第四章 第五节 层次决策法优秀课件.ppt

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1、第四章第四章 第五节第五节 层次决层次决策法策法第1页，本讲稿共49页 一、项目系统层次分析决策方法 1 1 1 1、方法特点：方法特点：n n项目多目标战略决策；项目多目标战略决策；n n项目子系统集成效益；项目子系统集成效益；n n综合人们决策思维；综合人们决策思维；n n是一种适合于处理复杂的社会、政治、是一种适合于处理复杂的社会、政治、经济、技术等方面决策问题的分析方法。经济、技术等方面决策问题的分析方法。第2页，本讲稿共49页2、费用、效益和风险的识别与计量费用、效益和风险的识别与计量 项目费用、效益识别的基本方法项目费用、效益识别的基本方法是是“有无对比法有无对比法”，即分别对即分

2、别对“有项有项目目”和和“无项目无项目”两种情况作出预测，两种情况作出预测，以无项目的情况为基线，判断项目的以无项目的情况为基线，判断项目的实施所导致的费用和可获得的效益。实施所导致的费用和可获得的效益。第3页，本讲稿共49页n效益与费用选择计量尺度效益与费用选择计量尺度 1.项目的费用和财务收益可以用货币计量。项目的费用和财务收益可以用货币计量。2.战略效益和外部影响则往往需要用其它尺度战略效益和外部影响则往往需要用其它尺度 计量。计量。n费用和效益进行归并费用和效益进行归并 在这种层级企业投资目标结构中，低一级在这种层级企业投资目标结构中，低一级目标是实现高一级目标的手段目标是实现高一级目

3、标的手段，低一级目标，低一级目标效益对应于高一级目标效益组成部分，效用效益对应于高一级目标效益组成部分，效用的合并应由下至上逐层进行。的合并应由下至上逐层进行。第4页，本讲稿共49页n n（1）将用不同量纲度量的效益指标转换成相）将用不同量纲度量的效益指标转换成相互间可比的无量纲量互间可比的无量纲量 ui=ri/rimax 式中式中式中式中:u:ui i对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标f f的无量纲效用值的无量纲效用值的无量纲效用值的无量纲效用值 r ri i对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标f f的有量纲效益情的有量纲效益情的有量纲效益情的有量纲

4、效益情 r rimaniman对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标对应于评价指标i i的效益上限值的效益上限值的效益上限值的效益上限值n n（2）按评价指标层次结构逐层进行效用合并）按评价指标层次结构逐层进行效用合并 式中：式中：式中：式中：UU为合成效用为合成效用为合成效用为合成效用 wiwi为对应于第为对应于第为对应于第为对应于第i i个评价指标的权重因子个评价指标的权重因子个评价指标的权重因子个评价指标的权重因子 第5页，本讲稿共49页n n（3）与总效用可比的无量纲总费用：）与总效用可比的无量纲总费用：C=wf PC/PBmax 式中：C无量纲总费用 wf直接财务收益的权重因子

5、PC用货币计量的总费用现值 PBmax直接财务收益的上限值第6页，本讲稿共49页（4）综合评价准则综合评价准则 效费比模型效费比模型 项目的效益项目的效益/费用比：费用比：若若U/Cl，项目可以接受，项目可以接受，若若UCl，项目不能接受。，项目不能接受。第7页，本讲稿共49页 例：例：某企业计划投资开发先进制造系统，根据对企业目标结构、关键成功因素和所要求的系统技术功能的分析，设计出如图所示的方案综合效益评价指标体系。第8页，本讲稿共49页 ：项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重？?第9页，本

6、讲稿共49页 把项目个战略效用，用不同量纲度量的效把项目个战略效用，用不同量纲度量的效益指标转换成相互间可比的无量纲量益指标转换成相互间可比的无量纲量问题：如何做出判断？问题：如何做出判断？n n设计制造周期短：设计制造周期短：u u1 1 1 1=？n n生产柔性提高：生产柔性提高：u u2 2 2 2=？n n产品质量提高：产品质量提高：u u3 3 3 3=？n n信息处理能力增强：信息处理能力增强：u u4 4 4 4=？第10页，本讲稿共49页n n设计制造周期缩短：设计制造周期缩短：u u1 1 1 1=？分析：分析：r r1 1 1 1=?=?r 1 max=?n n生产柔性提高

7、：生产柔性提高：u u2 2 2 2=分析：分析：分析：分析：r r2 2 2 2=?=?=?=?r 2 2 max=?n n产品质量提高：产品质量提高：u u3 3 3 3=分析：分析：分析：分析：r r3 3 3 3=?=?=?=?r 3 3 max=?n n息处理能力增强：息处理能力增强：u u4 4 4 4=分析：分析：r r4 4 4 4=?=?r 4 max=?第11页，本讲稿共49页n n设计制造周期缩短：设计制造周期缩短：u u1 1 1 1=？分析：分析：r r1 1 1 1=8=8天天 r 1 max=10天天 n n生产柔性提高：生产柔性提高：u u2 2 2 2=分析：

8、分析：分析：分析：r r2 2 2 2=18=18=18=18种种种种 r 2 2 max=20种种n n产品质量提高：产品质量提高：u u3 3 3 3=分析：分析：分析：分析：r r3 3 3 3=70%=70%=70%=70%r 3 3 max=99%n n息处理能力增强：息处理能力增强：u u4 4 4 4=分析：分析：r r4 4 4 4=0.50%=0.50%r 4 max=80%第12页，本讲稿共49页 表表表表8-3 8-3 8-3 8-3 项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重项目方案的费用、效益及评价指标权重？

9、第13页，本讲稿共49页 ：对效益进行逐级合并：对效益进行逐级合并：n n对应于战略效益的无量纲合成效用为：对应于战略效益的无量纲合成效用为：第14页，本讲稿共49页 ：直接财务收益、实施费用估算：直接财务收益、实施费用估算：假设项目直接财务收益现值：假设项目直接财务收益现值：假设项目直接财务收益现值：假设项目直接财务收益现值：PB=1000PB=1000PB=1000PB=1000万元；万元；万元；万元；假设项目实施费用现值：假设项目实施费用现值：PC=2000PC=2000万元；万元；假定假定NPV=0NPV=0就是投资者满意的财务效果；就是投资者满意的财务效果；第15页，本讲稿共49页：

10、直接财务收益的无量纲效用值直接财务收益的无量纲效用值u uf f n n则有：财务收益现值的上限值（即满意值）则有：财务收益现值的上限值（即满意值）PB max=PC=2000万元万元，计算得出计算得出直接财务直接财务收益的无量纲效用值收益的无量纲效用值u uf f f f ：0.50.5n n总效用可比的无量纲总费用总效用可比的无量纲总费用 C C C=0.4 C=0.4*(PC/PB(PC/PBmax)=0.4*(2000/2000)=0.4)=0.4*(2000/2000)=0.4 第16页，本讲稿共49页：综合评价综合评价 效费比模型效费比模型 项目的效益项目的效益/费用比费用比 若若

11、U/C lU/C l，项目可以接受，项目可以接受，若若U UC Cl l，项目不能接受。，项目不能接受。式中：式中：U-U-项目合成无量纲效用项目合成无量纲效用 C-C-项目无量纲费用项目无量纲费用 第17页，本讲稿共49页n n3 3、项目综合效益的无量纲效用值为、项目综合效益的无量纲效用值为n n4 4、总效用可比的无量纲总费用、总效用可比的无量纲总费用n n5 5、方案的效益、方案的效益费用比为费用比为 n n6 6、该方案的效益一费用比大于、该方案的效益一费用比大于1 1，可以，可以被接受被接受 第18页，本讲稿共49页二、二、层次分析法及其应用层次分析法及其应用 层次分析法的基本过程

12、是：层次分析法的基本过程是：把复杂问题分解成各个组成元素，按支把复杂问题分解成各个组成元素，按支配关系将这些元素分组，使之形成有序的配关系将这些元素分组，使之形成有序的递阶层次结构，在此基础上通过两两比较递阶层次结构，在此基础上通过两两比较的方式判断各层次中诸元素的相对重要性，的方式判断各层次中诸元素的相对重要性，然后综合这些判断确定诸元素在决策中的然后综合这些判断确定诸元素在决策中的权重。这一过程体现了人们决策思维的基权重。这一过程体现了人们决策思维的基本特征，即分解、判断、综合。本特征，即分解、判断、综合。第19页，本讲稿共49页 层次分析法应用的基本步骤层次分析法应用的基本步骤 （一）建

13、立所研究问题的递阶层次结构（一）建立所研究问题的递阶层次结构第20页，本讲稿共49页 例：例：某企业计划投资开发先进制造系统，根据对企业目标结构、关键成功因素和所要求的系统技术功能的分析，设计出如图所示的方案综合效益评价指标体系。第21页，本讲稿共49页描述该投资决策问题的递阶层次分析模描述该投资决策问题的递阶层次分析模型如图型如图 第22页，本讲稿共49页（二）构造两两比较判断矩阵（二）构造两两比较判断矩阵 上一层次元素上一层次元素C CK K对下一层次元素对下一层次元素A A1 1,A,A2 2，AnAn有支配关系有支配关系,可建立判断矩阵可建立判断矩阵A A，矩阵形，矩阵形式如下：式如下

14、：第23页，本讲稿共49页n n矩阵矩阵A是一个互反矩阵，（是一个互反矩阵，（i=1,2,，n；j=1,2，n）有如下性质：）有如下性质：a i j0；a i j=1/aji；a ii=1 决策者反复回答这样的问题决策者反复回答这样的问题:针对准则针对准则C CK K，A Ai i与与A A j j哪一个重要，重哪一个重要，重要程度如何？要程度如何？第24页，本讲稿共49页采用采用9 9级标度法给判断矩阵元素赋值级标度法给判断矩阵元素赋值 n nAi与与AJ同样重要：同样重要：a i j=1，a j i=1n nAi与与AJ稍微重要：稍微重要：a i j=3，a j i=1/3n nAi与与A

15、J明显重要：明显重要：a i j=5，a j i=1/5n nAi与与AJ非常重要：非常重要：a i j=1，a j i=1/7n nAi与与AJ极端重要：极端重要：a i j=1，a j i=1/9n n如果被比较元素的相对重要程度是介于上如果被比较元素的相对重要程度是介于上述判断中相邻两种判断之间，可取述判断中相邻两种判断之间，可取2、4、6、8，相应地，可取，相应地，可取1/2、1/4、l/6、l/8。第25页，本讲稿共49页构造先进制造项目判断矩阵构造先进制造项目判断矩阵第26页，本讲稿共49页（三）计算项目对各战略效用要求（权重）（三）计算项目对各战略效用要求（权重）n n1.1.几

16、何平均法几何平均法 （计算步骤如下）（计算步骤如下）（计算步骤如下）（计算步骤如下）（1）计算判断矩阵）计算判断矩阵A各行各个元素的乘积各行各个元素的乘积 （2）计算的）计算的n次方根次方根 （3）对向量进行归一化处理）对向量进行归一化处理第27页，本讲稿共49页：计算各个战略效用的 (1/4)(1/4)(1/4)(1/4)n nW1 1=1*1/2*1/3*2 =0.76 =1*1/2*1/3*2 =0.76 n nW2 2=1.316n nW3 3=.=2.213.=2.213n nW4 4=0.452：计算各个战略效用权重Wn nW1 1=0.76/(0.76+1.316+2.213+0

17、.452)=0.160n nW2 2=.=0.278n nW3 3=.=0.467n nW4 4=.=0.095 第28页，本讲稿共49页：构造先进制造项目判断矩阵第29页，本讲稿共49页 （四）一致性检验四）一致性检验n n1.一致性指标检验：一致性指标检验：n n 计算矩阵计算矩阵A的最大特征值的最大特征值 式中式中n为判断矩阵的阶数为判断矩阵的阶数 第30页，本讲稿共49页n n2.计算相对一致性指标计算相对一致性指标n nRIRI为平均随机一致性指标：为平均随机一致性指标：为平均随机一致性指标：为平均随机一致性指标：是足够多个根据随机发是足够多个根据随机发是足够多个根据随机发是足够多个

18、根据随机发生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。1 11010阶矩阵的阶矩阵的阶矩阵的阶矩阵的RIRI取值见下表取值见下表取值见下表取值见下表 检验原则：检验原则：一般而言一般而言一般而言一般而言CRCR愈小，判断矩阵的一致性愈小，判断矩阵的一致性愈小，判断矩阵的一致性愈小，判断矩阵的一致性愈好，愈好，愈好，愈好，通常认为通常认为通常认为通常认为CR0.1CR0.1时，判断矩阵具有满意的一时，判断矩阵具有满意的一时，判断矩阵具有满意的一时，判断矩阵具有满意的一致性。致性。致性。致性

19、。矩阵阶数矩阵阶数矩阵阶数矩阵阶数n n 1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010RI RI 0 00 00.580.580.900.901.121.121.241.241.321.321.411.411.451.451.491.49第31页，本讲稿共49页：对判断矩阵进行一致性检验：n n先求出先求出AWn n再求得矩阵的最大特征值再求得矩阵的最大特征值max 第32页，本讲稿共49页n n矩阵的一致性指标：矩阵的一致性指标：n n矩阵的相对一致性指标：矩阵的相对一致性指标：由表由表由表由表8-48-4查出查出查出查出4 4阶矩阵的阶矩阵的阶矩阵的阶矩阵的平均随平均随平

20、均随平均随机一致性机一致性机一致性机一致性指标指标指标指标RIRI为为为为0.900.90 CR0.1,判断矩阵判断矩阵A具有满意的一致性具有满意的一致性第33页，本讲稿共49页构造先进制造项目判断矩阵构造先进制造项目判断矩阵 =4.031=4.031CI=0.1RI=0.9CR=0.011第34页，本讲稿共49页(五）构造子准则层判断矩阵（即：五）构造子准则层判断矩阵（即：3 3个方案分别就个方案分别就子准则层目标的效用判断，方法同上）子准则层目标的效用判断，方法同上）n n(1)(1)周期排序判断矩阵周期排序判断矩阵:第35页，本讲稿共49页n n(2)(2)柔性排序判断矩阵柔性排序判断矩

21、阵 第36页，本讲稿共49页n n（3 3）质量排序判断矩阵）质量排序判断矩阵第37页，本讲稿共49页n n（4 4）信息排序判断矩阵）信息排序判断矩阵n n 第38页，本讲稿共49页用（用（i=li=l，2 2，3 3；j=lj=l，2 2，3 3，4 4）表示对应于）表示对应于各个判断准则（评价指标）进行方案排序的各个判断准则（评价指标）进行方案排序的归一化结果，也可称之为优先度。归一化结果，也可称之为优先度。（五）全部排序结果可构成优先度矩阵：（五）全部排序结果可构成优先度矩阵：周期周期周期周期 柔性柔性柔性柔性 质量质量质量质量 信息化信息化信息化信息化 第39页，本讲稿共49页（六）

22、出（六）出3 3个比较方案战略效益综合排序结个比较方案战略效益综合排序结果向量：果向量：US=V*W 第40页，本讲稿共49页描述该投资决策问题的递阶层次分析模描述该投资决策问题的递阶层次分析模型如图型如图 第41页，本讲稿共49页 3 3个备选方案的财务收益与费用现个备选方案的财务收益与费用现值估算如下：值估算如下：项项项项 目目目目符号符号符号符号方案方案方案方案1 1方案方案方案方案2 2方案方案方案方案3 3总费用现值总费用现值总费用现值总费用现值PC iPC i2000万元万元3600万元万元1100万元万元直接财务直接财务直接财务直接财务收益现值收益现值收益现值收益现值PB iPB

23、 i1000万元万元3000万元万元1200万元万元（七）计算（七）计算3 3个备选方案净现值无量纲值个备选方案净现值无量纲值 第42页，本讲稿共49页NPV=NPV=直接财务收益现值直接财务收益现值 总费用现值总费用现值方案方案1 1：NPVNPV1 1=1000-2000=1000-2000=10001000万元，万元，方案方案2:NPV2:NPV1 1=3000-3600=3000-3600=600600万元，万元，方案方案3:NPV3:NPV1 1=1200-1100=100=1200-1100=100万元。万元。第43页，本讲稿共49页（八）确定财务净现值与总战略效益权重（八）确定财

24、务净现值与总战略效益权重 确定权重的方法确定权重的方法:是将各备选方案之间财务净现值差额的是将各备选方案之间财务净现值差额的最大值（在本例中是方案最大值（在本例中是方案3 3与方案与方案1 1的财务净的财务净现值差额现值差额11001100万元）与总战略效益的最大差万元）与总战略效益的最大差别（在本例中是方案别（在本例中是方案2 2与方案与方案3 3的总战略效益的总战略效益的差别）作比较，请决策者进行权衡，判断的差别）作比较，请决策者进行权衡，判断两者的相对重要程度，给出归一化的权重因两者的相对重要程度，给出归一化的权重因子子 假定决策者给出的总战略效益和财务净假定决策者给出的总战略效益和财务

25、净现值的权重因子分别为现值的权重因子分别为0.70.7和和0.30.3第44页，本讲稿共49页（九）备选方案综合排序结果：（九）备选方案综合排序结果：U=0.7US+0.3Ufn n方案方案1 1：0.70.429+0.30.056=0.3170.70.429+0.30.056=0.317n n方案方案2 2：0.70.449+0.30.188=0.70.449+0.30.188=0.3710.371n n方案方案3 3：0.70.122+0.30.756=0.3120.70.122+0.30.756=0.312备选方案综合排序结果向量为备选方案综合排序结果向量为:比较结果：方案比较结果：方案2 2为最佳方案为最佳方案 第45页，本讲稿共49页案例讨论：案例讨论：哈尔滨多安克公司哈尔滨多安克公司LPBLPB项目风险评估研究项目风险评估研究 第46页，本讲稿共49页第47页，本讲稿共49页第48页，本讲稿共49页第49页，本讲稿共49页