数学建模5 层次分析法

发布 2023-05-18 06:39:28 阅读 9737

数学建模5-(离散模型)层次分析法。

层次分析法的基本步骤如下:

层次结构分析模型实例:(选择旅游地)

每次取两个因素ci和cj,用aij表示ci和cj对上层因素o的影响之比,全部结果可用成对比较矩阵表示:aij=1(i=j)

由成对比较阵求权向量的特征根法:

原理)一致阵的概念:aij·ajk=aik,i,j,k=1,2,……n

一致阵的性质:的唯一非零特征根为n;的任一列向量都是对应于特征根n的特征向量。

若a不是一致阵在不一致容许的范围内,用对应于a最大特征根(记作λ)的特征向量(归一化后)作为权向量w,即w满足aw=λw。

实现方法)——和法。

例子:一致性检验:

一致性指标:(ci越大a的不一致程度越严重)

随机一致性指标:

一致性比率:当时,认为a的不一致程度在容许范围内。

组合权向量的计算。

组合一致性检验:

关于层次分析法的一些问题:

1. 不完全层次结构中组合权向量的计算:

例:如何得到合理结果?

用支配因素的数量对权向量进行加权修正。

2. 成对比较阵残缺时的处理:

设θ表示残缺;

3. 本节讨论的内容主要是逐阶层次结构(层次内部因素无相互影响或支配,层次自上而下,逐层传递的支配关系)

对于更复杂的层次结构,可能存在层次内部因素之间的相互影响,下层反过来对上层有支配作用,层次之间存在反馈作用等。

附:层次分析法的简单matlab实现。

clc;clear;

a=[11.21.51.5;

因素对比矩阵a,只需要改变矩阵a

m,n]=size(a);%获取指标个数。

ri=[0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51];

r=rank(a);%求判断矩阵的秩。

v,d]=eig(a);%求判断矩阵的特征值和特征向量,v特征值,d特征向量;

tz=max(d);

b=max(tz);%最大特征值。

row, col]=find(d==b);%最大特征值所在位置。

c=v(:,col);%对应特征向量。

ci=(b-n)/(n-1);%计算一致性检验指标ci

cr=ci/ri(1,n);

if cr<0.10

disp('ci=')disp(ci);

disp('cr=')disp(cr);

disp('对比矩阵a通过一致性检验,各向量权重向量q为:')

q=zeros(n,1);

for i=1:n

q(i,1)=c(i,1)/sum(c(:,1));特征向量标准化。

endendq

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