AHP與多目標(biāo)方法結(jié)合應(yīng)用綜述

1、 AHP與多目標(biāo)方法結(jié)合應(yīng)用綜述 程濤摘 要：通過(guò)檢閱大量文獻(xiàn)對(duì)AHP方法與多目標(biāo)決策方法結(jié)合應(yīng)用進(jìn)行研究，包括AHP和模糊數(shù)、AHP和TOPSIS、AHP和DEA。對(duì)這幾種應(yīng)用進(jìn)行研究，分析AHP在應(yīng)用中主要發(fā)揮的作用，體現(xiàn)出怎樣的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)未來(lái)使用AHP方法提出建議。Key：AHP；多目標(biāo)決策；權(quán)重：TB ：A doi：10.19311/ki.16723198.2017.25.0861 層次分析法層次分析法最早由Saaty T.L提出，是一種將定性與定量分析方法相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。該方法的主要思想是通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題分解為若干層次，對(duì)兩兩指標(biāo)之間的重要程度做比較判斷，建立判斷矩陣，通過(guò)

2、計(jì)算判斷矩陣的最大特征值和特征向量得出不同方案重要性程度的權(quán)重，為最佳方案選擇提供依據(jù)。層次分析法將多個(gè)目標(biāo)構(gòu)建到層次結(jié)構(gòu)中，評(píng)估目標(biāo)相對(duì)重要性，對(duì)每一個(gè)可選方案進(jìn)行比較并確定最終排序。層次分析法總目標(biāo)展示了對(duì)最佳決策的評(píng)估，建立一系列評(píng)判尺度。輸入可為價(jià)格、重量、時(shí)間等可測(cè)量數(shù)據(jù)，也可包括滿(mǎn)意度、偏好等主觀意見(jiàn)。AHP目前應(yīng)用于多種行業(yè)，包括政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等問(wèn)題。例如在公共部門(mén)的政治環(huán)境下，對(duì)公共交通路線(xiàn)、公共服務(wù)分配等方面的未來(lái)運(yùn)行效果進(jìn)行預(yù)測(cè)。Carlos等人就利用AHP進(jìn)行社會(huì)投資決策。Agarwal等人基于68篇研究文獻(xiàn)和8篇綜述文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，各種多目標(biāo)決策方法文章分布如下：DEA、數(shù)

3、學(xué)規(guī)劃、AHP、案例分析、模糊集理論、ANP分別占30%、17%、15%、11%、10%和5%，可以看出AHP在研究中占較重比例。隨著對(duì)AHP研究的深入，研究者也發(fā)現(xiàn)AHP的不足。Viveros等人認(rèn)為AHP只適用于靜態(tài)環(huán)境。Parvaneh則認(rèn)為AHP不能對(duì)決策進(jìn)行優(yōu)化，所以在應(yīng)用AHP之后又使用了線(xiàn)性規(guī)劃技術(shù)。目前單獨(dú)應(yīng)用AHP方法進(jìn)行研究，被認(rèn)為是不充分的，所以研究者們基于AHP方法又融入其他方法。如將模糊數(shù)、QFD、數(shù)據(jù)包絡(luò)、TOPSIS等方法和AHP一起應(yīng)用進(jìn)行研究。2 模糊層次分析法為解決決策問(wèn)題的不確定性，并消除AHP缺點(diǎn)，經(jīng)常在AHP方法中增加模糊數(shù)。第一個(gè)引入FAHP方法的是

4、Van laarhoven和Pedrycz，論述了FAHP方法的可行性。Yadav等人在FAHP中應(yīng)用TNF將語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)換為模糊數(shù)，構(gòu)造目標(biāo)矩陣進(jìn)行比較，為印度一家汽車(chē)制造企業(yè)構(gòu)造最佳供應(yīng)商選擇模型，認(rèn)為質(zhì)量和成本為汽車(chē)制造業(yè)中最重要的兩個(gè)目標(biāo)。Yu等人基于成本最小和原材料質(zhì)量最優(yōu)原則，研究精益采購(gòu)下的模糊多目標(biāo)供應(yīng)商選擇，認(rèn)為決策者更喜歡效率高的交貨計(jì)劃，而不是以成本和質(zhì)量為優(yōu)勢(shì)的供應(yīng)商。Chiouy等人認(rèn)為隨著供應(yīng)鏈中企業(yè)社會(huì)責(zé)任意識(shí)興起，與環(huán)境和社會(huì)相關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)和行為準(zhǔn)則納入評(píng)估供應(yīng)商。因此使用FAHP方法為臺(tái)灣的一家電子企業(yè)選擇具有可持續(xù)發(fā)展能力的供應(yīng)商，并對(duì)各目標(biāo)偏好進(jìn)行排序和評(píng)估

5、。有土耳其學(xué)者應(yīng)用模糊VIKOR和AHP方法對(duì)土耳其本土的三類(lèi)銀行的績(jī)效水平進(jìn)行評(píng)估，并選出最受歡迎的銀行和提出改進(jìn)意見(jiàn)。有的印度學(xué)者應(yīng)用AHP方法在評(píng)估零售業(yè)服務(wù)，認(rèn)為影響印度零售業(yè)服務(wù)的最大因子是個(gè)人互動(dòng)，最不重視問(wèn)題的解決方案，然后提出提升服務(wù)質(zhì)量的方法。從以上文獻(xiàn)可以看出FAHP一開(kāi)始應(yīng)用在制造業(yè)中，通常使用AHP對(duì)多個(gè)目標(biāo)構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)，利用模糊數(shù)構(gòu)建目標(biāo)矩陣進(jìn)行比較，最后進(jìn)行評(píng)估或排序選擇最佳供應(yīng)商。之后的研究人員將FAHP應(yīng)用在服務(wù)業(yè)，如銀行和零售業(yè)，得出可信結(jié)果，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。模糊數(shù)的應(yīng)用考慮到定性和定量因素，使決策結(jié)果更可信。3 AHP和TOPSISTOPSIS是C.L.Hw

6、ang和K.Yoon在1981年首次提出的，TOPSIS根據(jù)有限個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與理想化目標(biāo)的接近程度進(jìn)行排序，在現(xiàn)有對(duì)象中進(jìn)行相對(duì)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)。這種方法基于這樣的概念：可選方案與理想解具有最短距離，而與負(fù)理想解距離最遠(yuǎn)。此外對(duì)于選址問(wèn)題需要考慮多種可選方案和目標(biāo)，并需要在相互沖突的有形和無(wú)形因素之間做出妥協(xié)。應(yīng)用模糊TOPSIS和AHP考慮到定性和定量因素，使解決這一問(wèn)題更有效果。Yavuz等人在國(guó)防問(wèn)題上應(yīng)用AHP和TOPSIS，幫助國(guó)防從業(yè)者在一個(gè)模糊環(huán)境下選擇最適合的武器。使用AHP確定問(wèn)題結(jié)構(gòu)并確定各目標(biāo)權(quán)重， 應(yīng)用TOPSIS來(lái)獲得最終排名，選擇出最合適的武器。Kumar和Singh將模糊

7、AHP和TOPSIS方法結(jié)合對(duì)供應(yīng)鏈中第三方物流進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)物流成本和服務(wù)質(zhì)量是衡量第三方物流優(yōu)劣的最重要標(biāo)準(zhǔn)。Gangurde和Akarte認(rèn)為多屬性決策根據(jù)當(dāng)前或以后的績(jī)效來(lái)評(píng)估待選方案，卻沒(méi)考慮以前的績(jī)效。因此通過(guò)AHP和TOPSIS與直覺(jué)模糊集和間接直覺(jué)模糊集聯(lián)合用于多屬性決策問(wèn)題中，研究以消費(fèi)者偏好為導(dǎo)向的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。有學(xué)者應(yīng)用模糊AHP和TOPSIS構(gòu)建了一個(gè)模糊系統(tǒng)來(lái)評(píng)估企業(yè)的可持續(xù)性，首次使用模糊集對(duì)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)影響因子計(jì)算。從以上文獻(xiàn)可以看出AHP和TOPSIS多應(yīng)用于評(píng)估影響因子，選出影響最大因子作為參考。同時(shí)得出模糊集在決策過(guò)程中依然很重要，無(wú)論是模糊AHP還是模

8、糊TOPSIS都需要利用模糊數(shù)將語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)化為數(shù)值再進(jìn)行計(jì)算。這兩種方法聯(lián)合除了在經(jīng)濟(jì)管理類(lèi)問(wèn)題上應(yīng)用，在一些社會(huì)問(wèn)題上也應(yīng)用廣泛，如解決國(guó)防問(wèn)題、研究?jī)蓚€(gè)國(guó)家之間的沖突等。4 AHP和DEADEA數(shù)據(jù)包絡(luò)由運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes，W.W.Cooper和E.Rhodes在1978年首次提出，并構(gòu)建了第一個(gè)模型命名為CCR模型。之后研究者們又開(kāi)發(fā)了BCC、CCW、CCWH模型。Rajesh和Veni等人認(rèn)為在高度競(jìng)爭(zhēng)和相互關(guān)聯(lián)的制造環(huán)境中考慮有形和無(wú)形目標(biāo)，選擇供應(yīng)商是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。使用AHP構(gòu)造備選方案矩陣，用DEA生成所需權(quán)重進(jìn)行比較。Xu利用B2C電子商務(wù)綜合方法來(lái)選擇物流模式，通過(guò)

9、AHP來(lái)確定DEA中輸入輸出變量，之后設(shè)計(jì)一個(gè)有關(guān)案例來(lái)驗(yàn)證有效性。Kumar使用AHP、DEA和GP三種方法的整合，開(kāi)發(fā)了一個(gè)決策支持系統(tǒng)來(lái)處理外包問(wèn)題。首先該系統(tǒng)基于AHP來(lái)決定是否外包，基于DEA過(guò)程找到最高效的來(lái)源，最后應(yīng)用AHP-PGP識(shí)別對(duì)于給定外包商的最佳來(lái)源。有的學(xué)者集成DEA和AHP來(lái)評(píng)估決策單元（DMU）的性能。考慮在數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)下的輸入和輸出的兩組權(quán)重，根據(jù)輸入和輸出優(yōu)先權(quán)重相對(duì)接近程度來(lái)評(píng)估DMU性能，通過(guò)評(píng)估中國(guó)鋼鐵業(yè)的八家上市公司的財(cái)務(wù)績(jī)效來(lái)證明有效性。 DEA是績(jī)效評(píng)估的有效方法之一，但是基礎(chǔ)DEA模型不對(duì)總體排名，只得出高效或低效兩組答案。而與AHP方法聯(lián)合應(yīng)用

10、，就可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行排名。在AHP/DEA模型中，一般由兩個(gè)階段來(lái)組成，首先通過(guò)AHP來(lái)分析定性因素產(chǎn)生權(quán)重，然后應(yīng)用DEA對(duì)權(quán)重進(jìn)行定量分析來(lái)評(píng)估。最后對(duì)備選方案進(jìn)行排序，選出最優(yōu)方案。5 結(jié)論AHP方法其本質(zhì)是將問(wèn)題結(jié)構(gòu)化，把定量和定性因素結(jié)合，所以靈活性較強(qiáng)且適用于各種決策問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)主要是思路簡(jiǎn)單明了，將決策者思路過(guò)程條理化、數(shù)量化、便于計(jì)算。所需定量化數(shù)據(jù)較少，對(duì)問(wèn)題的本質(zhì)和涉及因素以及內(nèi)在關(guān)系分析比較透徹。其缺點(diǎn)主要為，在實(shí)際運(yùn)用中受到專(zhuān)家組規(guī)模大小以及專(zhuān)家組成員學(xué)術(shù)背景差異的影響。定量數(shù)據(jù)可能較少，定性成分較多，評(píng)判結(jié)果主觀性太強(qiáng)。所以近幾年我們可以發(fā)現(xiàn)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域單獨(dú)使用AHP

11、方法進(jìn)行的研究較多，而在管理科學(xué)領(lǐng)域中僅用AHP方法進(jìn)行研究略顯不足。研究者應(yīng)用AHP不僅只與多目標(biāo)決策方法一起應(yīng)用，還可以與信息技術(shù)、工程技術(shù)等多種方法聯(lián)合應(yīng)用。AHP與多目標(biāo)方法結(jié)合應(yīng)用時(shí)，其主要將問(wèn)題結(jié)構(gòu)化，構(gòu)造主要目標(biāo)和次要目標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)，再求出不同目標(biāo)的權(quán)重。將得出的權(quán)重帶入其他方法進(jìn)行優(yōu)化獲得最終決策。而AHP與其他方法結(jié)合使用時(shí)，通常是對(duì)已求出的權(quán)重進(jìn)行排序，獲得最終結(jié)果。Reference1Viveros P， Barber L，et al. Dynamic analytic hierarchy process： AHP method adapted to a changing

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