系统工程层次分析法.doc

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重庆交通大学

学生实验报告

实验课程名称：交通运输系统工程

学院：2009级工程管理专业2班

学生姓名：张方敏

学号：09030201

开课时间：2010至2011学年第二学期

总成绩教师签名

实验报告
实验目的：
通过运用层次分析法解决问题，来掌握层次分析法的基本思想及实施步骤。
实验内容：
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
跨河流公路运输交通建设
使用中
的
维护
费

可
靠
性

投
资
额

对
河
流
航
运
的
影
响

对
环
境
景
观
的
影
响

对
河
中
生
态
的
影
响

可
满
足
交
通
流
量

对
河
流
水
质
的
影
响

安
全
性

方
便
性

居
民
的
搬
迁

目标层

准则层

方案层
桥梁P1
隧道P2
渡船P3

对不同方案的描述：
桥梁P1：投资较大，维护费低；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。
AHP方法的基本工具——判断矩阵
判断矩阵标度定义
标度

含义

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

三、实验步骤：
1.分析该运输系统的要素集合及相关关系，建立层次结构模型:
跨河流公路运输交通建设
使用中
的
维护
费

可
靠
性

投
资
额

对
河
流
航
运
的
影
响

对
环
境
景
观
的
影
响

对
河
中
生
态
的
影
响

可
满
足
交
通
流
量

对
河
流
水
质
的
影
响

安
全
性

方
便
性

居
民
的
搬
迁

目标层

准则层

方案层
桥梁P1
隧道P2
渡船P3

2.确定评价基准：
判断矩阵标度定义
标度

含义

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

3.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：
投资CB1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11优先向量投资额B1131/21/32442322使用中的维修费B21/311/61/92/3212/312/32/3可靠性B32612/34884644安全性B43921610106966可满足交通流量B51/221/41/61221211对河流水质的影响B61/43/41/81/101/2111/23/41/21/2对河中生态的影响B71/43/41/81/101/2111/23/41/21/2对河流航运的影响B81/211/41/61221111对环境景观的影响B91/311/61/92/3112/312/32/3居民的搬迁B101/211/41/61221211方便性B111/221/41/61221211进行一致性检验：
最大特征根：
CI==<
CR==<
∴该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。
b.再以第二层要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵：
第二层对第三层判断矩阵一
投资额B1A1A2A3优先向量MWA1121/5A21/211/7A3571进行一致性检验：
最大特征根:=
CI==<
CR==<
∴该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵二
使用中的维修费B2A1A2A3优先向量MWA111/23A2215A31/31/51进行一致性检验：
最大特征根：=
CI==<
CR==<
∴该判断矩阵的一致性较好，是可以接受的。

第二层对第三层判断矩阵三
可靠性B3A1A2A3优先向量MWA111/35