问题

如何处理这种多属性决策问题?

回答
咱们来聊聊这个多属性决策问题,这事儿说起来挺实在的,就像咱们平时买东西一样,不能光看一个点,得综合考虑。今天我就一点一点给你掰开了揉碎了讲讲,保证你能听懂,也尽量让这过程听起来更像老朋友唠嗑,而不是机器在念叨。

多属性决策问题,顾名思义,就是我们要在一个有多个衡量标准的“选项池”里,挑出那个“最佳”的。 这个“最佳”不是随便选的,得是综合考虑了所有重要标准之后,最符合我们期望的那个。

举个栗子:你想买一辆车。这车的属性就多了去了:价格、油耗、品牌、空间、安全性、配置、外观等等。你不可能只看价格最低的,也不可能只看油耗最低的,总得有个权衡。这就是典型的多属性决策问题。

那咱们到底该怎么“权衡”呢?这就像做一份美食菜谱,得有主料、辅料,还得考虑火候、调味。一步步来:

第一步:明确你的“菜单”,也就是所有重要的“属性”(Attribute)

这个最关键。你想做啥决定?你关心的点有哪些?就像你买车,首先得想清楚:我最看重的是啥?是省钱(价格、油耗),是实用(空间、安全性),还是面子(品牌、外观)?

怎么做?
头脑风暴: 把所有你能想到的跟决策相关的点都列出来。别怕多,也别怕不靠谱,先扫一遍再说。
分类和筛选: 把列出来的点进行归类。比如,价格和油耗都属于“经济性”。安全性、操控性可能属于“性能”。空间、舒适性属于“舒适性”。然后,剔除那些不太重要、重复或者互相矛盾的属性。
定义属性: 对于筛选出来的每个属性,都要有清晰的定义。比如,“价格”就是裸车价加上购置税保险的总价;“油耗”是百公里油耗;“空间”可以量化为后排腿部空间或后备箱容积。

第二步:给你的“食材”打分,也就是对每个“选项”(Alternative)的“属性”进行评估

有了属性清单,接下来就是看你面前的每一个“选项”在这每个属性上表现怎么样了。就像你拿尺子量、拿秤称一样,给它们打分。

怎么做?
量化评估: 尽量把属性量化。比如价格直接是金额,油耗是升/百公里。对于一些难以量化的属性,比如“品牌影响力”或“外观好看程度”,可以采用评分制。
统一尺度: 这是个难点。比如,价格越低越好,油耗越低越好,但空间越大越好,安全性越高越好。它们的“好”的方向是相反的。这时候,需要把它们统一到同一个衡量方向上。最常见的方法是:
最大化原则: 把所有“越小越好”的属性,转换成“越大越好”的形式。比如,用“1/价格”或者“价格的倒数”来表示。或者更简单粗暴点,设定一个最高值,其他值按比例折算成一个01或者1100的分数。
最小化原则: 把所有“越大越好”的属性,转换成“越小越好”的形式。比如,用一个大数减去实际值再取倒数。
标准分数化(标准化): 这是一个常用的方法。对于某个属性,计算所有选项在这个属性上的得分的平均值和标准差。然后,将每个选项的得分转化为“Z分数”:`(选项得分 平均分) / 标准差`。这样可以将不同量纲的属性转换到同一个标准尺度上,数值越大代表在该属性上的表现越好(或者越差,取决于你的定义)。

第三步:给你的“调味料”定比例,也就是给每个“属性”设定“权重”(Weight)

同样是买车,有的人可能对油耗特别敏感,即使多花点钱也想要省油的车。有的人则更看重品牌,预算可能都用在品牌上了。所以,每个属性的重要性是不一样的。这就是权重。

怎么做?
重要性排序: 把你列出来的属性,按照重要程度从高到低排个序。
分配权重:
直接分配法: 简单粗暴点,你可以直接给每个属性分配一个百分比,所有百分比加起来必须是100%。比如,价格占30%,油耗占25%,品牌占20%,安全占15%,空间占10%。
成对比较法(Analytic Hierarchy Process AHP): 这个稍微复杂点,但更系统。就是把你所有的属性两两拿出来比较,问自己:“在决定买车这件事上,属性A比属性B重要多少倍?”比如,你可能觉得价格比油耗重要2倍。然后通过数学方法来计算出每个属性的权重。这个方法的好处是能减少主观误差。
排名加权法: 先给属性排序,然后根据排名分配权重。比如,第一名给10分,第二名给9分,以此类推。

第四步:把“食材”和“调味料”混合,计算出“菜肴”的最终味道,也就是计算每个“选项”的总得分

现在,你有了每个选项在每个属性上的“分数”,也有了每个属性的“权重”。这时候,就是把它们“融合”起来,算出每个选项的“综合分数”了。

怎么做?
加权求和(Weighted Sum Model WSM): 这是最直接也是最常用的方法。计算公式是:
`选项的总得分 = Σ (选项在属性i上的得分 × 属性i的权重)`
这里的 Σ 就是“求和”,意思是把所有属性计算出来的“得分×权重”值加起来。
举个例子:
假设你选了三辆车(A、B、C),你关心的属性有三个:价格(P)、油耗(F)、安全(S)。
权重:P=0.4, F=0.3, S=0.3 (加起来是1)
评估得分(这里假设已经标准化,值越大越好):
| 车辆 | 价格得分 (P) | 油耗得分 (F) | 安全得分 (S) |
| : | : | : | : |
| A | 8 | 7 | 9 |
| B | 9 | 6 | 8 |
| C | 7 | 9 | 7 |

计算总得分:
车A总得分: (8 × 0.4) + (7 × 0.3) + (9 × 0.3) = 3.2 + 2.1 + 2.7 = 8.0
车B总得分: (9 × 0.4) + (6 × 0.3) + (8 × 0.3) = 3.6 + 1.8 + 2.4 = 7.8
车C总得分: (7 × 0.4) + (9 × 0.3) + (7 × 0.3) = 2.8 + 2.7 + 2.1 = 7.6

在这个例子里,车A的总得分最高,所以它就是你“最佳选择”。

第五步:品尝“菜肴”,进行分析和检验

算出来总得分,理论上就有了“最佳”选项,但别急着下结论。这时候得回头看看,这个结果靠不靠谱?

怎么做?
敏感性分析(Sensitivity Analysis): 看看如果某个属性的权重稍微变动一下,或者某个选项的得分有小幅偏差,会不会导致最终的排名发生变化。如果一点点变动就会让排名大变样,那说明这个结果可能不够稳健,你的权重分配或者评分可能需要重新审视。
对比和验证: 你可以尝试用其他稍微不同的方法来评估,比如调整一下权重的分配比例,看看结果有没有大的出入。也可以和你的直觉或者别人的意见做个对比,看看是否吻合。
考虑“不可能的”选项: 有时候,即使某个选项得分最高,但它可能存在你无法接受的硬性条件,比如预算超太多,或者某个关键属性得分实在太低。这时就需要把这些选项排除,重新选择。

还有一些进阶的“烹饪技巧”或者说方法论,这里也简单提一下,可以让你做得更专业:

TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution): 这个方法更侧重于寻找“最接近理想解”和“离负理想解最远”的选项。它会计算每个选项到“理想点”(所有属性的最优值)和“负理想点”(所有属性的最劣值)的距离,然后根据这两个距离的比例来排序。
ELECTRE (Elimination Et Choix Traduisant la Réalité): 这是一个更偏向“排序”的方法,它通过“优势”和“劣势”关系来排除和选择选项,更适合选项之间存在模糊性或者需要更精细比较的情况。
AHP (Analytic Hierarchy Process): 刚才提到了用来分配权重,但AHP本身也是一个完整的多属性决策方法,它可以帮你构建决策层次结构,进行两两比较,最终得到整体的排序结果。

几个关键的注意事项,就像做饭不能少了盐和油:

1. 决策者的主观性: 任何多属性决策方法,最终都绕不开决策者的主观判断,尤其是在确定属性、评分和权重的时候。承认并尽量系统化这种主观性是关键。
2. 信息的准确性: 你用来评估每个选项在每个属性上表现的数据越准确、越客观,你的决策结果就越可靠。
3. 属性之间的依赖性: 有时候,属性之间不是完全独立的。比如,价格高的车可能配置更好,安全性也更高。在某些复杂情况下,需要考虑这种关联性,不过对于大多数日常决策,先假设它们独立会更简单些。
4. 决策的目标和环境: 同样的属性,不同的决策目标可能会有不同的权重分配。比如,买车是为了家用还是为了跑滴滴,决策的重心就会不一样。
5. 迭代和反馈: 第一次做出来的决策可能不是完美的。你可以把它当作一个起点,根据实际反馈和经验,不断调整属性、权重和评分,让决策过程更优化。

总而言之,处理多属性决策问题,就像是在一个五彩斑斓的市场上,你想买到最称心如意的东西。你要做的就是:

看清楚“货架上”都有啥?(明确属性)
挨个儿比比质量怎么样?(评估选项得分)
哪个最重要,哪个次之?(设定属性权重)
算算综合下来哪个最划算?(计算总得分)
再想想有没有啥“坑”?(敏感性分析和检验)

这个过程听起来可能有点繁琐,但当你把它们都拆解开,你会发现,它本质上就是一种更系统、更理性的思考方式,帮助你在众多选择中,找到那个真正适合你的“最佳解”。希望我讲得够明白,也够接地气,能帮到你!

网友意见

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你这个很简单的高考类型的题目,且有时间序列的。

1、小学时候的评价过程与结果

上面是求解过程。

这个是原理,权重是用熵权法。

上面是小学时候的原始数据。

接着规范化,由于都是正向指标。用极差法归一化后结果如下

接着运用熵权法求权重,再用距离公式(这里用欧式距离)求解

然后再代入一个妥协解公式。


上面四个矩阵对应的排序如下:

第一原始矩阵的

归一化矩阵如下

距离矩阵如下

贴近度矩阵如下

因此可以看到小学阶段就是在城市1最好。

这种排序类的多属性决策问题,用SAISM来处理非常直观。而且能显示整个的决策过程。体现逼近的过程。并且是全自动的。

水一篇硕士论文,博士论文也是非常快的。

上面是改变了一下距离公式,夹逼逼近的过程就发生变化,但是最终结果是一样的。

Adversarial Interpretive Structure Modeling Method(简称 AISM)是在经典的解释结构模型(ISM)基础上,融入生成对抗网络(GAN)中的博弈对抗(Adversarial)思想,最新提出的一种模型方法。一言以蔽之AISM就是在不损失系统功能的前提下,通过相反的层级抽取规则,得出一对最简的层次化的拓扑图。

活动要素(Activity elements) 在对抗有向拓扑层级图中处于不同的层级的要素。

可拓变系统(Extension variable system),也叫活动系统或拓扑活动系统 具有活动要素的系统。

刚性系统(Rigid system),也叫拓扑刚性系统(Topological rigid system) 不含有活动要素的系统。

完全刚性系统(Completely rigid system): 完全刚性系统具有如下三个特性:

其一,关系矩阵中的要素从小到大排序后形成上三角矩阵的满阵形式,即对角线右上方全为1,对角线左下方全为0;同理,关系矩阵中的要素从大到小排列后,则形成下三角矩阵的满阵形式。

其二,两种有向拓扑层级图的结果是一致的,展现为直链型。(一条棍子)

其三,任意两个评价对象(样本,要素,方案)之间都有确定的比较关系(优劣,好坏,可达,大小)。

超级完全刚性系统(Super Completely rigid system): 比完全刚性系统多一个属性

一条棍子的某个节点含有一个回路系统

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