層次分析法在環(huán)境分析中的應(yīng)用

層次分析法在環(huán)境分析中的應(yīng)用以上理論為組織環(huán)境分析的基本理論與方法。從上面的論述可以看到，不管是宏觀環(huán)境，還是行業(yè)（戰(zhàn)斗序列）環(huán)境、組織內(nèi)部環(huán)境，其環(huán)境狀況可以通過三個評價矩陣EFE、CPM、IFE來確定。要給出一個完整的評價，這里有三個重要的根本要點：首先，需要建立三個評價矩陣的環(huán)境關(guān)鍵因素指標體系；其次，要確定評價矩陣中各關(guān)鍵因素的權(quán)重；最后，要確定各關(guān)鍵因素的權(quán)重的評價值（權(quán)分，）也即環(huán)境因素的重要性。對一個通信背景的軍事分組織來說，其環(huán)境分析模型的建立重點，也正是對上述三個要點的把握。通過本章的分析，可以看到，對環(huán)境評價矩陣中環(huán)境因素權(quán)數(shù)的確定，通常采用的是通過定性討論的方法來確定?？梢钥吹?，通過此方法確定的權(quán)數(shù)和權(quán)數(shù)的重要性具有相當大的隨意性。層次分析法（AnalyticHierarchyProcess）是美國Saaty教授于20世紀70年代提供，于1982年介紹到國內(nèi)的一種解決多準則問題的方法，是一種定性與定量相結(jié)合的多目標決策系統(tǒng)分析方法。能根據(jù)問題性質(zhì)和所要達到的總目標將問題分解為不同的組成因素。并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合。形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，該模型改進了已有環(huán)境分析中權(quán)重和其評價值確定的隨意性。AHP環(huán)境評價模型.通信環(huán)境AHP模型的建立結(jié)合層次分析法AHP的特有優(yōu)勢，通過采用集體討論的方式，就可以建立一個適合某通信組織的定性與定量相結(jié)合的環(huán)境分析模型。例如，通過討論可形成如圖3.3、圖3.4、圖3.5所示的一個通信環(huán)境EFE、CPM、IFE多層次分析結(jié)構(gòu)模型。目標層準則層政治法律因素B1經(jīng)濟環(huán)境因素B2科技因素B3社會文化因素B4關(guān)鍵戰(zhàn)略環(huán)境因素法律法規(guī)C2政策C3關(guān)鍵戰(zhàn)略C1經(jīng)濟發(fā)展階段C4國民收入水來a物價水平C6科技水平C7目標層準則層政治法律因素B1經(jīng)濟環(huán)境因素B2科技因素B3社會文化因素B4關(guān)鍵戰(zhàn)略環(huán)境因素法律法規(guī)C2政策C3關(guān)鍵戰(zhàn)略C1經(jīng)濟發(fā)展階段C4國民收入水來a物價水平C6科技水平C7科技發(fā)展動向C8價值觀與習(xí)慣aC10圖3.3通信EFE遞階層次結(jié)構(gòu)目標層準則層業(yè)務(wù)發(fā)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)可持續(xù)系統(tǒng)集安全保軍事投占軍事目標層準則層內(nèi)部關(guān)鍵要素圖3.4通信CPM遞階層次結(jié)構(gòu)通信維護能力？通信服務(wù)水平目標層準則層內(nèi)部關(guān)鍵要素圖3.4通信CPM遞階層次結(jié)構(gòu)通信維護能力？通信服務(wù)水平C?快速反映能力g通信能力C4組織能力g軍人士氣C6領(lǐng)導(dǎo)能力C7人力資源C8圖3.5通信IFE遞階層次結(jié)構(gòu)然后根據(jù)圖中的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，對最低層（因素層）相對于最高層（總目標）的相對主要性或相對優(yōu)劣順序進行排序計算。其基本計算流程見圖3.6所示。流程： 開始I建模 ?構(gòu)造判斷矩陣I層次單排序排序結(jié)果的一致性檢驗否 否一結(jié)果是否滿意是是組合排序I排序結(jié)果的一致性檢驗否 否—結(jié)果是否滿意是是排序結(jié)果分析結(jié)果

圖3.6層次分析法計算流程2.AHP模型的求解（1）構(gòu)造判斷矩陣表3.6?取值標度表aij取值含義（在ak準則下）1表示B層因素i與j相比，同樣重要（優(yōu)劣）3表示B層因素i與j相比，i比j稍微重要5表示B層因素i與j相比，i比j明顯重要7表示B層因素i與j相比，i比j強烈重要9表示B層因素i與j相比，i比j極端重要2,4,6,8為上述兩相鄰判斷的中值倒數(shù)若i與j比較的結(jié)果為aij,則aj=1/ajk1k2kn假定A層因素a（k=1,2,…,m,m為A層因素個數(shù)）與B層次中因素b,b，…,b（n為k1k2knak）有關(guān)聯(lián)系來看的因素個數(shù)，相對于A層中ak（k=1,2,?…,m）可構(gòu)造m個判斷矩陣M（ak）=ik，通常采用五級標度法給矩陣中元素aj賦值。如表3.6所示。然后可根據(jù)上述模型和組織具體情況，主管在征求廣大群眾意見的基礎(chǔ)上，召集有關(guān)職能科室負責人，對模型因素進行兩兩判斷，分析討論得到的通信環(huán)境EFE、CPM、IFE多層次分析模型的判斷矩陣：①EFE判斷矩陣a.A-B判斷矩陣（相對于總目標比較各準則之間的重要性），見表3.7o表3.7A-B（i與j比）AB1B2B3B4B111/31/25B23127B321/216B41/51/71/61bB「C判斷矩陣（相對政治法律因素,各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較），見表3.80表3.8B1-C（i與j比）B1C1C2C3C111/31/5 wC2ord格式-可編3輯-感謝下載支;1手1/3C3531c.B2-C判斷矩陣（相對經(jīng)濟環(huán)境準則，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較），見表3.90表3.9B2—C（i與j比）B2C1C2C3C111/51/3C2513C331/31d.B3-C判斷矩陣（相對提高科技因素,各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較），見表3.100表3.10B3-C（i與j比）B3C1C2C111/5C251e.B4-C判斷矩陣（相對社會文化因素，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較），見表3.110表3.11B4-C（i與j比）B4C1C2C113C21/31②CPM多層次分析模型判斷矩陣a.斷矩陣相對于A-B（相對于總目標比較各準則之間的重要性）。見表3.12。表3.12A-B（i與j比）AB1B2B3B111/61/5B2613B351/31b-Bi-C判斷矩陣（相對軍事斗爭貢獻，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較）。見表313。表3.13B1-C（i與j比）B1C1C2C111/3C231b-B3一C判斷矩陣（相對業(yè)務(wù)狀況準則，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較）。見表3.140表3.14B3-C（i與j比）B3C1C2C31131/5C21/311/7C3571c.B2-C判斷矩陣（相對網(wǎng)絡(luò)狀況準則,各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較）。見表3.150表3.15B2-C（i與j比）B3C1C2C3C4C1131/31/5C21/311/41/6C33411/3C45631③IFE多層次分析模型判斷矩陣a.A-B判斷矩陣（相對于總目標比較各準則之間的重要性）。見表3.16。表3.16A-B（i與j比）AB1B2B111B211b.B1-C判斷矩陣（相對基本價值活動準則，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較）。見表3.17。表3.17B1-C（i與j比）B1C1C2C3C4C111/51/31/7C25131/3C331/311/5C4—word格式7-可編輯-感謝3下載支持_51c.B2-。判斷矩陣（相對支持性活動準則，各關(guān)鍵因素之間優(yōu)劣性的比較）。見表3.180表3.18B2-C<i與j比)B1C1C2C3C4C111/51/41/3C25134C341/313C431/41/31（2）層次單排序是根據(jù)上述判斷矩陣，計算其最大特征根和對應(yīng)該特征根的一組特征向量。由于判斷矩陣是針對單一準則〃做出的，故所的特征向量僅是B層與〃有關(guān)的各元素相對于〃的優(yōu)劣順序或相對重要性的排序結(jié)果。方法如下：計算判斷矩陣每行元素的乘積M=11a(i=1,2,…,n)i j=1ij計算Mi的n次方根對向量W=W,W，…,W]T歸一化1 2 n1WW=——i nd才Wjj=1W二[W嚴2，-,Wn]r即為所求特征向量計算判斷矩陣的最大特征根九max_黃(AW)九二乙 imax nWi=1 iword格式-可編輯-感謝下載支持式中：（AW）——向量（AW）中第i個元素i九max主要用于后面的一致性檢驗通過使用Matlab編寫的程序，在計算機內(nèi)輸入矩陣后，求出的EFE、CPM、IFE各判斷矩陣的特征向量W，最大特征根九max分別見表3.19、表3.20、表3.21所示。（3）判斷矩陣的一致性檢驗幫助決策者保持其邏輯上的一致性。如：甲＞乙，乙＞丙，丙＞甲的荒謬判斷。層次分析法以判斷矩陣最大特征根以外的其余特征根的負平均值作為一致性指標，對排序結(jié)果的置信度進行統(tǒng)計檢驗。一致性指標：d^axLnn一1當將判斷矩陣的一致性指標與具有相同秩的隨機判斷矩陣的一致性指標作除法，即可得到各層的隨機一致性比率：CR=CIRI，其中：RI為平均隨機一致性指標，見表3.19。表3.19RI統(tǒng)計表矩陣階數(shù)n1234567RI取值000.520.891.121.261.36當CR＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意一致性，判斷矩陣可以采用，否則應(yīng)調(diào)整判斷矩陣，直到滿意。計算得到的各判斷矩陣的一致性檢驗結(jié)果見表3.20、表3.21、表3.22。由表可以看到各個判斷矩陣的隨機一致性比率CR均小于0.1，得到的各個判斷矩陣均可采用。表3.20經(jīng)Matlab計算后得到的EFE各類指標分類九maxWCIRICR可否接受矩陣A-Bi4.0987[0.180.480.290.05]0.0330.890.037可接受矩陣B1-Ci3.0385[0.1050.2580.637]0.01930.520.037可接受矩陣B2-Ci3.0385[0.1050.6370.258]0.01930.520.037可接受矩陣B3-Ci2[0.1670.833]00可接受矩陣B4-Ci2[0.750.25]00可接受表3.21經(jīng)Matlab計算后得到的CPM各類指標分類九maxWCIRICR可否接受矩陣A-Bi3.094[0.0780.6350.287]0.0470.520.090可接受矩陣B1-Ci2[0.250.75]00可接受矩陣B2-Ci4.147[0.120.060.260.56]0.0490.890.055可接受矩陣B3-Ci3.065[0.1880.0810.731]0.03240.520.062可接受表3.22經(jīng)Matlab計算后得到的IFE各類指標分類九maxWCIRICR可否接受矩陣A-Bi矩陣B1-Ci矩陣B2-Ci24.1174.181[0.50.5][0.0550.260.120.56][0.0680.530.270.13]00.0390.06000.890.890.0440.068可接受可接受可接受（4）組合排序組合排序是將所有單排序結(jié)果進一步加權(quán)綜合，以得到各方案相對于系統(tǒng)總目標和各個評價準則的總體重要性權(quán)值或優(yōu)劣順序。計算自上而下逐層進行。假定已知第k-1層各元素相對于總目標的組合權(quán)重向量W左-1=Wi,Wi,...,Wil,（第2層的12 m組合權(quán)重向量是其單排序特征根向量），第k層各因素在以第k-1層第j個因素為準則時的單排序權(quán)向量為u=Lk,uk，…,uk-T，若第k層因素i與k-1層因素j無關(guān)聯(lián)隸屬關(guān)系，則uk=0。令j1j2j nj ijVk=Lk,uk，…,ukl則第k層元素相對于總目標的組合權(quán)重向量為：Wk=VkWk-i12m一般情況下：wk=rfvkw2 3<k<h（h為層次數(shù)）i=3EFE、CPM、IFE重要性權(quán)值結(jié)果分別見表3.23、表3.24、表3.25。表3.23經(jīng)Matlab計算后得到的EFE組合排序結(jié)果\層次B層次C\B1B2B3B4層次C的組合排序結(jié)果W0.180.480.290.05C10.1050000.0189C20.2580000.04644C30.6370000.11466C400.105000.0504C500.637000.30576C600.258000.12384C7000.16700.04843C8000.83300.24157C90000.750.0375C100000.250.0125表3.24經(jīng)Matlab計算后得到的CPM組合排序結(jié)果X層次B層次C、B1B2B3層次C的組合排序結(jié)果W0.0780.6350.287C10.25000.0195C20.75000.0585C300.1200.0762C400.0600.0381C500.2600.1651C600.5600.3556C7000.1880.053956C8000.0810.023247C9000.7310.209797word格式-可編輯-感謝下載支持表3.25經(jīng)Matlab計算后得到的IFE組合排序結(jié)果工、層次B層次E、、B1B2層次C的組合排序結(jié)果W0.50.5C10.05500.027C20.2600.13C30.1200.06C40.5600.28C500.0680.034C600.530.265C700.270.135C800.130.065（5）組合判斷的一致性檢驗與組合排序同步進行。假設(shè)已得到第k-1層的檢驗結(jié)果CIk_1，Aik」和CRk_1，則第k層的相應(yīng)指標為：CI=[C11,CI2,…,CIm]Wk_1 RI=[R11,RI2,…,Rim]Wk_1 CR=CLk kk k k kk k kRIk當CRk<0.1時，認為遞階層次在k層水平上整體判斷具有滿意的一致性。EFE、CPM、IFE層次總排序的一致性檢驗分別為：I.EFE總排序的一致性檢驗CIk=CIk=[C11,CI2,…,CIm]Wk_i=CI=￡BCI

kk k c ii=1=0.18x0.0193+0.48x0.0193+0.29x0+0.05x0=0.012738RIk=[R11,RI2RIk=[R11,RI2,…,RIm]Wk_1=RIkk k c=XBRIi=0.18x0.52+0.48x0.52+0.29x0+0.05x0=0.3432i=1CRcCI cRI0.0127380.343