Методы формального, инкрементального и системного планирования имеют свои слабые и сильные стороны. Метода анализа иерархий объединяет лучшие стороны этих концепций.
Метод анализа иерархий (МАИ) предполагает декомпозицию проблемы на все более простые составляющие части и обработку суждений лица, принимающего решение.
МАИ – методологическая основа для решения задач выбора альтернатив посредством их многокритериального рейтингования. Суть заключается в представлении сложной задачи в виде иерархической композиции.
На рис. 1приведен общий вид иерархии, где - элементы иерархии, Ai альтернативы. Верхний индекс у элементов указывает уровень иерархии, а нижний индекс - их порядковый номер. Существует несколько альтернативных способов графического отображения иерархии. На рис. 2 приведены три варианта отображения одной иерархии.
Рис. 1 Общий вид иерархии
Рис. 2. Варианты отображения иерархий:
а – декомпозиция; б – синтез; в – упорядочение
Первый вариант - конкретизация (декомпозиция) заданного множества элементов (в частности, критериев). Второй вариант противоположен первому и предполагает синтез более общих; элементов из заданных частных. Третий вариант - упорядочение предварительно заданного множества элементов на основе их попарного сравнения.
Решение задачи в МАИ включает:
1. Определение и выделение проблемы;
2. Декомпозиция проблемы в иерархию;
3. Построение матрицы парных сравнений;
4. Вычисление приоритетов, наибольшего собственного значения матрицы суждений, индекса согласованности и отношения согласованности
5. Вычисление глобальных приоритетов.
Пример.
Предположим, что комиссия по выбору места постройки аэропорта предварительно отобрала из нескольких возможных три варианта: А, В, К. Тогда структура решаемой задачи может
быть представлена в виде, показанном на рис. 3.
Рис. 3. Иерархическая схема проблемы выбора места для аэропората
Для установления относительной важности элементов иерархии используется шкала отношений (табл. 1). Данная шкала позволяет ЛПР ставить в соответствие степени предпочтения одного сравниваемого объекта перед другим некоторые числа.
Таблица 1
Шкала отношений (степени значимости действий)
Степень значимости | Определение | Объяснение |
Одинаковая значимость | Два действия вносят одинаковый вклад в достижение цели | |
Некоторое преоблада-ние значимости одного действия над другим (слабая значимость) | Существуют соображения в пользу предпочтения одного из действий, однако эти соображе-ния недостаточно убедительны | |
Существенная или сильная значимость | Имеются надежные данные или логические суждения для того, чтобы показать предпочтитель-ность одного из действий | |
Очевидная или очень сильная значимость | Убедительное свидетельство в пользу одного действия перед другим | |
Абсолютная значимость | Свидетельства в пользу предпо-чтения одного действия другому в высшей степени убедительны | |
2, 4, 6, 8 | Промежуточные значе-ния между двумя сосед-ними суждениями | Ситуация, когда необходимо компромиссное решение |
Обратные ве-личины приве-денных выше ненулевых ве-личин | Если действию i при сравнении с действием j приписывается одно из определенных выше не-нулевых чисел, то дей-ствию j при сравнении с действием i приписыва-ется обратное значение | Если согласованность была по-стулирована при получении N числовых значений для образования матрицы |