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