【精编】层次分析法及matlab程序.pdf

精品文档层次分析法建模层次分析法（AHP Analytic Hierachy process）-多目标决策方法70 年代由美国运筹学家TL Satty 提出的，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法论。吸收利用行为科学的特点，是将决策者的经验判断给予量化，对目标（因素）结构复杂而且缺乏必要的数据情况下，採用此方法较为实用，是一种系统科学中，常用的一种系统分析方法，因而成为系统分析的数学工具之一。传统的常用的研究自然科学和社会科学的方法有：机理分析方法：利用经典的数学工具分析观察的因果关系；统计分析方法：利用大量观测数据寻求统计规律，用随机数学方法描述（自然现象、社会现象）现象的规律。基本内容：（1）多目标决策问题举例AHP 建模方法（2）AHP 建模方法基本步骤（3）AHP 建模方法基本算法（3）AHP 建模方法理论算法应用的若干问题。参考书：1、姜启源，数学模型（第二版，第9 章；第三版，第8 章），高等教育出版社2、程理民等，运筹学模型与方法教程，（第 10 章），清华大学出版社3、运筹学编写组，运筹学（修订版），第 11 章，第 7 节，清华大学出版社一、问题举例：A大学毕业生就业选择问题获得大学毕业学位的毕业生，“双向选择”时，用人单位与毕业生都有各自的选择标准和要求。就毕业生来说选择单位的标准和要求是多方面的，例如：能发挥自己的才干为国家作出较好贡献（即工作岗位适合发挥专长）；工作收入较好（待遇好）；生活环境好（大城市、气候等工作条件等）；单位名声好（声誉-Reputation）；工作环境好（人际关系和谐等）发展晋升（promote,promotion）机会多（如新单位或单位发展有后劲）等。问题：现在有多个用人单位可供他选择，因此，他面临多种选择和决策，问题是他将如何作出决策和选择？或者说他将用什么方法将可供选择的工作单位排序？工作选择贡献收入发展声誉工作环境生活环境精品文档.假期旅游地点选择暑假有3 个旅游胜地可供选择。例如：1P：苏州杭州，2P北戴河，3P桂林，到底到哪个地方去旅游最好？要作出决策和选择。为此，要把三个旅游地的特点，例如：景色；费用；居住；环境；旅途条件等作一些比较建立一个决策的准则，最后综合评判确定出一个可选择的最优方案。目标层准则层方案层C资源开发的综合判断7 种金属可供开发，开发后对国家贡献可以通过两两比较得到，决定对哪种资源先开发，效用最用。二、问题分析：例如旅游地选择问题：一般说来，此决策问题可按如下步骤进行：可供选择的单位P1P2 -Pn选择旅游地景色费用居住饮食旅途P1P2P3对经济发展、贡献 U 铜 Co 铁 In 磷酸盐钿 Ur 铝 Al 金 Go 经济价值开採费风险费要求量战略重要性交通条件精品文档（S1）将决策解分解为三个层次，即：目标层：（选择旅游地）准则层：（景色、费用、居住、饮食、旅途等5 个准则）方案层：（有1P，2P，3P三个选择地点）并用直线连接各层次。（S2）互相比较各准则对目标的权重，各方案对每一个准则的权重。这些权限重在人的思维过程中常是定性的。例如：经济好，身体好的人：会将景色好作为第一选择；中老年人：会将居住、饮食好作为第一选择；经济不好的人：会把费用低作为第一选择。而层次分析方法则应给出确定权重的定量分析方法。（S3）将方案后对准则层的权重，及准则后对目标层的权重进行综合。（S4）最终得出方案层对目标层的权重，从而作出决策。以上步骤和方法即是AHP 的决策分析方法。三、确定各层次互相比较的方法成对比较矩阵和权向量在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的结果，则常常不容易被别人接受，因而 Santy 等人提出：一致矩阵法即：1.不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较2.对此时採用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，提高准确度。因素比较方法成对比较矩阵法：目的是，要比较某一层n个因素nCCC,21对上一层因素O 的影响（例如：旅游决策解中，比较景色等5 个准则在选择旅游地这个目标中的重要性）。採用的方法是：每次取两个因素iC和jC比较其对目标因素O 的影响，并用ija表示，全部比较的结果用成对比较矩阵表示，即：)1(1,0,)(ijijijjiijnxnijaaaaaaA或（1）由于上述成对比较矩阵有特点：jiijijijaaaaA1,0,)(故可称A为 正互反矩阵：显然，由jiijaa1，即：1jiijaa，故有：1jia精品文档例如：在旅游决策问题中：2112a=（费用）（景色）21CC表示：2O1O21的重要性为（费用）对目标的重要性为景色）对目标（CC故：），费用重要性为即景色重要性为21(2112a14413a=（居住条件）（景色）31CC表示：1OC4O(31的重要性为（居住条件）对目标的重要性为景色）对目标C即：景色为4，居住为1。17723a=（居住条件）（费用）32CC表示：1OC7O(32的重要性为（居住条件）对目标的重要性为费用）对目标C即：费用重要性为7，居住重要性为1。因此有成对比较矩阵：1135131112513131211714155337412121A？问题：稍加分析就发现上述成对比较矩阵的问题：即存在有各元素的不一致性，例如：既然：41114a;22113313113212112aaCCaCCa所以应该有：188412131231213223CCCCaaCCa而不应为矩阵A中的1723a成对比较矩阵比较的次数要求太，因：n个元素比较次数为：!2)1(2nnCn次，因此，问题是：如何改造成对比较矩阵，使由其能确定诸因素nCC,1对上层因素O 的权重？对此 Saoty 提出了：在成对比较出现不一致情况下，计算各因素nCC,1对因素（上层因素）O 的权重方法，并确定了这种不一致的容许误差范围。为此，先看成对比较矩阵的完全一致性成对比较完全一致性精品文档四：一致性矩阵Def：设有正互反成对比较矩阵：1a,1,11nn221122222212211121121111nnnnnnjiijnnnnWWWWaWWaWWaWWaWWaWWaWWaWWaWWaA(4)除满足：（i）正互反性：即)1(10jiijjiijijaaaaa或而且还满足：（ii）一致性：即n2,1,ji,hahaakaaaajikjijiij/有点点错误则称满足上述条件的正互反对称矩阵A 为一致性矩阵，简称一致阵。一致性矩阵（一致阵）性质：性质 1：A的秩Rank(A)=1/显然A的唯一非0的特征根为n 性质 2：A的任一列（行）向量都是对应特征根n的特征向量：即有(特征向量、特征值)：nnnnnnWWWWWWWWWWWWWWWWWWA212221212111，则向量321WWWW精品文档满足：WnnWnWnWWWWWWWWWWWWWWWWWAnnnnnnn21212112111即：0)(WnIA我的理解:通过 A(变换 A 与 W 中的元素有关)变换将一致W 矩阵变成权向量W(特征向量),如果正互反矩阵W 接近一致矩阵,同样的道理变换A 可以将W 变成权向量(这里的权向量与W 稍有不同)启发与思考：既然一致矩阵有以上性质，即n个元素W1,W2,W3,Wn构成的向量nWWWW21是一致矩阵A 的特征向量，则可以把向量W 归一化后的向量，看成是诸元素W1,W2,W3,Wn 目标的权向量，因此，可以用求A的特征根和特征向量的办法，求出元素W1,W2,W3,Wn相对于目标O 的劝向量。解释：一致矩阵即：n件物体nMMM,21，它们重量分别为nWWW,21，将他们两两比较重量，其比值构成一致矩阵，若用重量向量nWWWW21右乘A，则精品文档：称特征根法，求权向量的方法量权向量，此种用特征向为即对上层因素 O 的权重，C，CC，就表示诸因素W 则归一化后的特征向量，：重量向量为特征根的特征向量为以的特征根为n211WWWW,121inWWWnnA分析：若重量向量nWWWW21未知时，则可由决策者对物体nMMM,21之间两两相比关系，主观作出比值的判断，或用Delphi（调查法）来确定这些比值，使A矩阵（不一定有一致性）为已知的，并记此主观判断作出的矩阵为（主观）判断矩阵A，并且此A（不一致）在不一致的容许范围内，再依据：A的特征根或和特征向量W连续地依赖于矩阵的元素ija，即当ija离一致性的要求不太远时，A的特征根i和特征值（向量）W与一致矩阵A的特征根和特征向量W也相差不大的道理：由特征向量W求权向量W的方法即为特征向量法，并由此引出一致性检查的方法。问题：Remark 以上讨论的用求特征根来求权向量W的方法和思路，在理论上应解决以下问题：1 一致阵的性质1 是说：一致阵的最大特征根为n（即必要条件），但用特征根来求特征向量时，应回答充分条件：即正互反矩阵是否存在正的最大特征根和正的特征向量？且如果正互精品文档反矩阵A的最大特征根nmax时，A是否为一致阵？2 用主观判断矩阵A的特征根和特征向量W连续逼近一致阵A的特征根和特征向量W时，即：由kkklim得到：WWkklim即：AAkklim是否在理论上有依据。3一般情况下，主观判断矩阵A在逼近于一致阵A的过程中，用与A接近的*A来代替A，即有AA*，这种近似的替代一致性矩阵A的作法，就导致了产生的偏差估计问题，即一致性检验问题，即要确定一种一致性检验判断指标，由此指标来确定在什么样的允许范围内，主观判断矩阵是可以接受的，否则，要两两比较构造主观判断矩阵。此问题即一致性检验问题的内容。以上三个问题：前两个问题由数学严格比较可获得（见教材P325，定理 1、定理 2）。第3 个问题：Satty 给出一致性指标（TH1,TH2 介绍如下：）附：Th1：（教材 P326，perronTh 比隆1970）对于正矩阵A（A的所有元素为正数）（1）A的最大特征根是正单根；（2）对应正特征向量W（W的所有分量为正数）（3）WeAeeAkTkklim其中：111e为半径向量，W是对应的归一化特征向量证明：（3）可以通过将A化为标准形证明Th2：n阶正互反阵A 的最大特征根n；当n时，A是一致阵精品文档五、一致性检验一致性指标：1一致性检验指标的定义和确定IC（平均值）的定义：当人们对复杂事件的各因素，采用两两比较时，所得到的主观判断矩阵A，一般不可直接保证正互反矩阵A就是一致正互反矩阵A，因而存在误差（及误差估计问题）。这种误差，必然导致特征值和特征向量之间的误差WW)(及。此时就导致问题WmaxWA与问题nWAW之间的差别。（上述问题中m ax是主观判断矩阵A的特征值，W是带有偏差的相对权向量）。这是由判断矩阵不一致性所引起的。因此，为了避免误差太大，就要衡量主观判断矩阵A的一致性。因为：当主观判断矩阵A为一致阵A时就有：nknkkknknnkkna11111A为一致阵时有：1iia（aii 为对角线上的值，按照一致性矩阵的理解，它应该为1）此时存在唯一的非nmax（由一致阵性质1：Rark(4)=1，A有唯一非O 最大特征根且nmax）当主观判断矩阵A不是一致矩阵时，此时一般有：nmax（Th2）此时，应有：naiikhmaxmax（不大理解）即：maxmaxkkn所以，可以取其平均值作为检验主观判断矩阵的准则，一致性的指标，即：11maxmaxnnnICkk显然：（1）当nmax时，有：0IC，A为完全一致性精品文档（2）IC值越大，主观判断矩阵A的完全一致性越差，即：A偏离A越远(用特征向量作为权向量引起的误差越大)（3）一般10IC，认为主观判断矩阵A的一致性可以接受，否则应重新进行两两比较，构造主观判断矩阵。2随机一致性检验指标IR问题：实际操作时发现：主观判断矩阵A的维数越大，判断的一致性越差，故应放宽对高维矩阵的一致性要求。于是引入 修正值IR来校正一致性检验指标：即定义IR的修正值表为：并定义新的一致性检验指标为：IRICRC随机一致性检验指标IR的解释：为确定A的不一致程度的容许范围，需要确定衡量A的一致性指示IC的标准。于是Satty又引入所谓随机一致性指标IR，其定义和计算过程为：对固定的n，随机构造正互反阵A，其元素)(jiaij从 1 9 和 191中随机取值，且满足ija与jia的互反性，即：jiijaa1，且1iia.然后再计算A的一致性指标IC，因此A是非常不一致的，此时，IC值相当大.如此构造相当多的A，再用它们的IC平均值作为随机一致性指标。Satty 对于不同的1(nn 11)，用 100500 个样本A计算出上表所列出的随机一致性指标IR作为修正值表。3.一致性检验指标的定义一致性比率RC。由随机性检验指标RC可知：当2,1n时，0IR，这是因为1,2 阶正互反阵总是一致阵。对于3n的成对比较阵A，将它的一致性指标IC与同阶（指n相同）的随机一致性指标IR之比称为 一致性比率 简称一致性指标，即有：一致性检验指标的定义一致性比率A的维数1 2 3 4 5 6 7 8 9 IR0.00 0.00 0.58 0.96 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 精品文档定义：IRICRC：IRICRC当：10IRICRC时，认为主观判断矩阵A的不一致程度在容许范围之内，可用其特征向量作为权向量。否则，对主观判断矩阵A重新进行成对比较，构重新的主观判断矩阵A。注：上式10IRICRC的选取是带有一定主观信度的。六、标度比较尺度解：在构造正互反矩阵时，当比较两个可能是有不同性质的因素iC和jC对于上层因素O的影响时，採用什么样的相对刻度较好，即ija的元素的值在（19）或（191）或更多的数字，Satty 提出用 19 尺度最好，即ija取值为 19 或其互反数191，心理学家也提出：人们区分信息等级的极限解能力为7 2。可见对nn阶矩阵，只需作出2)1(nn个判断值即可标度ija定义1 3 5 7 9 2，4，6，8，倒数 1，91,81,71,61,51,41,31,21因素i与因素j相同重要因素i比因素j稍重要因素i比因素j较重要因素i比因素j非常重要因素i比因素j绝对重要因素i与因素j的重要性的比较值介于上述两个相邻等级之间因素j与因素i比较得到判断值为ija的互反数，ijjiaa11iia注：以上比较的标度Satty 曾用过多种标度比较层，得到的结论认为：19 尺度不仅在较简单的尺度中最好，而且比较的结果并不劣于较为复杂的尺度。Satty 曾用的比较尺度为：13,15,16，,111，以及)1.0(d)9.0(d，其中4,3,2,1d精品文档p1P9，其中5,4,3,2P等共 27 种比较尺度，对放在不同距离处的光源亮度进行比较判断，并构造出成对比较矩阵，计算出权向量。同时把计算出来的这些权向量与按照物理学中光强度定律和其他物理知识得到的实际权向量进行对比。结果也发现19 的比较标度不仅简单，而效果也较好（至少不比其他更复杂的尺度差）因而用 19 的标度来构造成对比较矩阵的元素较合适。七、组合权向量的计算层次总排序的权向量的计算层次分析法的基本思想：（1）计算出下一层每个元素对上一层每个元素的权向量Wdef：层次总排序，计算同一层次所有元素对最高层相对重要性的排序权值。当然要先：构造下一层每个元素对上一次每个元素的成对比较矩阵计算出成对比较矩阵的特征向量（和法，根法，幂法）由特征向量求出最大特征根max（由和法，根法，幂法求得）用最大特征根max用方式1maxnnIC及IRRCRC对成对比较矩阵进行一致性检，并通过。（2）并把下层每个元素对上层每个元素的权向量按列排成以下表格形式：例，假定：上层A有m个元素，mAAA,21，且其层次总排序权向量为maaa,21，下层B有n个元素nBBB,21，则按jB对iA个元素的单排序权向量的列向量为ijb，即有：层次1A1AmA1B层总是排序权重（权向量、列向量）精品文档1a2amanBBB2111211nbbb22212nbbbnmmmbbb21mjnjjnmjjjmjjjbaWbaWbaW1122111max计算出最大特根（方法：和法、根法、幂法）IC一致性检验1maxnnICIC一致性检验比率mjjjmjjRIaCIaIRICRC3检验10CR否？注：若下层元素kB与上层元素jA无关系时，取0kjb总排序权向量各分量的计算公式：),1(1nibaWijmjji(3)对层次总排序进行一致性检验：从高层到低层逐层进行，如果如果B层次某些元素对jA单的排序的一致性指标为jCI，相应的平均随机一致性指标为jRI，则B层总排序随机一致性比率为：mjjjmjjjRIaCIaRC11当10CR时，认为层次总排序里有满意的一致性，否则应重新调整判断矩阵的元素取值。八、层次分析法的基本步骤：（S1）建立层次结构模型将有关因素按照属性自上而下地分解成若干层次：同一层各因素从属于上一层因素，或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的影响。精品文档最上层为目标层（一般只有一个因素），最下层为方案层或对象层/决策层，中间可以有1 个或几个层次，通常为准则层或指标层。当准则层元素过多（例如多于9 个）时，应进一步分解出子准则层。（S2）构造成对比较矩阵，以层次结构模型的第2 层开始，对于从属于（或影响及）上一层每个因素的同一层诸因素，用成对比较法和19 比较尺度构造成对比较矩阵，直到最下层。（S3）计算（每个成对比较矩阵的）权向量并作一致性检验对每一个成对比较矩阵计算最大特征根max及对应的特征向量（和法、根法、幂法等）nWWW1利用一致性指标IC，随机一致性指标RC和一致性比率作一致性检验IRICCR若通过检验（即1.0RC，或1.0IC）则将上层出权向量nWWW1归一化之后作为（jB到jA）的权向量（即单排序权向量）若1.0RC不成立，则需重新构造成对比较矩阵（S4）计算组合权向量并作组合一致性检验即层次总排序利用单层权向量的权值mjWWWnj,11构组合权向量表：并计算出特征根，组合特征向量，一致性精品文档上单层层重权量向下层量层次1A1AmA1计算组合权向量nWWW1其中mjijjiWaW11a2amanBBB2111211nWWW22212nWWWnmmmWWW21mjnjjnmjjjmjjjbaWbaWbaW1122111最大特征根)(maxi和法、根法、幂法一致性检验CI1max)(nnCIjj1.0CI?一致性随机检验RIjRI对照表10CR？一致性比率CRmjjjmjjjRIaCIaRICICR2若通过一致性检验，则可按照组合权向量nWWW1的表示结果进行决策（nWWW1中iW中最大者的最优），即：TniWWWWW,:max*1若未能通过检验，则需重新考虑模型或重新构造那些一致性比率，CR较大的成对比较矩阵九、特征根的近似求法（实用算法）层次分析法的基本思路是计算上层每个元素对下一层次各元素的权向量（即最大特征根精品文档max对应的特征向量nWWW1），以及组合权向量及一致性检验问题。计算判断矩阵最大特征根和对应阵向量，并不需要追求较高的精确度，这是因为判断矩阵本身有相当的误差范围。而且优先排序的数值也是定性概念的表达，故从应用性来考虑也希望使用较为简单的近似算法。常用的有以下求特征根的近似求法：“和法”、“根法”、“幂法”，具体如下：1“和法”求最大特征根和对应特征向量（近似解）（S1）将矩阵nxmijaA)(的每一列向量的归一化得：niijijijaaW1(利用数据验证即为：每个位置的数除以该列的合计)（S2）对ijW按行求和得：njijiWW1（S3）将iW归一化，即有：niiiiWWW1，则有特征向量：nWWW1（S4）计算与特征向量nWWW1对应的最大特征根max的近似值：niiiWAWn1max)(1此方法：实际上是将A的列向量归一化后取平均值作为A的特征向量。解释：当A为一致矩阵时，它的每一列向量都是特征向量W可以在A的不一致性不严重时，取A的列向量（归一化后）的平均值作为近似特征向量是合理的（有依据的）。2“根法”求最大特征根特征向量近似值：步骤与“和法”相同，只是在（S2）时：对归一化后的列向量按行“求和”改为按行“求积”再取n次方根，即：nnjijiWW11。即有具体步骤：精品文档(S1)将矩阵min)(ijaA的每一列向量归一化得：niijijijaaW1（S2）对归一化以后的列向量各元素：niijijijaaW1按行“求和”并开n次方根得：nnjijiWW11（S3）再将iW归一化得：ninnjijnnjijniiiiWWWWW111111得到特征向量近似值：nWWWW21（S4）计算最大特征根：iiWWAn)(1max作为最大特征根的近似值。注：“根法”是将“和法”中求列向量的算术平均值改为求几何平均值。3“幂法”求最大特征根：（S1）任取n维归一化初始向量)0(W（S2）计算,2,1,0,)()1(kAWWkk（S3）)1(kW归一化，即令：nikikkWWW1)1()1()1(（S4）对预先给定的，当),2,1()()1(niWWkiki时，)1(kW即为所求的特征向量；否则返回（S2）（S5）计算最大特征根，nikikiWWn1)()1(max1精品文档以上用幂法求最大特征根m ax对应特征向量的迭代方法，其收敛性由TH1（教材 P325）中的 3）WeAeeAkTkklim，其中11e，W是对应max的归一化向量特征。（证明：可以将A化为标准形证明）保证。)0(W任意选取，也可以取由“根法”、“和法”得到的nWWWW21注：在以上求特征根和特向量的方法中“和法”最简单。例：在旅游问题中，求目标层到准则层的成对比较矩阵为A的特征向量和最大特征根：准则层：方案层：1135131112513131211714155712334211A1132.0333.01122.0333.0333.05.01143.025.0557123345.01景色费用居住饮食旅途P1P2P3选择旅游地精品文档利用“和法”求A的特征向量nWWW1和特征根max（S1）将nxnijWA的元素按 列归一化得：097.0095.0176.0098.0085.0097.0095.0118.0098.0085.0032.0048.0059.0070.0064.0484.0476.0411.0489.0510.029.0286.0235.0245.0265.0nxnijWA333.1011333.0535.10115.0531732174043.22.02.0143.015.0917.3333.0333.025.02154322各列归一化的分母（S2）将nxnWAij中元素ijW按行求和得各行元素之和：njijiWW1（S3）再将上述矩阵向量归一化得到特征向量近似值，102.0099.0055.0474.0262.0511.0493.0273.037.2312.1999.411niiiWWW特征向量其中999.4)511.0493.0273.037.2312.1(51iW（S4）计算与特征向量相对应最大特征根（的近似值）515414313212111max511WWaWWaWWaWWaWWiaWWAnnjiijnjiijnjiijnjiijijniiiWWAi511.0493.0273.037.2312.1精品文档0802.5401.2551373.598.4960.4038.505.551102.0548.0099.0493.0055.0273.0474.0388.2262.0323.151102.0102.0099.0165.0095.0087.0099.0102.0099.011.0095.0087.0055.0034.00495.0055.0068.0066.0474.05.0495.0385.0474.0524.0262.0306.0297.022.0237.0263.051102.0102.0099.0055.0474.0262.01130.2333.0099.0102.0099.0055.0474.0262.01120.2337.0055.0102.0099.0055.0474.0262.00.3330.50.143125.0474.0102.0099.0055.0474.0262.055712262.0102.0099.0055.0474.0262.03340.5151故有最大特征根102.0099.0055.0474.0262.0W,0802.5max精品文档对A一致性检验指标：02.040802.0450802.51maxnnCI1.0018.012.102.012.1CRRI故通过检验。十、应用实例对前面旅游问题进行决策目标层：A0.262 0.474 0.099 0.102 0.055 准则层：0.595 0.129 0.129 0.277 决策层：已知：目标A对准则54,3,2,1,iiB的权重向量为：TW102.0099.0055.0474.0262.0（由前面已算出），并已通过一致性检验。准则54321,BBBBB相对于321,PPP的成对比较矩阵为1B对321,PPP作用的成对比较矩阵为：15121521223332312322211312111YYbbbbbbbbbB同样2B对321,PPP作用的成对比较矩阵为：景色B1费用B2居住B3饮食B4旅途B5P1P2P3选择旅游地点精品文档1383113813111B1311311333YYB114111314314B144411141115B解：对以上每个比较矩阵都可计算出最大特征根m ax及对象的特征向量W（即权重向量），并进行一致性检验：CRRICI以1B为例用“和法”求出1B的特征根max及对立的特征向量1W15.02.0215.05211B（S1）对1B按列归一化得：125.0143.0118.025.0286.0294.0625.0571.0588.01ijWB（S2）对按列归一化反向量再按行求和：njijWW1386.083.0784.1（S3）对W按行归一化得到特征向量WniiiWWW1129.0277.0595.0386.083.0784.1386.0386.083.0784.183.0386.083.0784.1784.1W（S4）计算特征根)(m ax1B15.02.0215.0521B111maxiiiWWBn精品文档007.3022.9313007.3015.331129.0387.0277.0833.0595.0794.131129.0129.0139.0119.0277.0258.0277.0298.0595.0645.0554.0595.031129.0129.0277.0595.015.02.0277.0129.0277.0595.0215.0595.0129.0277.0595.052131)(max1B一致性检验：1.0006.058.00035.058.01.00035.02007.0133007.31maxRICICRRInmCI故通过检验，既成对矩阵1B可以接受。同样步骤对5432,BBBB，对,54321PPPPP的影响用特征向量5432,BBBBWWWW表示最大特征根用：5432maxmaxmaxmax,BBBB表示并分别计算一致性检验指标：5432BBBBCICICICI58.058.058.03RI)()()()(5432BBBBCRCRCRRICICR列表如下：权准则层值决策层B1 B2 B3 B4 B5 组合权向量njijjibaW10.262 0.474 0.055 0.099 0.102 1P0.595 0.082 0.429 0.633 0.166 299.0111njjjbaW精品文档2P0.277 0.236 0.429 0.193 0.166 246.05122jjjbaW3P0.129 0.682 0.142 0.175 0.668 456.05133jjjbaWm ax3.007 3.002 3 3.009 3 CI0.0035 0.001 0 0.005 0 RI0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 CR0.006 其中321,WWW的计算公式为：),1(1nibaWijnjji299.0017.0063.0024.0039.0156.0166.0102.0633.0099.0429.0055.0.082.0474.0595.0262.0166.0633.0429.0082.0595.0102.0,099.0,055.0,474.0,262.01511jjjbaW456.0166.0633.0429.0082.0595.0668.0175.0142.0682.0129.0246.0166.0633.0429.0082.0595.0166.0193.0429.0236.0277.035132512jjjjjjbaWbaW因此层次总排序：组合权向量为：456.0246.0299.0321WPWPWPW精品文档故最终决策为3P首选，1P次之，2P最后。组合一致性检验：由mjjjmjjjRIaCIaCR11可知：组合一致性检验结果为层次总排序的一致性检验：1.00033.0575.00019.058.0992.00019.058.0102.0099.0055.0474.0262.000005.000005.00009.058.0102.058.0099.058.0055.058.0474.058.0262.00102.0005.0099.00055.0001.0474.00035.0262.051513jjjjjRIaCIaCR故一致性检验通过。最层次总排序为最决策为：3P首选，1P次之，3P最后。%层次分析法的matlab 程序disp(请输入判断矩阵A(n 阶);%在屏幕显示这句话A=input(A=);%从屏幕接收判断矩阵n,n=size(A);%计算 A 的维度，这里是方阵，这么写不太好x=ones(n,100);%x为 n 行 100 列全 1 的矩阵y=ones(n,100);%y同 x m=zeros(1,100);%m为 1 行 100 列全 0 的向量m(1)=max(x(:,1);%x第一列中最大的值赋给m 的第一个分量y(:,1)=x(:,1);%x的第一列赋予y 的第一列x(:,2)=A*y(:,1);%x的第二列为矩阵A*y(:,1)m(2)=max(x(:,2);%x第二列中最大的值赋给m 的第二个分量y(:,2)=x(:,2)/m(2);%x的第二列除以m(2)后赋给 y 的第二列p=0.0001;i=2;k=abs(m(2)-m(1);%初始化 p，i，k 为 m(2)-m(1)的绝对值while kp%当 kp 是执行循环体i=i+1;%i自加 1 x(:,i)=A*y(:,i-1);%x的第 i 列等于 A*y 的第 i-1 列m(i)=max(x(:,i);%m的第 i 个分量等于x 第 i 列中最大的值y(:,i)=x(:,i)/m(i);%y的第 i 列等于 x 的第 i 列除以 m 的第 i 个分量精品文档k=abs(m(i)-m(i-1);%k等于 m(i)-m(i-1)的绝对值end a=sum(y(:,i);%y的第 i 列的和赋予a w=y(:,i)/a;%y的第 i 列除以 a t=m(i);%m的第 i 个分量赋给t disp(权向量);disp(w);%显示权向量w disp(最大特征值);disp(t);%显示最大特征值t%以下是一致性检验CI=(t-n)/(n-1);%t-维度再除以维度-1 的值赋给CI RI=0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59;%计算的标准CR=CI/RI(n);%计算一致性if CR0.10 disp(此矩阵的一致性可以接受!);disp(CI=);disp(CI);disp(CR=);disp(CR);else disp(此矩阵的一致性不可以接受!);end 精 品 文 档