Материал: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы математического моделирования» для студентов направления 15.03.05. Перова А.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица 4 Выбор оборудования: матрицы попарных сравнений

для уровня 3, решения и согласованность

 

А

Вектор прио-

Ремонтопри-

А

Б

Вектор

 

Надежность

Б

приорите-

ритетов

годность

В

 

 

В

 

тов

 

 

 

 

 

 

 

А

1

0,754

А

1

5

0,674

 

 

6

 

 

4

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

Б

1/6

0,181

Б

1/5

1

0,101

 

 

1

 

 

1/3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

В

1/8

0,065

В

1/4

3

0,226

 

 

1/4

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

max = 3,136

 

 

 

max

=

 

 

 

 

 

 

3,086

 

 

 

ИС = 0,068

 

 

 

ИС = 0,043

 

 

ОС = 0,117

 

 

 

ОС = 0,074

Производи-

А

Вектор прио-

Современное

А

Б

Вектор

 

Б

программное

приорите-

тельность

В

ритетов

обеспечение

В

 

тов

 

А

1

0,233

А

1

8

0,747

 

 

7

 

 

6

 

 

 

 

1/5

 

 

 

 

 

 

Б

1/7

0,005

Б

1/8

1

0,060

 

 

1

 

 

1/5

 

 

 

 

1/8

 

 

 

 

 

 

В

5

0,713

В

1/6

5

0,193

 

 

8

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

max = 3,247

 

 

 

max

=

 

 

 

 

 

 

3,197

 

 

 

ИС = 0,124

 

 

 

ИС = 0,099

 

 

ОС = 0,213

 

 

 

ОС = 0,170

Страна про-

А

Вектор прио-

Общее состо-

А

Б

Вектор

 

Б

приорите-

изводитель

В

ритетов

яние

В

 

тов

 

 

 

 

 

 

 

А

1

0,745

А

1

1/2

0,200

 

 

8

 

 

½

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

Продолжение табл. 4

Б

 

 

 

1/8

0,065

 

Б

2

0,400

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1/4

 

 

 

1

 

В

 

 

 

1/6

0,181

 

В

2

0,400

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

max = 3,130

 

 

max = 3,000

 

 

 

 

 

 

ИС = 0,068

 

 

ИС = 0,000

 

 

 

 

 

 

ОС = 0,117

 

 

ОС = 0,000

Когда

изго-

 

А

Вектор прио-

Финансовые

А

Вектор прио-

 

Б

 

Б

товлено

 

 

В

ритетов

условия

В

ритетов

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

1

 

0,333

 

А

1

0,072

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1/7

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1/5

 

Б

 

 

 

1

 

0,333

 

Б

7

0,650

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

В

 

 

 

1

 

0,333

 

В

5

0,278

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1/3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

max = 3,000

 

 

max = 3,065

 

 

 

 

 

 

ИС = 0,000

 

 

ИС = 0,032

 

 

 

 

 

 

ОС = 0,000

 

 

ОС = 0,056

~

~

Если

 

теперь

умножить матрицу

A

на вектор

~

 

T

, то получим

 

 

 

x

(x1

,...,xn )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

~

 

 

(1.3)

 

 

 

 

y Ax nx .

 

 

Приведенные соотношения (1.1), (1.3) означают, что в случае полной согласованности попарных суждений, что выполняются для матрицы, имеющей приведенный на рис. 3 вид, проводимые вычисления восстанавливают истинные веса элементов по результатам попарных сравнений. Это позволяет оценить степень их важности в целом. Полная согласованность попарных сравнений означает, что элементы матрицы A удовлетворяют уравнению aijajk aik .

10

Как уже отмечалось, получаемые на практике матрицы попарных сравнений не являются согласованными. Поэтому требуется оценить степень согласованности высказанных суждений. Полученные соотношения (1.1) – (1.3) определяют возможность подобной оценки степени согласованности суждений для любой обратносимметричной матрицы. Действительно, как следует из соотношения (1.3) для полностью согласованной матрицы A, величина n играет роль собственного числа, соответствующего соб-

~

ственному вектору x. В общем же случае для любой обратносимметричной матрицы A величина наибольшего собственного числа max удовлетворяетнеравенству

max n, A ~x max ~x .

Поэтому величина

ИС max n

n1

вМАИ используется в качестве индекса согласованности. Кроме того, вводится отношение согласованности

OС ИС 100%,

ИСr

где ИСr индекс согласованности, получаемый при усреднении множества данных для матриц попарных сравнений при случайном равновероятном (то есть полностью неосмысленном) выборе количественных значений суждений из шкалы 1/10, 1/9,…, 9, 10, но с сохранением свойства обратной симметрии.

Таблица 5 Индекс согласованности при случайной

оценке сравнений

n

1

2

3

 

4

5

7

8

9

10

 

ИСr

0

0

0,58

0,90

1,12

1,32

1,41

1,45

1,49

 

Значения ИСr

приведены в табл. 5. Величина OС счи-

тается приемлемой, если она имеет значения порядка 20% и

11

менее. Если OС выходит из этих пределов, то можно рекомендовать лицам, формулирующим суждения, пересмотреть их с использованием дополнительной информации. В таблицах 2, 3 приведены значения max , ИС , OС , соответствующие по-

парным оценкам, также приведенным в этих таблицах для данной конкретной задачи.

Таким образом, чтобы оценить степень согласованности реально получаемых в ходе опроса матриц попарных сравнений требуется рассчитать ИС, ОС на основе определения величины max по следующим формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

max

yi

, y (y1,...,yn )

T

 

,

(1.4)

 

A x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

 

 

 

 

~

 

~

 

 

~

 

~

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

n

,

 

 

 

 

,

 

(x1

,...,xn ),

xi

aik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

где A

 

aij

 

 

 

исследуемая матрица. Выражения (1.4) по сути

 

 

 

повторяют цепочку выражений (1.1) - (1.3), проводимых для согласованной матрицы A.

После того как, возможно и не с первого раза, получены достаточно согласованные оценки на различных уровнях и их локальные приоритеты, в МАИ осуществляется синтез глобальных приоритетов. Для этого по каждой i-ой альтернативе вычисляется величина

 

 

 

 

 

n2

~(2)~(3),k

,

 

 

(1.5)

 

 

Гi xk

 

xi

 

 

 

 

 

 

 

~(3),k

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

компонент

 

вектора локальных

приоритетов

 

xi

 

 

 

~(3),k

~(3),k

 

~(3),k

)

T

 

для

 

i-ой альтернативы третьего (ниж-

x

 

(x1

 

,...,xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

него)

уровня относительно

k -го критерия верхнего (второго

на

рис.

1)

уровня;

 

 

~(2)

компонент вектора

приоритетов

 

 

xk

~(2)

 

~

(2)

 

 

~(2)

)

T

критериев второго уровня; n2 , n3 коли-

x

(xi

 

,...,xn

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

чество элементов, выделенных в иерархии на втором и третьем уровнях.

В табл. 6 приведены итоговые результаты определения приоритетов выбора для различных уровней и полученные глобальные приоритеты, поясняющие смысл формул (1.4), (1.5).

Таблица 6 Выбор оборудования: глобальные приоритеты выбора

~(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

Обобщен-

x

1

2

3

4

5

6

7

8

ные

или

 

глобальные

~(3)

(0,175

(0,063

(0,149

(0,019

(0,036

(0,042

(0,167

(0,35

приоритеты

x

)

)

)

)

)

)

)

)

Гi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,754

0,233

0,745

0,333

0,674

0,747

0,200

0,07

0,378

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Б

0,181

0,055

0,065

0,333

0,101

0,060

0,400

0,65

0,351

 

0

 

В

0,065

0,713

0,181

0,333

0,226

0,193

0,400

0,27

0,269

 

8

 

Например, для числовых значений, приведенных в табл. 5, глобальный приоритет станка A вычисляется как

Г1 (0,754 0,175) (0,233 0,063) ... (0,072 0,35) 0,378.

Этот станок и был куплен, так как он имеет наивысший приоритет Г1 0,378, тогда как варианты Б и В имеют прио-

ритеты Г2 0,351 и Г3 0,269.

При проведении оценок следует иметь в виду все сравниваемые элементы, чтобы сравнения были релевантными. Нетрудно убедиться в том, что для проведения обоснованных сравнений не следует рассматривать более, чем 7…9 элементов. В таком случае маленькая погрешность в каждой относительной величине меняет ее не очень значительно.

В некоторых задачах при формировании оценок попарных суждений следует учитывать совокупное мнение группы независимых участников опроса. В этом случае каждая оценка aij формируется как геометрическое среднее мнений участни-

ков:

13

Источник: https://studfile.net/preview/16563238/