5. Analytic Hierarchy Process (AHP)

Hasonló dokumentumok
5. Analytic Hierarchy Process (AHP)

Döntéselőkészítés. XII. előadás. Döntéselőkészítés

Többszempontú döntési módszerek, modellek Dr. Stettner Eleonóra

Páros összehasonlítás mátrixokból számolt súlyvektorok Pareto-optimalitása

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

Nem teljesen kitöltött páros összehasonlítás mátrixok sajátérték optimalizálása Newton-módszerrel p. 1/29. Ábele-Nagy Kristóf BCE, ELTE

Többszempontú döntési problémák

Páros összehasonlítás mátrixok empirikus vizsgálata. Bozóki Sándor

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, Leontyev-modell

Lineáris leképezések (előadásvázlat, szeptember 28.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

1. Homogén lineáris egyenletrendszer megoldástere

Gauss-Seidel iteráció

6. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 6. előadás Bázis, dimenzió

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

Gauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei

Páros összehasonlítás mátrixok empirikus vizsgálata p. 1/20

3. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 3. előadás Lineáris egyenletrendszerek

összeadjuk 0-t kapunk. Képletben:

Norma Determináns, inverz Kondíciószám Direkt és inverz hibák Lin. egyenletrendszerek A Gauss-módszer. Lineáris algebra numerikus módszerei

9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

7. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 7. előadás Elemi bázistranszformáció

8. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, , oldal. 8. előadás Mátrix rangja, Homogén lineáris egyenletrendszer

Determinánsok. A determináns fogalma olyan algebrai segédeszköz, amellyel. szolgáltat az előbbi kérdésekre, bár ez nem mindig hatékony.

Mátrixok 2017 Mátrixok

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

11. Előadás. 11. előadás Bevezetés a lineáris programozásba

Analitikus hierarchia eljárás. Módszertani alapok, algoritmus és számpélda

Többszempontú döntési módszerek

Egyenletek, egyenlőtlenségek VII.

Kvadratikus alakok és euklideszi terek (előadásvázlat, október 5.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai 1.

I. VEKTOROK, MÁTRIXOK

Bírálat. Farkas András

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

Diszkrét matematika I., 12. előadás Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach november 30.

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

Az impulzusnyomatékok általános elmélete

Lineáris algebra gyakorlat

II. Két speciális Fibonacci sorozat, szinguláris elemek, természetes indexelés

Lineáris egyenletrendszerek

3. Lineáris differenciálegyenletek

10. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 10. előadás Sajátérték, Kvadaratikus alak

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Műveletek mátrixokkal. Kalkulus. 2018/2019 ősz

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

A mérési eredmény megadása

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

karakterisztikus egyenlet Ortogonális mátrixok. Kvadratikus alakok főtengelytranszformációja

Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

0,424 0,576. f) P (X 2 = 3) g) P (X 3 = 1) h) P (X 4 = 1 vagy 2 X 2 = 2) i) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2 X 0 = 2) j) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2)

Normák, kondíciószám

Lineáris algebra és a rang fogalma (el adásvázlat, szeptember 29.) Maróti Miklós

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

9. Előadás. Megyesi László: Lineáris algebra, oldal. 9. előadás Mátrix inverze, mátrixegyenlet

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

3. Fuzzy aritmetika. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

Többtényezős döntési problémák

A KroneckerCapelli-tételb l következik, hogy egy Bx = 0 homogén lineáris egyenletrendszernek

SHk rövidítéssel fogunk hivatkozni.

5. Előadás. (5. előadás) Mátrixegyenlet, Mátrix inverze március 6. 1 / 39

Bázistranszformáció és alkalmazásai 2.

352 Nevezetes egyenlôtlenségek. , az átfogó hossza 81 cm

LINEÁRIS PROGRAMOZÁSI FELADATOK MEGOLDÁSA SZIMPLEX MÓDSZERREL

Miért fontos számunkra az előző gyakorlaton tárgyalt lineáris algebrai ismeretek

Az egydimenziós harmonikus oszcillátor

Matematikai geodéziai számítások 10.

y = y 0 exp (ax) Y (x) = exp (Ax)Y 0 A n x n 1 (n 1)! = A I + d exp (Ax) = A exp (Ax) exp (Ax)

Hódmezővásárhelyi Városi Matematikaverseny április 14. A osztályosok feladatainak javítókulcsa

Tartalom. Állapottér reprezentációk tulajdonságai stabilitás irányíthatóság megfigyelhetőség minimalitás

Lineáris leképezések. 2. Lineáris-e az f : R 2 R 2 f(x, y) = (x + y, x 2 )

Lineáris algebra numerikus módszerei

út hosszát. Ha a két várost nem köti össze út, akkor legyen c ij = W, ahol W már az előzőekben is alkalmazott megfelelően nagy szám.

A maximum likelihood becslésről

Mátrixok, mátrixműveletek

4. SOROK. a n. a k (n N) a n = s, azaz. a n := lim

1. Determinánsok. Oldjuk meg az alábbi kétismeretlenes, két egyenletet tartalmaz lineáris egyenletrendszert:

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

Algoritmusok bonyolultsága

Értékelési, kiválasztási módszerek

Bozóki Sándor. MTA SZTAKI, Budapesti Corvinus Egyetem. Vitaliy Tsyganok

Numerikus integrálás

1.9. B - SPLINEOK B - SPLINEOK EGZISZTENCIÁJA. numerikus analízis ii. 34. [ a, b] - n legfeljebb n darab gyöke lehet. = r (m 1) n = r m + n 1

Gyakorló feladatok. Agbeko Kwami Nutefe és Nagy Noémi

Lineáris algebra. (közgazdászoknak)

Dualitás Dualitási tételek Általános LP feladat Komplementáris lazaság 2017/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Intézet

Numerikus módszerek 1.

6. gyakorlat. Gelle Kitti. Csendes Tibor Somogyi Viktor. London András. jegyzetei alapján

Általános algoritmustervezési módszerek

1. ábra ábra

O ( 0, 0, 0 ) A ( 4, 0, 0 ) B ( 4, 3, 0 ) C ( 0, 3, 0 ) D ( 4, 0, 5 ) E ( 4, 3, 5 ) F ( 0, 3, 5 ) G ( 0, 0, 5 )

A mérés problémája a pedagógiában. Dr. Nyéki Lajos 2015

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

Opponensi vélemény. Farkas András. Közlekedési rendszerek fejlesztése és értékelése többtényezős döntési eljárások felhasználásával

Numerikus matematika. Irodalom: Stoyan Gisbert, Numerikus matematika mérnököknek és programozóknak, Typotex, Lebegőpontos számok

Bázistranszformáció és alkalmazásai

Lineáris algebra. =0 iє{1,,n}

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

Átírás:

5 Analytic Hierarchy Process (AHP) (ld Temesi J: A döntéselmélet alapjai, 120-128) (Rapcsák T: Többszempontú döntési problémák I ld http://wwwoplabsztakihu/tanszek/download/ ITobbsz-dont-modszpdf) 51 Bevezetés Az AHP-t Thomas Saaty fejlesztette ki 1980-ban Az erre épülő szoftver az Expert Choice, melynek jelenleg az EC 115-ös változata a legfrissebb A szoftver letölthető a http://updatesexpertchoicecom/products/grouptrialreghtml honlapról a 15 napig működő demo változathoz is ott lehet kódot kérni Az AHP többszempontú döntési problémák megoldására alkalmas eljárás, ami lehetővé teszi a döntési feladatok logikus rendszerbe foglalását A döntési feladatok megoldásának első lépése a döntési feladat felépítése, ami a cél megfogalmazásából, az alternatívák kiválasztásából és a szempontok meghatározásából áll Az AHP-ben a döntési probléma az áttekinthetőség érdekében egy többszintű fastruktúraként van ábrázolva, amelynek legfelső szintjén a cél, az alatta levő szinteken a szempontok, az alszempontok stb, a legalsó szinten pedig az alternatívák helyezkednek el A legalacsonyabb szinten levő szempontokat levélszempontoknak nevezzük Az AHP döntési modellek szerkezetét mutatja az alábbi ábra 1

2 Látható, hogy az EC modellekben a grafikus ábrázolásában az alternatívák nincsenek megkülönböztetve a szempontoktól Az egyedüli különbség az, hogy az alternatívák helyezkednek el a szempontfa legalsó szintjén Az EC által kezelt fák legfeljebb 5 szint mélységűek, és egy szempontnak legfeljebb 9 alszempontja lehet, így - mivel az utolsó szinten az alternatívák vannak - elvileg 7380 = (9 + 9 2 + 9 3 + 9 4 ) szempont kezelhető; ezekből 9 4 = 6561 levélszempont Az AHP döntési modellekben a cél mindig az adott alternatívák rangsorának a meghatározása Mivel az értékelési szempontok fastrukúrába vannak rendezve, ezért a szempontok közötti összefüggéseket is figyelembe lehet venni Az alternatívák szempontok szerinti értékelése alapulhat névleges, rangsor, intervallum és arányossági (hányados) skálán megadott értékeken

A döntési feladat megoldása a különböző AHP modellekben a következő lépésekből áll: 1 a szempontok súlyainak a meghatározása; 2 az alternatívák kiértékelése a megadott szempontok szerint; 3 a súlyozás és az értékelések összegzése 52 Páros összehasonlítás Az AHP döntési problémák megoldásának az egyik alapeszköze a páros (páronkénti) összehasonlítás, amit a szempontok súlyozására és az alternatívák egyes szempontok szerinti értékelésére egyaránt alkalmaznak A páros összehasonlítás mátrix általános esetben a következő, ahol a p i (i = 1,, n) súlyok tetszőleges, pozitív valós számok Itt a páros összehasonlítás mátrixát az A 1, A 2,, A n alternatívákra írjuk fel A 1 A 2 A n A 1 p 1 /p 1 p 1 /p 2 p 1 /p n A 2 p 2 /p 1 p 2 /p 2 p 2 /p n A n p n /p 1 p n /p 2 p n /p n Itt az a ij = p i /p j hányados azt mutatja, hogy az A i alternatíva hányszor jobb, előnyösebb az A j alternatívánál Azt is mondhatjuk, hogy a p i > 0 szám az A i alternatíva súlya Ha 3 p 1 /p 1 p 1 /p 2 p 1 /p n A = p 2 /p 1 p 2 /p 2 p 2 /p n p n /p 1 p n /p 2 p n /p n Rn n, p = p 1 p 2 p n Rn

4 az összehasonlítás mátrixa és a súlyok vektora, akkor látható, hogy Ap = np vagyis n az A mátrix sajátértéke és a hozzá tartozó sajátvektor éppen a súlyvektor Alább igazolni fogjuk, hogy minden páros összehasonlítási mátrixnak két sajátértéke van, n, melynek multiplicitása 1 és a hozzá tartozó sajátvektor (konstans szorzótól eltekintve) a p súlyvektor, a másik sajátérték 0, melynek multiplicitása n 1 és a hozzá tartozó lineárisan független sajátvektorok (p 1, 0,, 0, p n ), (0, p 2,, 0, p n ),, (0, 0,, p n 1, p n ) A bizonyításhoz induljunk ki a páros összehasonlítási mátrix sajátértékegyenletéből: p 1 /p 1 λ p 1 /p 2 p 1 /p n 0 = A λe = p 2 /p 1 p 2 /p 2 λ p 2 /p n p n /p 1 p n /p 2 p n /p n λ = 1 p 1 p 2 p n p 1 p 1 λ p 1 p 1 p 2 p 2 p 2 λ p 2, p n p n p n p n λ ahol a determináns oszlopaiból rendre kiemeltünk 1 p 1, 1 p 2, 1 p n -et Az utolsó oszlopot mindegyik előzőből kivonva, a sorokból rendre p 1, p 2,, p n -et kiemelve, majd az első, második stb oszlopok

szerint kifejtve kapjuk, hogy p 1 λ 0 0 p 1 1 0 p 2 λ 0 p 2 0 = p 1 p 2 p n 0 0 p n 1 λ p n 1 p n λ p n λ p n λ p n p n λ = λ 0 0 1 0 λ 0 1 = ( λ) n 1 (n λ) 0 0 λ 1 λ λ λ 1 λ Innen A sajátértékei: λ = 0, n 1 multiplicitással, λ = n, 1 multiplicitással A λ = n sajátértékhez tartozó sajátvektorok egyenlete n p j Ax = nx vagy x i = nx j (j = 1,, n) p i Osszuk el a j-edik egyenletet p j -vel és vezessünk be új ismeretleneket y i := x i p i (i = 1,, n) definícióval, akkor n y i = ny j (j = 1,, n) Mivel mindegyik egyenlet baloldala ugyanaz, így a jobboldalak is megegyeznek, vagyis ny 1 = ny 2 = = ny n amiből y 1 = y 2 = = y n = t és a megfelelő sajátvektor x = (tp 1, tp 2,, tp n ) = t(p 1, p 2,, p n ) 5

6 ahol t tetszőleges nemzérus konstans A λ = 0 sajátértékhez tartozó sajátvektorok egyenlete n p j Ax = 0 vagy x i = 0 (j = 1,, n) p i Osszuk el a j-edik egyenletet p j -vel és vezessünk be új ismeretleneket y i := x i p i (i = 1,, n) definícióval, akkor n y i = 0 (j = 1,, n), vagyis rendszerünkben ugyanaz az egyenlet szerepel n-szer A megoldás: n 1 darab ismeretlent tetszőlegesen választunk, az utolsót pedig az előző egyenletből számoljuk A megoldás altér dimenziója így n 1 Megadunk n 1 darab lineárisan független sajátvektort a következőképpen: (1, 0,, 0, 1), (0, 1,, 0, 1),, (0, 0,, 1, 1) Ezekből x i = p i y i -vel kapjuk meg az állításunkban szereplő lineárisan független sajátvektorokat

A páros összehasonlítási mátrixok a ij elemeire teljesül az, hogy a ij = 1 a ji mivel a ij = a ik a kj mivel p i p j = 1 p j p i p i p j = p i p k p k p j Definició Az A = (a ij ) R n n pozitív elemű a ij > 0 mátrixot reciprok mátrixnak nevezzük, ha a ij = 1 a ji (i, j = 1,, n) (1) Definició Az A = (a ij ) R n n mátrixot konzisztens mátrixnak nevezzük, ha a ij = a ik a kj (i, k, j = 1,, n) (2) A (2) egyenlet azt jelenti, hogy bármely rögzített i, k indexekre egy konzisztens A mátrix i-edik sorának elemei a k-adik sor elemeinek konstansszorosai (a konstans a ik függ az i, k indexektől) Világos, hogy minden páros összehasonlítási mátrix pozitív (elemű) és konzisztens, és fordítva, minden pozitív (elemű) konzisztens mátrix páros összehasonlítási mátrix A megfordítás igazolásához legyen A = (a ij ) pozitív (elemű) konzisztens, akkor (2)-ből j = k = i-vel következik, hogy a ii = a ii a ii, azaz a ii (1 a ii ) = 0 azaz a ii = 1 vagy [a ii = 0] (3) Továbbá j = i-vel 1 = a ii = a ik a ki, azaz a ik = 1 a ki (4) azaz pozitív konzisztens mátrix reciprok 7

8 Átjelölve A első oszlopának elemeit 1, P 2, P 3,, P n -nel (4) miatt az első sor elemei rendre 1, 1/P 2, 1/P 3,, 1/P n amiből a (3) tulajdonság miatt az első, második, harmadik, stb n-edik sor elemei úgy kaphatók, hogy az első sor minden elemét rendre megszorozzuk az 1, P 2, P 3,, P n számokkal így az A mátrix 1 1/P 2 1/P 3 1/P n P 2 1 P 2 /P 3 P 2 /P n P 3 P 3 /P 2 1 P 3 /P n P n P n /P 2 P n /P 3 1 végül P i = p i /p 1 (i = 1,, n)-nel kapjuk hogy A elemei a ij = p i /p j alakúak, amint azt állítottuk Láttuk, hogy ha egy pozitív mátrix konzisztens, akkor bármely sora egy tetszőleges másik sorának pozitív konstansszorosa Egyúttal az is adódik, hogy konzisztens mátrix rangja 1 De abból, hogy egy mátrix rangja 1 következik az, hogy a mátrix konzisztens Ellenpélda a ( ) 1 2 2 4 melynek rangja 1, de nem konzisztens mivel a 22 = 4 1 Igazolhatók a következő tételek Tétel Egy pozitív reciprok mátrix akkor és csak akkor konzisztens, ha λ max = n Tétel Ha egy pozitív mátrix konzisztens, akkor bármely sora egy tetszőleges másik sorának pozitív konstansszorosa 53 Az AHP módszer

A döntéshozatal során a döntéshozó a döntési feladat szempont súlyainak meghatározására és az alternatívák minden egyes levélszempont szerinti kiértékelésére megadja a páros összehasonlítás mátrixokat A páros összehasonlítás intervallum-skálája az AHP módszertanban a következő: 9 1 egyformán fontos / előnyös; 3 mérsékelten fontosabb / előnyösebb; 5 sokkal fontosabb / előnyösebb; 7 nagyon sokkal fontosabb / előnyösebb; 9 rendkívüli mértékben fontosabb / előnyösebb A páros összehasonlításnál felhasználhatjuk a 2, 4, 6, 8 közbenső értékeket is A döntési feladatok megoldása során keletkező tapasztalati páros összehasonlítás mátrixok sok esetben nem konzisztensek, ezért erre a mátrix osztályra is ki kell terjeszteni a páros összehasonlítás módszert A páros összehasonlítás mátrixok elemei pozitívak, így ez a mátrixosztály részosztálya a pozitív elemű mátrixoknak Perron 1907-ben az alábbi alapvető állítást bizonyította Perron tétel Minden pozitív elemű mátrixnak van olyan egyszeres pozitív sajátértéke, amely nagyobb bármely másik sajátérték abszolút értékénél, a hozzátartozó sajátvektor koordinátái pozitív számok és egy konstanssal való szorzás erejéig egyértelműen meg vannak határozva A páros összehasonlítás mátrixokból a szempontok fontosságát, illetve az alternatívák egyes levélszempontokra vonatkoztatott pontértékét úgy kapjuk, hogy meghatározzuk a páros összehasonlítás mátrixok legnagyobb sajátértékeihez tartozó sajátvektorokat, és az így kapott sajátvektorok komponensei adják a prioritásokat (a p i értékeket) A módszer hasznossága

10 azon alapul, hogy a gyakorlatban éppen a p i értékek ismeretlenek, és a p i /p j hányadosokról rendelkezünk információval a páros összehasonlítások elvégzése után A döntéshozó ugyanis azt mérlegeli, hogy bármely két szempont vagy alternatíva esetén az egyik hányszor fontosabb vagy kevésbé fontos, mint a másik, pl A i sokkal előnyösebb A j -nél, tehát a skála szerint p i /p j = 5 A döntéshozó egy pozitív reciprok mátrixot ad meg, ez a tapasztalati páros összehasonlítás mátrixa A döntési feladatok megoldásakor keletkező tapasztalati páros összehasonlítás mátrixok sok esetben nem konzisztensek, ennek okai az alábbiak lehetnek: tévedés az adatbevitelnél, információhiány, az egyén koncentrálásának hiánya az összehasonlításnál, a való világ sokszor inkonzisztens (pl sport) a modell struktúra nem jó (az egyes tényezők összehasonlítása kivül esik a megadott határokon) A tapasztalati páros összehasonlítás mátrixok inkonzisztenciájának mérésére bevezetjük a CI következetlenségi indexet, ami az AHP módszertanban az alábbi formula alapján számítható: CI = λ max n n 1, ahol λ max a tapasztalati páros összehasonlítás mátrix legnagyobb sajátértéke és n a páros összehasonlítás mátrix sorainak a száma A következetlenségi indexek átlagos értékeit véletlenszerűen generált páros összehasonlítás mátrixok segítségével határozzuk meg minden n esetére, és ezeket RI-vel jelöljük Az RI értékeit Saaty nyomán az alábbi táblázatban adhatjuk meg:

11 n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 14 RI 0 0,52 0,89 1,11 1,25 1,35 1,40 1,45 1,49 1,51 1,54 1,56 1,57 A CR következetlenségi hányadost, a CI és RI indexek hányadosaként kapjuk meg, azaz CR = CI RI Bizonyítható, hogy pozitív reciprok mátrixokra λ max n, ezért a következetlenségi hányados értéke nemnegatív szám A következetlenségi hányados értékeit az EC szoftver készítői akkor tartják jónak, ha az értéke kisebb, mint 0,1 Az alacsony inkonzisztencia azonban nem célja a döntésnek Lényeges, de nem elegendő a jó döntéshez A konzisztenciánál fontosabb a pontosság A páronkénti összehasonlításon alapuló módszerekben hátrányt jelent, hogy csak bizonyos, az összehasonlítandó objektumok számára vonatkozó méretkorlát alatt alkalmazhatók, és az alternatívákra csak rangsort (relatív értékeket) adnak; előny viszont, hogy szubjektív szempontok értékelésénél jól használhatóak Néhány hasznos állítás T Saaty, The analytic hierarchy process, University of Pittsburgh, Pittsburgh, (1990) könyvéből: Tétel Pozitív mátrixok esetében a) a maximális sajátérték λ max felső korlátja a maximális sorösszeg; b) a maximális sajátérték λ max alsó korlátja a minimális sorösszeg Tétel (Wielandt) Pozitív mátrixok esetében a λ max értéke nő, ha a mátrix bármely komponensének az értéke nő

12 Az AHP lépései tehát: A döntési tényezők hierarchiájának összeállítása Az egyes elemekre vonatkozó páros összehasonlításokat tartalmazó mátrixok előállítása a döntéshozó kikérdezése alapján Minden szinten minden elemre (az utolsó szint kivételével) a súlyok meghatározására szolgáló sajátérték feladat megoldása Az egyes szintek aggregálásával megkapjuk a döntési alternatívákra vonatkozó értékeket, amelyekből azok sorrendje megkonstruálható 54 Példa az AHP alkalmazására Közgazdász végzettségű ismerősünk állást keres, és három lehetőség közül választhat: belép egy nagy könyvelőcégbe partnerként A 1, saját tanácsadó céget alapít A 2, vagy elfogadja az egyetem ajánlatát A 3 A feladat hierarchikus struktúráját az alábbi ábra mutatja: 1szint Elégedettség 2szint Kereset Biztonság Előmenetel Munkakörülm 3szint Nagy váll Saját cég Egyetem Példánkban a hierarchia első szintje az (általában elvont) végcélt jelöli: elégedettség a kiválasztott lehetőséggel (amit úgy is megfogalmazhatunk, hogy a legjobb állás kiválasztása) A legalsó szinten a lehetőségek, vagy alternatívák sorakoznak A végcél alatt több szintű hierarchia is lehetséges, esetünkben a legegyszerűbb esetet választjuk: négy tényező alkotja ezt a szintet

A tényezők: a kereseti lehetőség K, a biztonság B, az előmeneteli lehetőség E és a munkakörülmények M Tegyük fel, hogy közgazdász barátunk az állással való elégedettség (legfelső szint) szempontjából a középső szint tényezőire vonatkozóan 6 páros összehasonlítást végzett el, s azok eredménye: (K : B) = (7 : 1), (K : E) = (1 : 1), (K : M) = (7 : 1), (B : E) = (1 : 3), (B : M) = (2 : 1), (E : M) = (5 : 1) Az összes páros összehasonlítást tartalmazó mátrix: 1 7 1 7 1/7 1 1/3 2 1 3 1 5 1/7 1/2 1/5 1 A (legnagyobb pozitív) sajátérték és a hozzátartozó (alkalmasan normált) sajátvektor MAPLEV-tel számolva: [4085025041, 1, [4832143657, 100654793, 354461847, 0061668993]] Itt az első szám a sajátérték, második a multiplicitás, az utána következő szögletes zárójelben álló számok a normált) sajátvektor koordinátái (normálás: a koordináták összege 1 kell, hogy legyen) Barátunk most az alternatívákat az egyes tényezők szerint is értékeli ugyanezen a skálán, ugyanezen a módon A kereseti lehetőségre vonatkozóan az alternatívák páros összehasonlítási mátrixa: 1 1/3 2 3 1 5 1/2 1/5 1 13

14 A (legnagyobb pozitív) sajátérték és a hozzátartozó normált sajátvektor MAPLEV-tel számolva: [3003694598, 1, [02296507940, 06483290138, 01220201922]] A biztonságra vonatkozó mátrix: 1 3 1/5 1/3 1 1/7 5 7 1 A (legnagyobb pozitív) sajátérték és a hozzátartozó normált sajátvektor MAPLEV-tel számolva: [3064887580, 1, [01883940966, 008096123211, 07306446710]] Az előmeneteli lehetőségekre vonatkozó rnátrix: 1 1/5 2 5 1 7 1/2 1/7 1 A (legnagyobb pozitív) sajátérték és a hozzátartozó normált sajátvektor MAPLEV-tel számolva: [3014151883, 1, [1665932550, 7395940927, 009381265226]] A munkakörülményekre vonatkozó értékelés: 1 1/3 1/5 3 1 1/3 5 3 1 A (legnagyobb pozitív) sajátérték és a hozzátartozó normált sajátvektor MAPLEV-tel számolva: [3038511090, 1, [1047294331, 2582849950, 6369855719]] (Vegyük észre, hogy az alternatíváknak az egyes tényezőkre vonatkozó értékeléseit is páros összehasonlítások segítségével

kaptuk Ez nem kötelező: a keresetnél pl dolgozhattunk volna a valódi keresetarányokkal, amennyiben ezek az arányok jól kifejezik szubjektív értékelésünket) Az eredményeket összefoglalva (az adatokat kerekítve): Elégedettség(1,00) K(0, 48) B(0, 10) E(0, 36) M(0, 06) 15 A 1 (0, 23) A 1 (0, 19) A 1 (0, 17) A 1 (0, 10) A 2 (0, 65) A 2 (0, 08) A 2 (0, 74) A 2 (0, 26) A 3 (0, 12) A 3 (0, 73) A 3 (0, 09) A 3 (0, 64) Végül a kiértékelés un disztributív módban (az alternatívák értékeit súlyozzuk) S(A 1 ) = 0, 48 0, 23 + 0, 10 0, 19 + 0, 36 0, 17 + 0, 06 0, 10 = 0, 1966 S(A 2 ) = 0, 6020 S(A 3 ) = 0, 2014 Ennek alapján az alternatívák sorrendje: A 2, A 3, A 1

16 6 Távolságminimalizáló módszerek 61 Szempontok súlyainak meghatározása A döntési feladatok megoldásának első lépése a szempontok súlyainak meghatározása Az AHP modellekben a szempontok súlyát vagy közvetlenül adjuk meg, vagy a sajátvektor módszerrel határozzuk meg Ez utóbbi esetben felépítjük az azonos szinteken lévő szempontok egymáshoz viszonyított fontosságát tartalmazó páros összehasonlítás mátrixokat (melyek reciprok mátrixok, nem feltétlenül konzisztensek) és ezek legnagyobb sajátértékeihez tartozó sajátvektorai szolgáltatják az azonos szinteken levő szempontok súlyait, amelyek összege minden szinten 1 A sajátvektor módszer mellett távolságminimalizáló módszereket is alkalmazhatunk a prioritási értékek meghatározására Ezek a legkisebb négyzetek módszere (LSM), és a súlyozott egkisebb négyzetek módszere (WLSM) melyet Chu és szerzőtársai vezettek be 1979-ben, a logaritmikus legkisebb négyzetek módszere (LLSM) amit De Jong 1985 valamint Crawford és Williams 1985 javasoltak, és Jensen χ-négyzetek módszere (1984) Látható, hogy pozitív konzisztens mátrixokra (melyek páros összehasonlítás mátrixok) amikor a ij = p i p j egy összegűre normált p i súlyokkal, a w i = p i mindig megoldás Mivel a becslésnél reciprok, de nem feltétlenül konzisztens A = (a ij ) mátrixokkal dolgozunk a kapott eredményt a tekintjük ideális súlyoknak

Módszer Minimalizálandó függvény Feltételek n n ( ) 2 n LSM a ij w i w j w i = 1, w R n + j=1 WLSM n n n (a ij w j w i ) 2 w i = 1, w R n + j=1 n n n LLSM (ln a ij ln w i + ln w j ) 2 w i = 1, w R n + j=1 n n ( ) 2 CSM a ij w i wi n w j w j w i = 1, w R n + j=1 62 Az alternatívák értékelési módjai Tekintsünk n alternatívát A 1, A 2,, A n és m szempontot/kritériumot C 1, C 2,, C m Tételezzük fel, hogy az alternatívák értékelése az egyes szempontok szerint ismert, és a szempontok fontosságuk szerint súlyozva vannak Jelölje a ij > 0 (i = 1,, m, j = 1,, n) a j-edik alternatíva i-edik szempont szerinti értékét, w i > 0 (i = 1,, m) az i-edik szempont súlyát Feltételezzük, hogy 17 n a ij = 1, (i = 1,, n) j=1 és m w i = 1 j=1 azaz az adatok normálva vannak Ezeket az adatokat táblázatos formában a következőképpen írhatjuk fel: A 1 A 2 A n w 1 C 1 a 11 a 12 a 1n w 2 C 2 a 21 a 22 a 2n w m C m a m1 a m2 a mn

18 A döntési probléma az alternatívák sorbarendezése Legyenek S(A j ), (j = 1,, n) az alternativák súlyai melyek segítségével adjuk meg a keresett végső rangsort Háromféle kiértékelési módot ismertetünk 1 Disztributív mód Ekkor S(A j ) D = m w i a ij, (j = 1,, n) tehát itt az 1 értéket osztottuk szét a levélszempontok és az alternatívák között a fontosságuknak megfelelően Megjegyezzük, hogy a disztributív AHP modell az alternatívák rangsorának a megállapítására, erőforrás szétosztásra és a legtöbb szempont szerint névleges értékkel bíró alternatívák közül való választáskor javasolt 2 Ideális mód Ez esetben m S(A j ) I a ij = w i, (j = 1,, n) max a ik k Ez a módszer leginkább akkor hasznos, ha a cél a legjobb alternatíva kiválasztása, és a sejthetően legjobb alternatívák pontszáma több szempont szerint közel azonos A tapasztalatok szerint a disztributív és az ideális AHP modellek az esetek nagy százalékában ugyanazt a rangsort adják az alternatívákra 3 Minősítő mód A minősítő AHP modellek esetében a szempontok súlyozása ugyanúgy történik, mint a disztributív és az ideális AHP modelleknél A lényeges különbség az alternatívák egyes szempontok

szerinti értékelésében van, ugyanis a minősítő modell esetében minden alternatívát külön-külön minősítünk a szempontokhoz megadott minősítéslisták alapján Ennek a modellnek hátránya, hogy az egyes szempontok szerinti értékeléskor nem adhatunk meg tetszőleges értéket, hanem egy, legfeljebb 9 elemű, listáról kell választani A minősítő AHP modellben az aggregálásra használt képlet a következő: S(A j ) R = m a ij w i a, (j = 1,, n) i ahol a i az i-edik szempont szerint adható pontszámok közül a maximális A képlet hasonló az ideális modellben alkalmazotthoz, de az a i, (i = 1,, m) értékek a feladattól (a konkrét alternatíváktól) függetlenek, és az értékeléskor előre megadott skálához tartoznak Az EC szoftverben a minősítő AHP modell esetén a levélszempontok alá egy-egy minősítéslista elemeit (pl jó, közepes, rossz) kell beszúrnunk, majd az egyes listaelemek értékeit kell meghatároznunk a közvetlen pontozáshoz hasonló módon, konkrét számok megadásával vagy páronkénti összehasonlítással Ezután a program automatikusan 1-re normál, és a táblázatban értékelhetjük az egyes alternatívákat a levélszempontok alapján, a megfelelő listáról kiválasztva a jónak gondolt minősítést 19