AHM法在施工方案 决策中的应用

(整期优先)网络出版时间:2020-05-08
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AHM法在施工方案 决策中的应用

李铮

中煤地华盛水文地质勘察有限公司 河北 邯郸 056000

摘要 层次分析法(简称AHP)是通过对定量与定性问题进行分析,从而作出决策。而属性层次模型方法(简称AHM)是在AHP方法的基础上建立的,更加简单方便。本文采用AHM法,针对施工方案选择这一实际问题进行分析,求出各个部分的权重,从而得出最优的方案。

关键词 属性层次模型 层次分析法 属性测度 属性判断矩阵

科学的分析通常是对定性与定量问题进行研究,按层次分析法模型(AHP)的要求建立目标、准则和方案三个层次,并进行相对应分析、计算,进而作出决策。但是AHP方法对判断矩阵的一致性要进行检验,需要大量的计算。由于问题构成因素的复杂性,这样给利用AHP方法解决问题带来了许多不便,而属性层次模型(AHM))方法可以较有效地解决无结构决策问题。

程乾生教授提出属性层次模型,它是在研究AHP模型的基础上于出的一种新的无结构决策方法。程乾生教授指出:AHP模型相当于重量模型(或举重模型),而AHM相当于球赛模型。在球赛模型中,甲队胜乙队,乙队胜丙队,而甲队是可以胜丙队的,这在球赛中是相当普遍的,因此,在AHM方法中,可以不做一致性检验。使用AHM方法在解决问题时,可避免大量的计算,使决策容易实现。本文采用AHM方法对施工方案的选择进行决策。

1属性层次模型法的原理

设Z为一个准则,u1、u2、…、un为n个元素,对于准则Z,比较两个不同元素ui和uj (i≠j), ui和uj对准则Z的相对重要性分别记为uij和uji

按属性测度的要求:uij和uji满足

uij≥0,uji≥0, uij+uji=1,i≠j (1) uij=0,i=j (2) 1≤i≤n, 1≤j≤n (3)

则由相对属性uij组成的n阶矩阵A=(uij)称为属性判断矩阵。相对属性uij可由比例标度aij(aij为AHP方法中的相对属性)确定,通常由下式给定:

5eb4f63da4942_html_c436eaaa7f06bfe8.gif

比例标度由表1确定: 表1 比例标度

K=1

ui和uj相同

K=7

ui比uj明显强

K=3

ui比uj稍强

K=9

ui比uj特别强

K=5

ui比uj

2,4,6,8为其平均值

属性判断矩阵和相对权重可表示为:

M

u1 u2 un

WM

u1

u2

un

u11 u12 u1n

u21 u22 u2n

: : : :

un1 un2 unn

WM1

WM2

WMn

其中:5eb4f63da4942_html_183bbd4f4a637e57.gifi=1,2,...n)为相对权重。

2模型的建立

2.1建立递阶层次结构

AHPAHM方法进行决策,首先是建立其单准则下的递阶层次结构。一般是三层结构:最高层为目标层,中间层为准则层,下面一层为方案层或决策层。(1)确定目标层M以“工程进度”作为目标层。(2)构建准则层Z。专家确定了5个准则去衡量。这5个准则是:

1)Z1施工人员的素质;2)Z2工程费用的支付;3)Z3工程水文地质情况;4)Z4先进材料、技术的的应用;5)Z5社会环境因素。(3)方案层F。施工方案F1施工方案F1综合分析后,选择最优的施工方案。

2.2构造测度判断矩阵和相对属性权向量WM

M–Z AHM属性判断矩阵和相对属性权

M

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

WM

Z1

0

0.143

0.200

0.059

0.091

0.0493

Z2

0.857

0

0.143

0.143

0.200

0.1343

Z3

0.800

0.857

0

0.800

0.143

0.2600

Z4

0.941

0.857

0.200

0

0.500

0.2498

Z5

0.909

0.800

0.857

0.500

0

0.3066

Z-F AHM 属性判断矩阵和相对属性权

Z1

F1

F2

WZ1

Z3

F1

F2

WZ3

Z5

F1

F2

WZ5

F1

0

0.8

0.8

F1

0

0.2

0.2

F1

0

0.857

0.857

F2

0.2

0

0.2

F2

0.8

0

0.8

F2

0.143

0

0.143

Z2

F1

F2

WZ2

Z4

F1

F2

WZ4

F1

0

0.2

0.2

F1

0

0.857

0.857

F2

0.8

0

0.8

F2

0.143

0

0.143

3.计算方案对目标M的合成权WMF

5eb4f63da4942_html_3bd747ad2654d754.gif 通过得出的权重可以看出,对于完成工程进度这一目标准则来说,F1方案F2方案占比权重大,则说明F1方案更有利于完成目标。

5.结论展望

通过应用AHM模型对施工方案测评时,不受一致性检验的限制,简单易行,是一种行知有效的测评方法,有利于找到最优的方案,以达到资源的最合理的配制。生活中很多问题是在多准则下的非递阶层结构,如何在多准则下建立单一准则的递阶层结构模型,是解决复杂问题的关键,有待于进一步研究。

参考文献

[1]刘开第.采用层次分析法一致性检验不是排序的必要条件[J].河北建筑科技学院学报.2002(4):76-79.

[2]刘震.层次分析模型AHM及其应用「J].河北建筑科技学院学报,2003,20(3):78.

[3]程乾生.属性层次模型AHM———一种新的无结构决策方法[J].北京大学学报(自然科学版),1998,34(1):10~13.

[4]廉茂庆.采用层次分析法确定供水价格的探讨[J].东北水利水电,2005,(12):57~60.

[5]王莲芬、许树柏:《层次分析法引论》,中国人民大学出版社,1990.