分析法引入了为了将比较判断定量化，层次分析法引入了1199标度法，并写成判断矩阵形式。

标度法，并写成判断矩阵形式。

第一节第一节思想和原理思想和原理n形成判断矩阵后，即可通过计算判断矩阵的最大形成判断矩阵后，即可通过计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，计算出某一层对于特征根及其对应的特征向量，计算出某一层对于上一层次某一个元素的相对重要性权值。

上一层次某一个元素的相对重要性权值。

n在计算出某一层次相对于上一层次各个因素的单在计算出某一层次相对于上一层次各个因素的单排序权值后，用上一层次因素本身的权值加权综排序权值后，用上一层次因素本身的权值加权综合，即可计算出某层因素相对于上一层次的相对合，即可计算出某层因素相对于上一层次的相对重要性权值，即层次总排序权值。

重要性权值，即层次总排序权值。

n这样，依次由上而下即可计算出最低层因素相对这样，依次由上而下即可计算出最低层因素相对于最高层的相对重要性权值或相对优劣次序的排于最高层的相对重要性权值或相对优劣次序的排序值。

序值。

第一节第一节思想和原理思想和原理n尽管尽管AHPAHP具有模型的特色，在操作过程中使用了线具有模型的特色，在操作过程中使用了线性代数的方法，数学原理严密，但是它自身的柔性代数的方法，数学原理严密，但是它自身的柔性色彩仍十分突出。

性色彩仍十分突出。

n层次分析法不仅简化了系统分析和计算，还有助层次分析法不仅简化了系统分析和计算，还有助于决策者保持思维过程的一致性。

于决策者保持思维过程的一致性。

n层次分析法是一种模拟人的思维过程的工具。

层次分析法是一种模拟人的思维过程的工具。

n如果说比较、分解和综合是大脑分析解决问题的如果说比较、分解和综合是大脑分析解决问题的一种基本思考过程，则层次分析法对这种思考过一种基本思考过程，则层次分析法对这种思考过程提供了一种数学表达及数学处理的方法。

程提供了一种数学表达及数学处理的方法。

第一节第一节思想和原理思想和原理n其整个过程体现出分解、判断、综合的系统思维其整个过程体现出分解、判断、综合的系统思维方式。

方式。

nAHPAHP提供了决策者直接进入分析过程，将科学性与提供了决策者直接进入分析过程，将科学性与艺术性有机结合的有利渠道。

艺术性有机结合的有利渠道。

n因此，层次分析法十分适用于具有定性的，或定因此，层次分析法十分适用于具有定性的，或定性定量兼有的决策分析。

性定量兼有的决策分析。

n这是一种十分有效的系统分析和科学决策方法，这是一种十分有效的系统分析和科学决策方法，现在已广泛地应用在经济管理规划、能源开发利现在已广泛地应用在经济管理规划、能源开发利用与资源分析、城市产业规划、企业管理、人才用与资源分析、城市产业规划、企业管理、人才预测、科研管理、交通运输、水资源分析利用等预测、科研管理、交通运输、水资源分析利用等方面。

方面。

第二节第二节模型和步骤模型和步骤n下面以一个企业的资金合理使用为例，来说下面以一个企业的资金合理使用为例，来说明用层次分析法求解决策问题的过程。

明用层次分析法求解决策问题的过程。

n假设某一企业经过发展，有一笔利润资金，假设某一企业经过发展，有一笔利润资金，要企业高层领导决定如何使用。

要企业高层领导决定如何使用。

第二节第二节模型和步骤模型和步骤n从调动员工工作积极性、提高员工文化技术水平从调动员工工作积极性、提高员工文化技术水平和改善员工的物质文化生活状况来看，这些方案和改善员工的物质文化生活状况来看，这些方案都有其合理因素。

都有其合理因素。

n如何使得这笔资金更合理地使用，就是企业领导如何使得这笔资金更合理地使用，就是企业领导所面临需要分析的问题。

所面临需要分析的问题。

n一般地说，我们需要对问题有明确的认识，弄清一般地说，我们需要对问题有明确的认识，弄清问题的范围，所包含的因素、因素之间的相立关问题的范围，所包含的因素、因素之间的相立关系，需要得到的解答，所掌握的信息是否充分。

系，需要得到的解答，所掌握的信息是否充分。

一、构造层次分析结构一、构造层次分析结构n应用层次分析法分析社会的、经济的以及科学管应用层次分析法分析社会的、经济的以及科学管理领域的问题，首先要把问题条理化、层次化，理领域的问题，首先要把问题条理化、层次化，构造出一个层次分析结构的模型。

构造出一个层次分析结构的模型。

n构造一个好的层次结构对于问题