Процедура 2. На основе иерархической структуры определяется бинарная матрица [B] , устанавливающая соответ-
ствие между альтернативами и критериями. Матрица [B] содержит элементы bij ={0, 1} . При этом если альтернатива Ai оценивается по критерию E j , то bij =1, в противном случае
bij = 0 .
Процедура 3. Осуществляется экспертная оценка альтернатив по соответствующим критериям. Для этой цели используется метод попарного сравнения, метод сравнения относительно стандартов или метод копирования. На основе экс-
пертных оценок с учетом матрицы [B] |
строится матрица [ A] |
||||||||
следующего вида: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E1 |
E2 |
K E p |
|
||||
|
A |
a |
|
a |
|
... |
a1 p |
|
|
|
1 |
11 |
12 |
|
|
|
|
||
[A]= |
A2 |
a21 |
a22 |
... |
a2 p . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... ... ... ... ... |
|
|||||||
|
A |
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
a |
r1 |
a |
r 2 |
a |
rp |
|
||
|
r |
|
|
|
|
|
|||
В матрице [ A] экспертные оценки {aij } представляют векторы приоритетов альтернатив относительно критериев E j . При этом если альтернатива Ai не оценивается по критерию E j то в матрице [ A] соответствующее значение aij = 0 . Векторы в указанной матрице имеют различное число значений aij и
могут быть нормированными или ненормированными в зависимости от используемого метода сравнения альтернатив.
Процедура 4. В результате обработки МПС критериев E j определяется нормированный вектор приоритетов крите-
риев X .
66
Процедура 5. Формируются структурные критерии S и L, отображаемые соответствующими диагональными матри-
цами [S ] и[L] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим состав упомянутых матриц. |
|
|
|
||||||||||||
Матрица [S ] |
имеет следующий вид: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
E |
|
|
|
E |
|
|
E |
p |
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
−1 |
0 |
2 |
|
... |
|
|
|
|
||
|
|
r |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
||||
|
∑ai1 |
|
|
|
|
|
−1 ... |
|
|
|
|
||||
[S ]= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
i=1 |
|
|
|
|
r |
0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
∑ai 2 |
|
... |
|
|
|
−1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
i=1 |
|
|
|
r |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
... |
∑aip |
|
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|||||
где aij – значение векторов приоритетов из матрицы [ A] .
C помощью матрицы [S ] обеспечивается нормирование векторов приоритетов альтернатив, образующих матрицу [ A] ,
если последняя заполнена методом сравнения относительно стандартов или копирования без предварительного нормирования.
Матрица [L] имеет следующий вид:
E1 |
E 2 |
... |
E p |
|
||
|
|
0 |
... |
0 |
|
|
R1 / N |
|
|
||||
[L ]= |
0 |
R2 / N |
... |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
... |
... ... |
|
|
||
|
0 |
0 |
... |
R |
p |
/ N |
|
|
|
|
|
|
|
где |
R j – число альтернатив Ai , находящихся под критерием |
|
p |
E j ; |
N = ∑R j – суммарное число альтернатив, находящихся |
|
j =1 |
под всеми критериями.
Здесь следует отметить, что число N в матрице [L] мо-
жет приниматься равным числу рассматриваемых альтернатив r, т.е. N = r. При этом на конечный результат r способ определения N не оказывает влияния.
67
Использование структурного критерия L позволяет эксперту или ЛПР изменять при необходимости вес альтернатив, связанных с соответствующими критериями пропорционально отношению R j / N . Этим обеспечиваются повышение приори-
тета альтернатив, образующих большие группы, и снижение приоритета альтернатив в группах с их относительно небольшим числом. Здесь имеется в виду, что группу определяют альтернативы, являющиеся «потомками» по отношению к критерию E j . Необходимость в приведенной вычислительной
процедуре обусловлена тем, что у критериев – « родителей» с высоким приоритетом в иерархии может находиться большее число альтернатив – « потомков», а у критериев – « родителей» с низким приоритетом – значительно меньшее число альтернатив – « потомков», чем в первом случае. Поэтому в этой ситуации желательно повышение приоритетов альтернатив в большей группе, поскольку, если альтернатив много, каждый из них получит меньший составной приоритет, чем каждая альтернатива, входящая в меньшую группу с низким приоритетом критериев.
На практике возможны так же случаи, прямо противоположны выше охарактеризованной, когда требуется повысить приоритет так называемых редких альтернатив- «потомков», образующих относительно критериев – « родителей» маленькие группы. В этом случае структуры матрицы [L] принимает следующий вид:
E |
E |
|
... |
Ep |
|
1 |
0 |
2 |
... |
0 |
|
N / R1 |
|
|
|||
[L]= 0 |
N / R |
... |
0 |
. |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
... |
... ... |
|
||
0 |
0 |
|
... |
N / R |
|
|
|
|
|
|
p |
Процедура 6. Определяется вектор приоритетов альтернатив W относительно критериев. Данная процедура реализу-
68
ется последовательным перемножением слева направо следующих матриц и векторов:
а) для случая, когда экспертные оценки в матрице [ A]
ненормированы: |
|
||||
W = [A][S ][L] |
|
[B]; |
(2.2) |
||
X |
|||||
б) для случая, когда экспертные оценки в матрице [ A] |
|||||
нормированы: |
|
||||
W = [A][L] |
|
[B]. |
(2.3) |
||
X |
|||||
В выражении (2.2) и (2.3) диагональная матрица [B]
предназначена для окончательного нормирования значения вектора приоритетов альтернатив. Эта матрица имеет следую-
щий вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
−1 |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
||
|
∑xi |
|
|
|
|
−1 ... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
0 |
|
|
||||
|
i 1 |
|
|
... |
|
|
|
|||||
= |
|
|
∑xi |
|
... |
|
|
|||||
[B]= 0 |
|
|
i=1 |
|
... |
|
|
, |
||||
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
−1 |
|
||
... |
|
|
|
|
r |
|
|
|||||
|
|
|
|
0 |
|
... |
|
∑xi |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
||||
где xi – значение ненормированного вектора приоритетов альтернатив, полученная после последовательного перемножения слева направо матриц [A], [S ], [L] и вектора X ; r – число аль-
тернатив.
Рассмотрим пример вычисления вектора приоритета альтернатив.
Допустим, имеется иерархическая система (рис. 2.2), включающая корневую вершину – фокус (Ф), два критерия K1 и K2 и пять альтернатив A1 , …, A5 . При этом по критерию K1 оценивается все пять альтернатив, а по критерию K2 две альтернативы: A4 и A5 .
69
Рис. 2.2. Иерархия с различным числом альтернатив под критериями
Предположим, что при попарном сравнении альтернатив и критериев получены матрицы, отображающие равную предпочтительность сравниваемых объектов.
Матрицы предпочтений альтернатив относительно кри-
териев K1 |
и K2 соответственно примут вид: |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1 |
|
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
|
|
А4 |
А5 |
A1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
А4 |
1 |
1 |
A2 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
А5 |
1 |
1 |
A3 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
A4 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
A5 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
Построим матрицу предпочтений критериев относительно фокуса (Ф):
|
К1 |
К2 |
К1 |
1 |
1 |
К2 |
1 |
1 |
Правые собственные векторы для приведенных матриц
имеют следующий вид: |
|
W A = {0,2 0,2 0,2 0,2 0,2}T |
– приоритет альтернатив |
K |
|
1 |
|
по критерию K1 ; |
|
70