Transcript دریافت فایل
مباحث نوین تحقیق
درعملیات
استاد:
دکتر علی ثریائی
عضوهیات علمی دانشگاه آزاد اسالمی
واحد بابل
تهیه کننده :زینب حسین زاده
ANP
مقدمه
در AHPوابستگی ها به صورت خطی (یعنی از باال
به پایین و یا بالعکس) است.
اگر وابستگی دوطرفه باشد یعنی وزن شاخص ها به
گزینه ها و وزن گزینه ها به شاخص ها وابسته
باشد ،مساله از حالت سلسله مراتبی خارج شده و
تشکیل یک شبکه یا سیستم غیرخطی را می دهد که
در این صورت نمی توان از قوانین و فرمولهای
AHPاستفاده کرد.
1/31
در شکل زیر نمونه ای از یک فرایند
سلسله مراتبی و یک شبکه نشان داده
شده است:
در حالت سلسله مراتبی ارتباط یک طرفه بوده در حالی
که در شبکه ممکن است یک عنصر بر عناصر دیگر در هر
جهت و یا حتی بر خودش هم تاثیر داشته باشد.
شبکه غیر خطی
فرآیند سلسله مراتبی
2/31
در AHPوزن نسبی نهایی یک گزینه از
مجموع تسهیم به نسبت وزن معیارها به
گزینه ها به دست می آید.
یعنی ابتدا سهم (وزن) شاخص ها و زیرشاخص ها
مشخص شده و سپس سهم (وزن) هر گزینه از شاخص
مشخص می شود که مجموع این وزن ها ،وزن نهایی
هر گزینه را نشان می دهد .این حالت
ارتباط یک طرفه یا سلسله مراتبی می نامیم.
در ارتباطات چندطرفه نه تنها A
است بلکه Bنیز از Aتاثیرپذیر
صورت مساله از حالت خطی خارج
تسهیم به نسبت نمی تواند برای
نهایی گزینه ها استفاده شود.
را
به Bوابسته
است .در این
شده و مجموع
رتبه
محاسبه 3/31
مثال) می خواهیم از بین دو کاالی Aو B
براساس هزینه خرید و حمل آن ها یکی را
انتخاب کنیم.
در جدول زیر اطالعات مربوط به هر دو نوع هزینه
و هزینه کل آورده شده است .چنانچه مشخص است
کاالی Aانتخاب می شود زیرا هزینه کمتری دارد.
هزینه کل هزینه حمل
هزینه
کاال
خرید
A
1000
200
1200
2100
100
2000
B
4/31
اکنون این مساله را با فرایند تحلیل
سلسله
مراتبی
حل
می
کنیم.
نمودار
سلسله مراتبی آن در شکل زیر رسم شده
است:
انتخاب کاال
هزینه
خرید
هزینه
حمل
B
A
5/31
سپس ماتریس مقایسه زوجی معیارها را
نسبت به هدف تشکیل می دهیم.
چنانچه
اهمیت
هزینه
حمل
هزینه
به
خرید
یکسان در نظر گرفته شود ،داریم:
𝐶2
0.5
0.5
=𝑤
𝐶1
1 1
1 1
𝐶1
𝐶2
6/31
ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها نسبت به
هزینه خرید:
𝐵
2
3
1
3
1000
2000
1
𝐴
1
1
𝐴
1
2000
1000
1
1
𝐵
7/31
ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها نسبت به
هزینه حمل:
𝐴
𝐵
200
1
3
100
2
3
1
1
1
𝐴
1
100
200
1
1
𝐵
8/31
حال وزن نهایی هر گزینه را محاسبه می
کنیم:
= 0.5
𝟏
) (
𝟑
∗ 𝟓+ 𝟎.
= 0.5
𝟐
) (
𝟑
∗ 𝟓+ 𝟎.
𝟐
𝟑
∗ 𝟓 = 𝟎.وزن نسبی نهایی کاالی
A
𝟏
𝟑
∗ 𝟓 = 𝟎.وزن نسبی نهایی کاالی
B
چنانچه مشاهده می کنیم در این حالت وزن هر
کدام از دو کاال یکسان است حال آنکه در عمل
9/31
اینگونه نیست.
حال با دقت بیشتری به وزن های
نسبی در سلسله مراتب زیر می
پردازیم:
انتخاب
کاال
هزینه
حمل
هزینه
خرید
1
3
B
A
2
3
10/31
𝟏
𝟑
وزن نسبی
اما:
یکی از
𝟏
𝟑
روی هر دو شاخه وجود دارد
ها از
تقسیم
1000بر 3000حاصل
شده (وزن نسبی گزینه Bاز هزینه خرید) و
دیگری از تقسیم 100بر ( 300وزن نسبی
گزینه Aاز هزینه حمل) به دست آمده است.
به عبارت دیگر
𝟏
𝟑
معنا و بزرگی و
مربوط به هزینه خرید یک
𝟏
𝟑
هزینه حمل ،معنا و
بزرگی دیگری دارد.
اگر
جنس
این
دو
معیار
متفاوت
بود با
11/31
درنظر گرفتن وزن ،این تفاوت لحاظ میشد،
به عبارت دیگر:
وزن هزینه خرید و هزینه حمل باید متفاوت در
نظر گرفته شود ،وزن هزینه خرید باید بیشتر
از وزن هزینه حمل باشد.
مقدار وزن هزینه خرید و وزن هزینه حمل به
گزینه ها بستگی دارد که در این صورت مساله
از حالت سلسله مراتبی خارج شده و باید با
روش شبکه ها حل شود.
12/31
حل مسائل شبکه ای
در این قسمت فقط
حالت خاصی
از مسائل شبکه
ای را بررسی می کنیم که در آن وزن قرار
گزینه ها وابسته است.
در این روش ،شبکه را به شاخه های کوچکتر
تقسیم کرده و تک تک عناصر هر شاخه مانند i
را نسبت به عنصری در شاخه jبه صورت زوجی
مقایسه می کنیم و ماتریس زوجی را تشکیل می
دهیم.
سپس بردار ویژه این ماتریس را به دست می
13/31
آوریم (به عبارت دیگر از مقایسه عناصر شاخه
همین موضوع را به بیان دیگر تشریح می
کنیم:
تصور کنید که مساله دارای , … , 𝑐2 , 𝑐1N
شاخه 𝑁𝑐به نام
های
iام تعداد
بوده و در شاخه
𝒊𝒏 عنصر وجود داشته باشد حال
اگر دو شاخه iو jرا انتخاب کرده و تمام
عناصر iرا به صورت زوجی نسبت به عنصر
اول jمقایسه کرده ،ماتریس مقایسه زوجی
که در زیر نشان داده شده است به دست می
آید.
14/31
این ماتریس ،مقایسه زوجی کلیه عناصر
شاخه iنسبت به عنصر اول شاخه jاست:
…
𝑖2
𝑖1
𝑤𝑖1
𝑛𝑎1
…
𝑎12
𝑎11
𝑖1
𝑗1
𝑤𝑖2
.
.
.
𝑛𝑎2
…
𝑎22
𝑎21
𝑖2
.
.
.
.
.
.
𝑖𝑛𝑖
𝑗1
𝑗1
𝑖𝑛𝑖𝑤
=
𝑖𝑛𝑎𝑛𝑖,
…
.
.
.
𝑎𝑛𝑖,2
.
.
.
𝑎𝑛𝑖,1
.
.
.
=D
𝑖𝑛𝑖
15/31
بردار
ویژه
حاصل
از
این
مقایسه
زوجی به صورت زیر تعریف می شود:
چنانچه این مقایسه زوجی معنی دار نباشد
بردار ویژه مربوطه صفر خواهد بود:
𝑗1
𝑤𝑖1
𝑗1
𝑤𝑖2
.
.
.
𝑗1
𝑖𝑛𝑖𝑤
16/31
حال تمام عناصر iرا با یکدیگر به صورت
زوجی نسبت به تمام عناصر jمقایسه می
کنیم و بردارهای ویژه آنرا به دست می
آوریم:
ماتریس زیر حاصل خواهد شد:
𝑗𝑛𝑗
𝑤𝑖1
𝑗𝑛𝑗
𝑤𝑖2
.
.
.
𝑗𝑛𝑗
𝑛𝑖𝑤
𝑖
…
𝑗2
𝑤𝑖1
𝑗1
𝑤𝑖1
…
𝑗2
𝑤𝑖2
.
.
.
𝑗1
𝑤𝑖2
.
.
.
𝑖𝑛𝑖𝑤
𝑗1
.
.
.
…
𝑗2
𝑖𝑛𝑖𝑤
17/31
ماتریس فوق را برای تمام شاخه ها به
دست می آوریم:
که ماتریس زیر حاصل می شود و به آن سوپر
ماتریس گفته می شود:
𝑁𝑤1
…
𝑤12
𝑤11
𝑁𝑤2
…
𝑤22
𝑤21
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
𝑤𝑁2
𝑤𝑁1
𝑁𝑁𝑤
…
=w
18/31
ساعتی با استفاده از ماتریس های
احتمالی و زنجیره های مارکف اثبات می
کند که:
وزن نهایی عناصر از رابطه زیر به دست می
آید:
𝑤 = lim 𝑤 2𝑘+1
∞→𝑘
19/31
روش سوپرماتریس
در اینجا مثال قبلی را به روش سوپرماتریس
حل می کنیم:
برای
حل
مسائل
شبکه
ای
ارتباطات
که
مطابق شکل
هزینه ابتدا نمودار آنرا
دوطرفه بوده
هزینه
حمل
زیر رسم می کنیم:
A
خرید
B
20/31
چنانچه در شکل مالحظه کردیم:
مشخص است که حالت سلسله مراتبی در این
مسئله صادق نیست زیرا وزن Aو Bهرکدام
به دو معیار (هزینه خرید و حمل) وابسته
بوده و وزن دو معیار نیز به گزینه ها
وابسته می باشد.
به عبارتی دیگر هزینه خرید و هزینه حمل
در رابطه با کاالی Aیک وزن داشته و در
رابطه با کاالی Bیک وزن دیگر دارد.
21/31
چنانچه بخواهیم وزن نهایی این عناصر
را پیدا کنیم باید مقایسه های زیر را
انجام دهیم:
الف) Aو Bرا نسبت به هزینه خرید به صورت
زوجی مقایسه کرده و ماتریس زوجی را تشکیل
می دهیم،
ب) Aو Bرا نسبت به هزینه حمل به صورت
زوجی مقایسه کرده و ماتریس زوجی را تشکیل
می دهیم،
ج) هزینه خرید و هزینه حمل را به صورت زوجی
نسبت به Aمقایسه کرده و ماتریس زوجی را
تشکیل می دهیم،
22/31
د) هزینه خرید و هزینه حمل را به صورت زوجی
مجددا داده های مثال قبل را در نظر
ا
میگیریم و با روش سوپرماتریس مسئله
را حل می کنیم:
ماتریس های مربوط به ردیف های «الف» و
«ب»
قبال
ا
محاسبه
شده
اند
کافیست
و
که
ماتریسهای ردیفهای «ج» و «د» را محاسبه
کنیم که عبارتند از:
خرید= 𝑪𝐶𝟐1 ،هزینه
ج) کاالی = 𝑪𝟏 ( Aهزینه 𝐶2
حمل)
5
6
1
6
=
1000
200
1
1
𝐶1
200
1000
𝐶2
23/31
برای کاالی Bداریم:
د) کاالی = 𝑪𝟏 ( Bهزینه خرید= 𝑪𝟐 ،هزینه
حمل)
20
21
1
21
=
𝐶2
𝐶1
2000
100
1
𝐶1
100
2000
𝐶2
1
24/31
سوپرماتریس به صورت زیر خواهد بود:
𝐵
𝐴
𝐶2
20
21
1
21
5
6
1
6
0 0
𝐶1
0 0
𝐶2
0 0
0 0
1
3
2
3
𝐶1
2
3
1
3
𝐴
=W
𝐵
25/31
توان سوم Wبه صورت زیر خواهد بود:
𝐵
𝐴
𝐶2
𝐶1
0
0
0.88 0.88
0
0
0.12 0.12
0.63 0.63
0 0
0.37 0.37
0 0
𝐶1
𝐶2
𝐴
3
= 𝑊
𝐵
26/31
چنانچه مالحظه می شود وزن عناصر به
صورت زیر خواهد بود:
وزن
عنصر
0.88
هزینه خرید
0.12
هزینه حمل
0.63
کاالی A
0.37
کاالی B
از آنجا که بین دو کاالی Aو Bیکی را می
خواهیم انتخاب کنیم کاالی Aکه دارای رتبه
ی بیشتری است ،انتخاب خواهد شد ،زیرا که
در عمل نیز کاالی Aدارای حداقل هزینه
27/31
استراتژی های اولویت بندی
ممکن است برای خواننده این سوال مطرح
شود که اگر در یک مسئله واقعی از روشهای
مختلف تصمیم گیری چندشاخصه استفاده شود و
این
روش
ها
رتبه
بندی
واحدی
برای
آن
مسئله ارائه نکنند تکلیف چیست؟
برای این وضعیت روشهای مختلفی مطرح شده
که به روشهای ادغام معروفند .این روشها
عبارتند
از
روش
میانگین
بردا و روش کپ لند.
رتبه
روش
ها28/31 ،
روش میانگین رتبه ها
این روش گزینه ها را بر اساس میانگین
رتبه
های
بدست
آمده
از
روشهای
مختلف
MADMاولویت بندی می کند.
29/31
فرض
مثال)
4
کنید
روش
بندی
رتبه
ELECTRE ،TOPSIS ،SAWو AHPرا برای
مسئله ای استفاده کردیم:
میانگین رتبه هر گزینه را حساب نموده و
نتایج به شرح جدول زیر می باشد:
میانگی
ن رتبه
روشهای MADM
TOPSIS ELECTRE AHP
گزینه
SAW
2
4
1
2
1
𝐴1
1.5
1
2
1
2
𝐴2
3
2
4
3
3
𝐴3
3.5
3
3
4
4
𝐴4
30/31
نتیجه:
برای نمونه ،گزینه
𝟏𝑨 در روش SAWرتبه
اول ،در روش TOPSISرتبه دوم ،در روش
ELECTREرتبه اول و در روش AHPدر رتبه
چهارم قرار گرفته است.
با توجه به میانگین رتبه ها (که در ستون
سمت راست جدول آورده شده است) رتبه بندی
گزینه ها به صورت زیر خواهد بود:
𝟒𝑨 > 𝟑𝑨 > 𝟏𝑨 > 𝟐𝑨
31/31
با
تشکر