系统工程-层次分析法上机实验报告

1、学生实验报告实验课程名称交通运输系统工程开课实验室交通运输系统工程学 院_年级 专业班学生姓名 学号开课时间 至 学年第学期总成绩教师签名层次分析法(AHP)上机报告一、实验名称：层次分析法(AHP)上机报告二、实验目的：通过实验掌握层次分析法(AHP)的基本思想、学会建立层次结构模型、实施步骤、应用要点以及其检验过 程，学会如何在众多的方案中选择最优方案。三、实验内容：例：一城市打算在河流上建设公路交通系统，提出了三个建设方案： 桥梁P1；隧道P2；渡船P3。对方案的评价有11个指标，请用层次 分析法对三个方案作评价。层次结构模型对不同方案的描述：对不同方案的描述：桥梁P1：投资较大，维护费

2、低；可靠性、安全性、方便性较好，对 河流航运的影响小，对河流中的生态影响小；居民的搬 迁较多。隧道P2：投资大，维护费较低；可靠性、安全性、方便性好，对河流航运的无影响，对河流中的生态无影响；居民的搬迁 多。渡船P3：投资低，维护费高；可靠性、安全性、方便性差，对河流 航运的影响大，对河流中的生态影响较大；居民的搬迁少。四、实验过程：分析该公路交通系统的集合及相关关系，用结构分析法建立系统的层次结 构 模 型 如 下 图 所 示确定评价基准或判断标度。标度定义1两个要素相比，具有同样重要性3两个要素相比，前者比后者稍微重要5两个要素相比，前者比后者明显重要7两个要素相比，前者比后者强烈重要9两

3、个要素相比，前者比后者极端重要2、 4、 6、 8上述相邻判断的中间值倒数两个要素相比，后者比前者的重要性标度从最上层要素开始，依次以最上层要素为依据，对下一层要素进行两两比较，建立判断矩阵。a.先以第一层要素为依据，对第二层要素建立判断矩阵如下表。跨河流公路运输交通建 设cB1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11优先级向量投资额B11395352231/21/210.121297CI=0.1031使用中的维护费B21/911/21/31/21/51/51/31/181/181/90.027046可靠性B31/5211/211/31/31/21/101/101/50.052642安全性

4、B41/332121/21/211/61/61/30.052642可满足交通流量B51/5211/211/31/21/21/101/101/50.037243CR=0.0670对河流水质的影响B61/253231121/41/41/20.078494对河中生态的影响B71/253221121/41/41/20.075653对河流航运的影响B81/332121/21/211/61/61/30.052642对环境景观的影响B9218106104461120.198894居民的搬迁B10218106104461120.198894方便性B11195352231/21/210.121297b.以第二层

5、要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵。由于此时有十一个准则，故有十一个判断矩阵。如下列各表：投资额B1A1A2A3优先级向量桥梁A1130.50.3隧道A21/311/60.1渡船A32610.6第二层对第三层判断矩阵一CI=0CR=0使用的维修费B2A1A2A3优先级向量桥梁A11130.428571隧道A21130.428571渡船A31/31/310.142857第二层对第三层判断矩阵二CI=0CR=0可靠性B3A1A2A3优先级向量桥梁A11240.571429隧道A21/2120.285714渡船A31/41/210.142857第二层对第三层判断矩阵三第二层对第三层判断矩阵四CI=

6、0CR=0安全性B4A1A2A3优先级向量桥梁A1121/50.157596隧道A21/211/90.081615渡船A35910.760789CI=0.0006CR=0.0011可满足交通流量B5A1A2A3优先级向量桥梁A111/230.3隧道A22160.6渡船A31/31/610.1第二层对第三层判断矩阵五CI=0CR=0第二层对第三层层I断矩阵十六搬居民河流 t迁顺的,A1 Ai1A2A2A3A3优先先级向向量1CW.00B68CER=000)1ffi2桥梁响B6 :1/21/7().097737隧桥ABA1 2:1 14 1/4).i 0).08696545隧道A21/411/40

7、.108525渡船A3240.50.546931第二层对第三层判断矩阵七对河中 生态的 影响B7A1A2A3优先级 向量Ci=0.0010桥梁A11270.602629隧道A21/2140.315029Ci=0.0017渡船A31/71/410.082342第二层对第三层判断矩阵八对河流 航运的 影响B8A1A2A3优先级向量CI=0CR=0桥梁A111/31/60.1隧道A2311/20.3渡船A36210.6第二层对第三层判断矩阵九对环境 景观的 影响B9A1A2A3优先级向量CI=0.0018CR=0.0032桥梁A111/31/50.109452隧道A2311/20.308996渡船A

8、35210.581552渡船A37410.715299渡船A37410.715299根据总体优先级向量可知修建桥梁方案的总体优先级为0.2848修建隧道方案的总体优先级为0.2296渡船方案总体优先级为0.4780可以认为三方案的排序为A3,A1,A2即应选择渡船六.实验小结：通过此次上机实验，我不仅掌握了层次分析法(AHP)的基本思 想，会如何建立层次结构模型，如何实施其具体步骤，了解了其应用 要点以及其检验过程，从中也领会到了层次分析法的特点，学会了如 何在众多的方案中选择最优方案。相信在以后的工作中，我定能理论 联系模糊综合评判法设某交通工程有两个实施方案可供选择，方案A和方案B，拟对这

9、两个方案作出评价选择，评价指标为费用效用、 区域发展、社会安定、环境保护、四个方面。经抽样调查，得出两个方案的模糊评价矩阵如下所示：Ra二错误！未找到引用源。Rb=错误！未找到引用源。权系数P=(0.2 ,0.3,0.2,0.3)，评价等级E=(很好，较好，一般，差)=(5,4,3,1)使用模糊综合评判法评价上述两个方案，并作出选择。解.Sa=PRa=Sb解.Sa=PRa=Sb=PRb=可行度：(0.2, 0.3, 0.2, 0.3)(0.2,0.3,0.2,0.3)7 2 0 1.3.7.7.2 0.0.0.0.0.0.0.0. /|12 2 027230.0.0.0.0.0.0.0.117 5 o o o O1.0.0.10.0.0.0.5)-1 1 / = (0.23,0.38,0.34,0.05)=(0