专题资料（2021-2022年）Matlab建模教程第八章层次分析法.doc
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2022-07-19
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第八章 层次分析法
层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称 AHP）是对一些较为复杂、较为模
糊的问题作出决策的简易方法，它特别适用于那些难于完全定量分析的问题。它是美
国运筹学家 T. L. Saaty 教授于 70 年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则
决策方法。
§1 层次分析法的基本原理与步骤
人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中，面临的常常是
一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统。层次
分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法。
运用层次分析法建模，大体上可按下面四个步骤进行：
（i）建立递阶层次结构模型；
（ii）构造出各层次中的所有判断矩阵；
（iii）层次单排序及一致性检验；
（iv）层次总排序及一致性检验。
下面分别说明这四个步骤的实现过程。
1.1 递阶层次结构的建立与特点
应用 AHP 分析决策问题时，首先要把问题条理化、层次化，构造出一个有层次
的结构模型。在这个模型下，复杂问题被分解为元素的组成部分。这些元素又按其属
性及关系形成若干层次。上一层次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用。
这些层次可以分为三类：
（i）最高层：这一层次中只有一个元素，一般它是分析问题的预定目标或理想结
果，因此也称为目标层。
（ii）中间层：这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节，它可以由若干
个层次组成，包括所需考虑的准则、子准则，因此也称为准则层。
（iii）最底层：这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等，
因此也称为措施层或方案层。
递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及需要分析的详尽程度有关，一般地
层次数不受限制。每一层次中各元素所支配的元素一般不要超过 9 个。这是因为支配
的元素过多会给两两比较判断带来困难。
下面结合一个实例来说明递阶层次结构的建立。
例 1 假期旅游有
1
P
、
2
P
、
3
P
3 个旅游胜地供你选择，试确定一个最佳地点。
在此问题中，你会根据诸如景色、费用、居住、饮食和旅途条件等一些准则去反
复比较 3 个侯选地点。可以建立如下的层次结构模型。
目标层
O
选择旅游地
准则层
C
景色 费用 居住 饮食 旅途
措施层
P
1
P
2
P
3
P
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