【ahp层次分析法步骤及案例详解】AHP(Analytic Hierarchy Process,层次分析法)是一种将定性与定量分析相结合的决策方法,广泛应用于多目标、多因素的复杂决策问题中。它通过构建层次结构模型,对各因素进行两两比较,最终得出综合权重和优先级排序。
一、AHP层次分析法的基本步骤
步骤 | 内容说明 |
1. 建立层次结构模型 | 将问题分解为目标层、准则层和方案层,形成清晰的层次结构。 |
2. 构造判断矩阵 | 对同一层次中的元素进行两两比较,根据1-9标度法构造判断矩阵。 |
3. 计算权重向量 | 采用几何平均法或特征向量法计算各元素的权重。 |
4. 一致性检验 | 通过计算一致性比率(CR),判断判断矩阵是否具有满意的一致性。 |
5. 综合排序 | 将各层次的权重进行合成,得出最终的优先级排序。 |
二、AHP层次分析法案例详解
案例背景:选择最佳旅游目的地
目标层:选择最佳旅游目的地
准则层:风景优美程度、交通便利性、住宿条件、费用高低
方案层:A城市、B城市、C城市
步骤一:建立层次结构模型
```
目标层
├── 准则层
│ ├── 风景优美程度
│ ├── 交通便利性
│ ├── 住宿条件
│ └── 费用高低
└── 方案层
├── A城市
├── B城市
└── C城市
```
步骤二:构造判断矩阵
以“风景优美程度”为例,对三个城市进行两两比较:
A城市 | B城市 | C城市 | |
A城市 | 1 | 3 | 5 |
B城市 | 1/3 | 1 | 2 |
C城市 | 1/5 | 1/2 | 1 |
类似地,分别对其他准则构造判断矩阵。
步骤三:计算权重向量
以“风景优美程度”的判断矩阵为例,使用几何平均法计算权重:
- A城市权重 ≈ 0.627
- B城市权重 ≈ 0.238
- C城市权重 ≈ 0.135
步骤四:一致性检验
计算最大特征值 λ_max = 3.017,一致性指标 CI = (λ_max - n)/(n - 1) = 0.0087
随机一致性指标 RI = 0.58(当n=3时)
一致性比率 CR = CI / RI = 0.015 < 0.1 → 通过检验
步骤五:综合排序
将各个准则的权重与各城市在该准则下的权重相乘,得到总评分:
城市 | 风景 | 交通 | 住宿 | 费用 | 总评分 |
A城市 | 0.627 | 0.452 | 0.386 | 0.221 | 0.413 |
B城市 | 0.238 | 0.311 | 0.412 | 0.356 | 0.327 |
C城市 | 0.135 | 0.237 | 0.202 | 0.423 | 0.260 |
最终排序:A城市 > B城市 > C城市
三、总结
AHP层次分析法通过系统化的方法,将复杂的决策问题简化为可操作的步骤,适用于多目标、多因素的评估与选择。其核心在于构造合理的判断矩阵,并确保一致性,从而提高决策的科学性和可信度。通过实际案例的演示,可以看出AHP不仅逻辑清晰,而且具备较强的实用性,是现代决策支持系统的重要工具之一。