系统工程层次分析法.pdf

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1、重庆交通大学学生实验报告实验课程名称：交通运输系统工程学院：2009 级 工程管理 专业 2班学生姓名：张方敏学号：09030201开课时间：2010 至 2011 学年第 二学期总成绩教师签名实验报告实验报告一、一、实验目的：实验目的：通过运用层次分析法解决问题，来掌握层次分析法的基本思想及实施步骤。二、二、实验内容：实验内容：一城市打算在河流上建设公路交通系统，提出了三个建设方案：桥梁P1；隧道P2；渡船P3。对方案的评价有11 个指标，请用层次分析法对三个方案作评价。层次结构模型层次结构模型目标层目标层准则层准则层资资额额用用中中的的靠靠性性跨河流公路运输交通建设跨河流公路运输交通建设投

2、投使使可可安安全全性性可可满满足足交交通通对对河河流流水水质质对对河河中中生生态态对对河河流流航航运运对对环环境境景景观观居居民民的的搬搬迁迁方方便便性性桥梁桥梁P1P1隧道隧道P2P2渡船渡船P3P3对不同方案的描述：桥梁 P1：投资较大，维护费低；可靠性、安全性、方便性较好，对河流航运的影响小，对河流中的生态影响小；居民的搬迁较多。隧道 P2：投资大，维护费较低；可靠性、安全性、方便性好，对河流航运的无影响，对河流中的生态无影响；居民的搬迁多。渡船 P3：投资低，维护费高；可靠性、安全性、方便性差，对河流航运的影响大，对河流中的生态影响较大；居民的搬迁少。AHPAHP方法的基本工具判断矩阵

3、方法的基本工具判断矩阵判断矩阵标度定义判断矩阵标度定义标度标度1 13 35 57 79 92 2，4 4，6 6，8 8倒数倒数三、三、实验步骤：实验步骤：1.分析该运输系统的要素集合及相关关系，建立层次结构模型:含义含义两个要素相比，具有同样重要性两个要素相比，具有同样重要性两个要素相比，前者比后者稍微重要两个要素相比，前者比后者稍微重要两个要素相比，前者比后者明显重要两个要素相比，前者比后者明显重要两个要素相比，前者比后者强烈重要两个要素相比，前者比后者强烈重要两个要素相比，前者比后者极端重要两个要素相比，前者比后者极端重要上述相邻判断的中间值上述相邻判断的中间值两个要素相比，后者比前者

4、的重要性标度两个要素相比，后者比前者的重要性标度目标层目标层准则层准则层资资额额跨河流公路运输交通建设跨河流公路运输交通建设投投使使用用中中的的维维可可靠靠性性安安全全性性可可满满足足交交通通对对河河流流水水质质对对河河中中生生态态对对河河流流航航运运对对环环境境景景观观居居民民的的搬搬迁迁方方便便性性桥梁桥梁P1P1隧道隧道P2P2渡船渡船P3P32.确定评价基准：判断矩阵标度定义判断矩阵标度定义标度标度1 13 35 57 79 92 2，4 4，6 6，8 8倒数倒数含义含义两个要素相比，具有同样重要性两个要素相比，具有同样重要性两个要素相比，前者比后者稍微重要两个要素相比，前者比后者稍

5、微重要两个要素相比，前者比后者明显重要两个要素相比，前者比后者明显重要两个要素相比，前者比后者强烈重要两个要素相比，前者比后者强烈重要两个要素相比，前者比后者极端重要两个要素相比，前者比后者极端重要上述相邻判断的中间值上述相邻判断的中间值两个要素相比，后者比前者的重要性标度两个要素相比，后者比前者的重要性标度3.从最上层要素开始，依次以最上层要素为依据，对下一层要素两两比较，建立判断矩阵。a.先以第一层要素为依据，对第二层要素建立判断矩阵：投B1资 C投资1额B1使用中的1/3维修费B2可靠2性B3安全3性B4可1/2满21/41/61221211921610106966612/3488464

6、411/61/92/3212/312/32/331/21/32442322B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11优先向量足交通流量B5对河流水质的影响B6对河中生态的影响B7对1/2河11/41/612211111/43/41/81/101/2111/23/41/21/21/43/41/81/101/2111/23/41/21/2流航运的影响B8对环境景观的影响B9居民的1/21搬迁B10方便1/2性B1121/41/612212111/41/612212111/311/61/92/3112/312/32/3进行一致性检验：最大特征根：11.0706-11=11-10.00656CR=1

7、.55CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。b.再以第二层要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵：第二层对第三层判断矩阵一投资额 B1A1A2A3A1A211/25A321/511/771优先向量MW进行一致性检验：最大特征根:(3.0141-3=3-10.0071CR=0.581 0.50210.28282.2292)=3 0.16660.09380.7395CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵二使用中的维A1修费 B2A1A2A3121/31/211/5351A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0646-3=3-10.0323CR=0.5

8、81 0.92811.74680.3288)=3 0.30900.58160.1095CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵三可靠性 B3A1A2A3A1131/5A21/311/7A3571优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0648-3=3-10.0324CR=0.581 0.85491.98940.2204)=3 0.27900.64910.0719CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵四安全性 B4A1A2A3A1131/5A21/311/7A3571优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0648-3=3-10.

9、0324CR=0.581 0.85491.98940.2204)=3 0.27900.64910.0719CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵五可满足交通A1流量 B5A1A2A312 1/21 1/71/5751A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0143-3=3-10.0072CR=0.581 1.78381.00460.2263)=3 0.59170.33320.0751CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵六对河流水质A1的影响 B6A1A2A31251/2161/51/61A2A3优先向量MW进行一致性检验：

10、最大特征根：(3.0856-3=3-10.0428CR=0.581 0.33580.50162,.2482)=3 0.10880.16260.7286CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵七对河中生态A1的影响 B7A1A2A31251/2161/51/61A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0856-3=3-10.0428CR=0.581 0.33580.50162,.2482)=3 0.10880.16260.7286CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵八对河流航运A1的影响 B8A1A2A3131/51/311/

11、9591A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0291-3=3-10.0145CR=0.581 0.80382.03390.1906)=3 0.26540.67160.0629CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵九对环境景观A1的影响 B9A1A2A31/51 1/21/321531A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0036-3=3-10.0018CR=0.581 0.32880.92831.7471)=3 0.10950.30900.5816CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵十居民的搬迁A1B1

12、0A1A2A311/2241/411/551A2A3优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0940-3=3-10.0470CR=0.581 0.39150.57692.1255)=3 0.12650.18650.6870CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。第二层对第三层判断矩阵十一方便性 B11A1A2A3A1131/5A21/311/7A3571优先向量MW进行一致性检验：最大特征根：(3.0648-3=3-10.0324CR=0.581 0.85491.98940.2204)=3 0.27900.64910.0719CI=该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。4.确定总体优先级向量总体优先级向量的计算结果投资CA1A2A3先级B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11总体优5.按照优先级向量，对系统进行分析、评价、排序：根据优先级向量可知，桥梁方案的总体优先级为，隧道方案的总体优先级为，渡船方案的总体优先级为，排序为 A2、A1、A3，即应选择隧道方案。四实验小结：四实验小结：利用层次分析法解决交通运输系统问题，分析思路清晰，并且需要的数据量不多，就是要对要素之间的关系非常清晰，而且计算步骤有些繁琐。