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 、 、 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 选择旅游地 准则层 景色 费用 居住 饮食 旅途 措施层 1.2 构造判断矩阵 层次结构反映了因素之间的关系，但准则层中的各准则在目标衡量中所占的比重 www.docin.com 并不一定相同，在决策者的心目中，它们各占有一定的比例。 在确定影响某因素的诸因子在该因素中所占的比重时，遇到的主要困难是这些比 重常常不易定量化。此外，当影响某因素的因子较多时，直接考虑各因子对该因 素有多大程度的影响时，常常会因考虑不周全、顾此失彼而使决策者提出与他实 际认为的重要性程度不相一致的数据，甚至有可能提出一组隐含矛盾的数据。为 看清这一点，可作如下假设：将一块重为1 千克的石块砸成 小块，你可以精确 称出它们的
重量，设为 ，现在，请人估计这 小块的重量占总重量的比例（不能 让他知道各小石块的重量），此人不仅很难给出精确的比值，而且完全可能因顾 此失彼而提供彼此矛盾的数据。 设现在要比较 个因子 对某因素 的影响大小，怎样比较才能提供可信的数据 呢？Saaty 等人建议可以采取对因子进行两两比较建立成对比较矩阵的办法。即 每次取两个因子 和 ，以 表示 和 对 的影响大小之比，全部比较结果用矩阵 表 示，称 为 之间的成对比较判断矩阵（简称判断矩阵）。容易看出，若 与 对 的 影响之比为 ，则 与 对 的影响之比应为 。 定义1 若矩阵 满足 （i） ，（ii） （ ） 则称之为正互反矩阵(易见 ， )。 关于如何确定 的值，Saaty 等建议引用数字1~9 及其倒数作为标度。下表列出 了1~9 标度的含义： 标度 含 义 1 3 5 7 9 2，4，6，8 倒数 表示两个因素相比，具有相同重要性 表示两个因素相比，前者比后者稍重要 表示两个因素相比，前者比后者明显重要 表示两个因素相比，前者比后者强烈重要 表示两个因素相比，前者比后者极端重要 表示上述相邻判断的中间值 若因素 与因素 的重要性之比为 ，那么因素 与因素 重要性之比为 。 从心理学观点来看，分级太多会超越人们的判断能力，既增加了作判断的难度， 又容易因此而提供虚假数据。Saaty 等人还用实验方法比较了在各种不同标度下 人们判断结果的正确性，实验结果也表明，采用1~9 标度最为合
层次分析法一致性检验讲解
