数学建模方法详解三种最常用算法

发布时间:2023-03-12 23:30:45

数学建模方法详解--三种最常用算法
一、层次分析法
层次分析法[1](analytichierarchyprocessAHP是美国著名的运筹学家TLSaaty教授于20世纪70年代初首先提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法[234].该方法是社会、经济系统决策的有效工具,目前在工程计划、资源分配、方案排序、政策制定、冲突问题、性能评价等方面都有广泛的应用.(层次分析法的基本原理
层次分析法的核心问题是排序,包括递阶层次结构原理、测度原理和排序原理[5].下面分别予以介绍.1递阶层次结构原理
一个复杂的结构问题可以分解为它的组成部分或因素,即目标、准则、方案等.每一个因素称为元素.按照属性的不同把这些元素分组形成互不相交的层次,上一层的元素对相邻的下一层的全部或部分元素起支配作用,形成按层次自上而下的逐层支配关系.具有这种性质的层次称为递阶层次.
2测度原理
决策就是要从一组已知的方案中选择理想方案,而理想方案一般是在一定的准则下通过使效用函数极大化而产生的.然而对于社会、经济系统的决策模型来说,常常难以定量测度.因此,层次分析法的核心是决策模型中各因素的测度化.
3排序原理

层次分析法的排序问题,实质上是一组元素两两比较其重要性,计算元素相对重要性的测度问题.(层次分析法的基本步骤
层次分析法的基本思路与人对一个复杂的决策问题的思维、判断过程大体上是一致的[1]1成对比较矩阵和权向量
为了能够尽可能地减少性质不同的诸因素相互比较的困难,提高结果的准确度.TLSaaty等人的作法,一是不把所有因素放在一起比较,而是两两相互对比,二是对比时采用相对尺度.
假设要比较某一层n个因素C1,,Cn对上层一个因素O的影响,每次取两个因素CiCjaij表示CiCjO的影响之比,Aaijnn,aij0,aji1表示,A称为正互反矩阵.aij一般地,如果一个正互反阵A满足:
aijajkaik,i,j,k1,2,L,n1
A称为一致性矩阵,简称一致阵.容易证明n阶一致阵A有下列性质:A的秩为1A的唯一非零特征根为n
A的任一列向量都是对应于特征根n的特征向量.
如果得到的成对比较阵是一致阵,自然应取对应于特征根n的、归一化的特征向量(即分量之和为1表示诸因素C1,,Cn上层因素O的权重,这个向量称为权向量.如果成对比较阵A不是一致阵,但在不一致的容许范围内,用对应于A最大特征根(

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