毕业论文_层次分析法在实际生活中的应用

云南财经大学学生毕业论文（设计）题目：（层次分析法的应用）（层次分析法在实际生活中的应用）院（系）：（统计与数学学院）专业：（信息与计算科学）班级：（信计09-1）学号：（200905001481）论文作者：（李启悦）指导教师：（杜荣川）指导教师职称：（教授）2013年4月云南财经大学本科毕业论文（设计）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业论文（设计）成果归云南财经大学所有。特此声明毕业论文（设计）作者签名：李启悦作者专业：信息与计算科学作者学号：2009050014812013年4月8日目录摘要…………………………………………………………………………………………………1Abstract……………………………………………………………………………………………11．层次分析法………………………………………………………………………………………21.1层次分析法的简介………………………………………………………………………31.2层次分析法的基本原理与步骤…………………………………………………………41.2.1层次结构模型的建立………………………………………………………………51.2.2成对比较矩阵的构造………………………………………………………………61.2.3计算（每个成对比较矩阵的）权向量并作一致性检验…………………………71.2.4层次总排序………………………………………………………………………82．层次分析法的应用举例………………………………………………………………………102.1问题的提出………………………………………………………………………………102.2案例分析…………………………………………………………………………………102.3购机问题的计算步骤……………………………………………………………………112.3.1递阶层次结构模型的构建………………………………………………………112.3.2两两比较判断矩阵的构造………………………………………………………112.3.3层次单排序及一致性检验………………………………………………………112.3.4层次总排序及一致性检验………………………………………………………142.4结果分析…………………………………………………………………………………16结论………………………………………………………………………………………………17参考文献…………………………………………………………………………………………17附录………………………………………………………………………………………………18致谢………………………………………………………………………………………………19云南财经大学本科毕业论文1层次分析法在实际生活中的应用摘要：层次分析法在实际中有着广泛的应用，它是将与决策问题有关的问题元素分解为目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法，本文给出其解决问题的基本原理和计算步骤，并通过在现实中的具体事例进一步辅助介绍。设计成对比较矩阵，使用Matlab、Mathtype等数学应用软件，计算权值及与之对应的特征向量，再对结果进行分析。关键词:层次分析法；成对比较矩阵；一致性检验；购机因素；层次单排序；递阶层次结构模型.ApplicationsofAnalyticHierarchyProcessinRealLifeAbstract:AnalyticHierarchyProcess（AHP）hasbeenwidelyusedinpractice.Itisthedecision-makingcarryingonthequalitativeandquantitativeanalysisonthebasisofseparationoftheelementsofsubjectintothegoal,guidelines,programs,andotherlevels.Thisapproachspecializesinprovidingsimpledecision-makingmethodsforcomplexsubjectswhichhavecomplexnature,differentinfluentialfactorsandintrinsicgoals,multiplecriteriaandnon-structuralcharacteristics.Thispapergivesitsbasicprinciplesandcalculationsteps,andintroducesthemthroughspecificexamplesinreality.Designapairedcomparisonmatrix,computeweightsandcorrespondingeigenvectorsbyusingapplicationsoftwareofmathematicsuchasMatlabandMathtype,andthenanalyzetheresults.Keywords:AHP;pairedcomparisonmatrix;consistencytest;purchasefactor;single-levelsorting;hierarchicalstructuremodel.云南财经大学本科毕业论文21层次分析法1.1层次分析法简介层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，简称AHP）是将与决策问题有关的元素分解为目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂（T.L.Saaty）于20世纪70年代初，在为美国防部研究根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断与综合，易学易用，而且定性与定量相结合，便于决策者之间彼此沟通，是一种十分有效的系统分析方法,在现实世界中，往往会遇到决策的问题，此法广泛地应用在经济管理规划、城市产业规划、交通运输、人才预测、能源开发利用与资源分析、水资源分析利用等方面。比如如何选择购车，购买手机，选择旅游景点的问题，选择升学志愿的问题等等。在决策者作出最后的决定以前，他必须考虑很多方面的因素或者判断准则，最终通过这些准则作出选择。比如选择一款数码相机，你可以从种类繁多的数码相机机型选择一款你所中意的，在进行选择时，你所考虑的因素有价格、品牌、外观、配置以及售后服务等等。这些因素是相互制约、相互影响的。我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述，此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。层次分析法是解决这类问题的行之有效的方法。层次分析法将复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。国际关系理论中的层次分析法层次分析法，即levelofanalysis，是国际关系中的重要方法之一，最早由肯尼斯•华尔兹在1959年出版的《人、国家与战争》中提出。在书中，华尔兹从人性、国家、国际体系三个“意象”（image）对战争根源进行了综合分析，从而开创了国际关系研究中的层次分析方法。而第一位将层次分析法作为方法论提出来的则是戴维•辛格。1961年，他在《国际关系中的层次分析问题》一文中，把影响外交政策的因素划分为两大层次：国际体系与民族国家。辛格之后，国际关系研究者越来越注重层次分析方法的完善和使用，分析层次越来越系统，层次间隔越来越小。詹姆斯•罗斯诺提出了5个分析层次变量：个人、角色、政府、社会、国际系统。后来，布鲁斯•拉西特和哈维•斯塔尔发展了罗斯诺的层次体系，提出了从宏观到微观的6个层次，依次是：世界系统、国际关系、国内社会、国家政府、决策者角色、决策者个人。世界系统指国际行为体所处的世界环境，如国际系统结构和进程、世界科学发展水平等；国际关系指国际行为体之间的关系；国内社会指决策者所处的国内社会环境，如社会的富裕程度、利益集团的行为特征、社会成员的素质等；国家政府指决策者所在政府的性质和结构，如国家政治制度和政府机构的安排等；决策者角色指决策者的职务;决策者个人指决策者的性格、价值观念等纯属个人的因素。这6个层次涵盖了国际关系的主要方面，使研究分工云南财经大学本科毕业论文3更加具体、分析更加细致、研究体系也更加完整。国际关系的分析层次实际上有两重涵义：1、不同的层次代表了不同的“解释来源”（自变量）所处的位置。2、不同的层次代表了不同的“研究对象”（因变量）所处的位置。从本质上讲，层次分析的主要目的是使研究者更好地辨别和区分国际关系研究中的各种变量，从而使研究者能够在不同的不变量间建立可供验证的关系假设。层次分析法的优点AHP作为一种有用的决策工具有着明显优点：第一是它的适用性。用AHP进行决策，输入的信息主要是决策者的选择与判断，决策过程充分反映了决策者对决策问题的认识．加之很容易掌握这种方法，这就使以往决策者与决策分析者难于互相沟通的状况得到改变。在多数情况下，决策者直接使用AHP进行决策，这就大大增加了决策的有效性。第二是它的简洁性。了解AHP的基本原理，掌握它的基本步骤，对于具有高中文化程度的人并不困难，用AHP进行决策分析可以不用计算机。一个简单计算器足以完成全部运算，所得的结果简单明确，一目了然。第三是它的实用性。AHP不仅能进行定量分析，也可以进行定性分析。它把决策过程中定性与定量因素有机地结合起来，用一种统一方式进行处理。AHP也是一种最优化技术，从学科的隶属关系看，人们往往把AHP归为多目标决策的一个分支。但AHP改变了最优化技术只能处理定量分析问题的传统观念，使它的应用范围大大扩展。许多决策问题如资源分配、冲突分析、方案评比、计划等均可使用AHP，对某些预测、系统分析、规划问题，AHP也不失为一种有效方法。层次分析法很多优点中最重要的一点就是提出了层次本身，使问题变得简单明了，为决策者考虑和衡量指标的相对重要性提供了方便。其次，其能将定性和定量相结合的特征，能将复杂的问题进行分解，为最佳方案的选择提供一定的科学依据，为决策层作出正确的决策也能提供一定的理论参考。由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性，很快在世界范围得到重视，它的应用已遍及经济计划和管理、能源政策和分配、行为科学、`军事指挥、运输、农业、教育、人才、医疗、环境等领域，具有较好的发展前景。1.2层次分析法的基本原理与步骤层次分析法（AHP）是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法，它特别适用于那些难于完全定量分析的问题。它是美国运筹学家T.L.Saaty教授于70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中，面临的常常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统。层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法。运用层次分析法建模，大体上可按下面四个步骤进行：云南财经大学本科毕业论文4（i）建立递阶层次结构模型；（ii）构造出对比矩阵；（iii）计算（每个成对比矩阵）权向量并做一致性检验；（iv）计算组合权向量并做组合一致性检验——即层次总排序下面分别说明这四个步骤的实现过程。1.2.1层次结构模型的建立应用AHP分析决策问题时，首先要把问题条理化、层