Методът Saaty: основи, приоритизиране, примери и практически приложения

Съдържание:

Методът Saaty: основи, приоритизиране, примери и практически приложения
Методът Saaty: основи, приоритизиране, примери и практически приложения
Anonim

Методът на Саати е специален начин за системен анализ. Също така този метод има за цел да помогне при вземането на решения. Методът за анализ на йерархиите от Томас Саати е изключително популярен в криминалистиката, особено на Запад, бизнеса, публичната администрация. Също така често се нарича MAI.

Заявление

Докато може да се използва от хора, работещи върху прости решения, процесът на аналитична йерархия е най-полезен, когато групи от хора работят по сложни проблеми, особено тези с високи залози, включващи човешкото възприятие и преценка. В този случай решенията имат дългосрочни последици. Методът Saaty има уникални предимства, когато важни елементи на решението са трудни за количествено определяне или сравнение. Или когато комуникацията между членовете на екипа е възпрепятствана от техните различни специализации, терминология или гледни точки.

Методът Saaty понякога се използва при разработването на много специфични процедури за специфични ситуации, като например оценка на сгради заисторическо значение. Наскоро беше приложен към проект, който използва видеокасета за оценка на условията на магистрала във Вирджиния. Пътните инженери първо го използваха, за да определят оптималния обхват за даден проект и след това да обосноват бюджета си пред законодателите.

Въпреки че използването на процеса на аналитична йерархия не изисква специално академично обучение, той се счита за важен предмет в много висши учебни заведения, включително инженерни училища и висши училища по бизнес. Това е особено важен предмет за качество и се преподава в много специализирани курсове, включително Six Sigma, Lean Six Sigma и QFD.

Аналитични диаграми
Аналитични диаграми

Стойност

Стойността на метода Saaty е призната в развитите и развиващите се страни по целия свят. Например Китай - около сто китайски университета предлагат курсове по AHP. И много докторанти избират AHP като предмет на своите изследвания и дисертации. Повече от 900 статии са публикувани в Китай по този въпрос и има поне едно китайско научно списание, посветено изключително на метода за йерархичен анализ на Saaty.

Международен статут

Международният симпозиум за процеса на аналитична йерархия (ISAHP) се събира на две години за учени и практици с интерес в областта. Темите са различни. През 2005 г. те варираха от „Определяне на стандарти за заплащане на хирургическите специалисти“до „Стратегическо технологично планиране“, „Реконструкция на инфраструктурата в опустошени страни“.

На срещата през 2007 гВалпараисо, Чили, бяха изпратени повече от 90 доклада от 19 страни, включително САЩ, Германия, Япония, Чили, Малайзия и Непал. Подобен брой доклади бяха представени на симпозиума през 2009 г. в Питсбърг, Пенсилвания, на който присъстваха 28 държави. Темите включват икономическа стабилизация в Латвия, избор на портфейл в банковия сектор, управление на горските пожари за смекчаване на глобалното затопляне и селски микропроекти в Непал.

Симулация

Първата стъпка в процеса на йерархичен анализ е моделирането на проблема като йерархия. По този начин участниците изследват аспекти на проблема на различни нива от общи до детайли и след това го изразяват по многостепенен начин, както се изисква от метода Saaty за вземане на решения (анализ на йерархиите). Работейки за изграждане на йерархия, те разширяват разбирането си за проблема, неговия контекст и мислите и чувствата на другия и за двете.

Процес на анализ
Процес на анализ

Структура

Структурата на всяка йерархия на AHP ще зависи не само от естеството на проблема, който се разглежда, но и от знанията, преценките, ценностите, мненията, нуждите, желанията и т.н. Изграждането на йерархия обикновено включва значителни дискусии, изследвания и откриване от участващи страни. Дори след първоначалното изграждане, той може да бъде модифициран, за да отговори на нови критерии или критерии, които първоначално не са били считани за важни; алтернативи също могат да се добавят, премахват или променят.

Анализ на компютъра
Анализ на компютъра

Изберете лидер

Време е да преминем към примерите за метода Saaty. Нека да разгледаме пример за приложението "Избери лидер". Важна задача за вземащите решения е да определят тежестта, която да се даде на всеки критерий при избора на лидер. Друга важна задача на това приложение е да определи тежестта, която да се даде на кандидатите, като се вземе предвид всеки един от критериите. Методът на Т. Саати за анализиране на йерархиите не само им позволява да направят това, но също така дава възможност да се присвои смислена и обективна числена стойност на всеки от четирите критерия. Този пример илюстрира добре същността на техниката. В допълнение, целта на метода Saaty също става ясна, когато прочетете приложението „Изберете лидер“.

Многостранна аналитика
Многостранна аналитика

Процес на промоция

Досега разглеждахме само приоритетите по подразбиране. С напредването на процеса на аналитична йерархия приоритетите ще се променят от техните стойности по подразбиране, тъй като лицата, вземащи решения, въвеждат информация за важността на различните възли. Те правят това чрез серия от сравнения по двойки.

Нелинейна аналитика
Нелинейна аналитика

AHP е включен в повечето учебници по оперативни изследвания и управление и се преподава в много университети; той се използва широко в организации, които внимателно са проучили теоретичните му основи. Въпреки че общият консенсус е, че е технически издържан и практичен, методът има свои собствени критики. В началото на 90-те години на миналия век беше публикувана серия от дискусии между критици и привърженици на проблемите с метода на Саати. Journal of Management Science, 38, 39, 40, и Journal of the Society for Operations Research.

Две училища

Има две школи за смяна на ранга. Единият гласи, че новите алтернативи, които не въвеждат никакви допълнителни атрибути, не трябва да предизвикват промяна в ранга при никакви обстоятелства. Друг смята, че в някои ситуации е разумно да се очаква промяна в ранга. Оригиналната формулировка на вземането на решения от Саати позволяваше промени в ранга. През 1993 г. Foreman въвежда втори режим на синтез на AHP, наречен идеален режим за решаване на ситуации на избор, при които добавянето или премахването на "неуместна" алтернатива не трябва и няма да промени редиците на съществуващите алтернативи. Текущата версия на AHP може да побере и двете училища: идеалният му режим запазва ранга, докато неговият разпределителен режим позволява промяна на ранга. Всеки режим се избира според проблема.

Обръщането на ранга и решението на Saaty са разгледани подробно в статия от 2001 г. в Operations Research. И също може да се намери в главата, наречена „Запазване и промяна на ранга“. И всичко това е в основната книга за метода на сдвоените сравнения на Saaty. Последният представя публикувани примери за промяна на ранга поради добавяне на копия на алтернатива, поради непреходни правила за вземане на решения, поради добавяне на алтернативи на фантом и примамка и поради явления на превключване във функциите на полезност. Той също така обсъжда разпределителни и идеални режими на решенията на Saaty.

Матрица за сравнение

В матрицата за сравнение можете да замените преценката по-малкоположително мнение и след това проверете дали индикацията на новия приоритет става по-неблагоприятна от първоначалния приоритет. В контекста на турнирните матрици, Оскар Перон доказа, че методът на главния десен собствен вектор не е монотонен. Това поведение може да се демонстрира и за обратни nxn матрици, където n>3. Алтернативните подходи се обсъждат другаде.

Графики и диаграми
Графики и диаграми

Кой беше Томас Саати?

Томас Л. Саати (18 юли 1926 г. - 14 август 2017 г.) беше уважаван професор в университета в Питсбърг, където преподава в Graduate School of Business. Джоузеф М. Кац. Той беше изобретател, архитект и главен теоретик на процеса на аналитична йерархия (AHP), рамка за вземане на решения, използвана за мащабен, многостранен, многоцелеви анализ на решенията, и аналитичния мрежов процес (ANP), неговото обобщение за решения за зависимост и обратна връзка. По-късно той обобщи математиката на ANP до Neural Network Process (NNP) с приложение към невронно задействане и синтез, но никой от тях не спечели толкова голяма популярност като метода на Saaty, примери за който бяха обсъдени по-горе.

Той почина на 14 август 2017 г. след едногодишна битка с рак.

Преди да се присъедини към университета в Питсбърг, Саати беше професор по статистика и оперативни изследвания в училището Уортън към Университета на Пенсилвания (1969–1979). Преди това той прекара петнадесет години, работейки за правителствени агенции на САЩ и публично финансирани изследователски компании.

Проблеми

Едно от основните предизвикателства, пред които са изправени организациите днес, е способността им да избират най-подходящите и последователни алтернативи по начин, който поддържа стратегическо съответствие. Във всяка ситуация вземането на правилни решения вероятно е една от най-трудните задачи за науката и технологиите (Triantaphyllou, 2002).

Когато разглеждаме непрекъснато променящата се динамика на настоящата среда, каквато никога не сме виждали досега, правенето на правилния избор въз основа на адекватни и последователни цели е от решаващо значение дори за оцеляването на една организация.

По същество приоритизирането на проекти в портфолио не е нищо повече от схема за поръчване, базирана на съотношението полза/разходи на всеки проект. Приоритетни ще бъдат проекти с по-високи ползи в сравнение с тяхната цена. Важно е да се отбележи, че съотношението полза/разходи не означава непременно използването на изключителни финансови критерии, като добре познатото съотношение разходи/ползи, а вместо това по-широка концепция за ползите от проекта и свързаните с тях усилия.

Тъй като организациите принадлежат към сложни и нестабилни „съратници”, често дори хаотични, проблемът с горната дефиниция се крие точно в определянето на разходите и ползите за всяка конкретна организация.

Опитен анализатор
Опитен анализатор

Проектни стандарти

Стандартът за управление на портфолио на Института за управление на проекти (PMI, 2008) гласи, че обхватът на портфолиото от проекти трябва да се основава на стратегическиорганизационни цели. Тези цели трябва да бъдат приведени в съответствие с бизнес сценария, който от своя страна може да е различен за всяка организация. Следователно няма идеален модел, който да отговаря на критериите, които всеки тип организация би използвал за приоритизиране и избор на своите проекти. Критериите, които трябва да се използват от една организация, трябва да се основават на ценностите и предпочитанията на вземащите решения.

Въпреки че набор от критерии или специфични цели може да се използва за приоритизиране на проекти и определяне на истинската стойност на оптималното съотношение полза/разходи. Основният критерий на групата е финансов. Тя е пряко свързана с разходите, производителността и печалбата.

Например, възвръщаемостта на инвестициите (ROI) е процентът на печалбата от проект. Това ви позволява да сравнявате финансовата възвръщаемост на проекти с различни инвестиции и печалби.

Трансформация

Аналитичният метод на Saati преобразува сравненията, които най-често са емпирични, в числови стойности, които след това се обработват и сравняват. Теглото на всеки фактор ви позволява да оцените всеки от елементите в рамките на определена йерархия. Тази способност за преобразуване на емпирични данни в математически модели е основният отличителен принос на метода AHP в сравнение с други методи за сравнение.

След извършване на всички сравнения и определяне на относителните тегла между всеки от критериите, които трябва да бъдат оценени, се изчислява числената вероятност за всяка алтернатива. Тази вероятност определя вероятносттаче алтернативата трябва да изпълнява очакваната цел. Колкото по-голяма е вероятността, толкова по-голяма е вероятността алтернативата да достигне крайната цел на портфолиото.

Математическото изчисление, включено в процеса на AHP, може да изглежда просто на пръв поглед, но когато се работи с по-сложни случаи, анализът и изчисленията стават по-дълбоки и по-изчерпателни.

Сравняването на два елемента с помощта на AHP може да се направи по различни начини (Triantaphyllou & Mann, 1995). Въпреки това скалата на относителната важност между две алтернативи, предложена от Saaty (SAATY, 2005), е най-широко използваната. Чрез присвояване на стойности, които варират от 1 до 9, скалата определя относителната важност на алтернатива в сравнение с друга алтернатива.

Нечетните числа винаги се използват за определяне на разумна разлика между точките на измерване. Използването на четни числа трябва да се приема само ако е необходимо договаряне между оценители. Когато не може да се постигне естествен консенсус, става необходимо да се определи средната точка като договорено решение (компромис) (Saaty, 1980).

За да служи като пример за изчисленията на AHP за приоритизиране на проекти, беше избран фиктивен модел за вземане на решения за организацията ACME. Докато примерът се развива по-нататък, концепции, термини и подходи към AHP ще бъдат обсъждани и анализирани.

Първата стъпка в изграждането на AHP модел е да се дефинират критериите, които да се използват. Както вече споменахме, всяка организация развива и структурира своя собственасобствен набор от критерии, които от своя страна трябва да са в съответствие със стратегическите цели на организацията.

За нашата фиктивна организация ACME ще приемем, че е извършено проучване заедно с областите на финансиране, стратегия за планиране и критерии за управление на проекти, които ще бъдат използвани. Следният набор от 12 критерия беше приет и групиран в 4 категории.

След като йерархията е установена, критериите трябва да бъдат оценени по двойки, за да се определи относителната важност между тях и относителната им тежест за глобалната цел.

Оценяването започва с определяне на относителното тегло на групите от първоначални критерии.

Принос

Приносът на всеки критерий към целта на организацията се определя чрез изчисления, извършени с помощта на приоритетния вектор (или собствен вектор). Собственият вектор показва относителната тежест между всеки критерий; тя се получава по приблизителен начин чрез изчисляване на средната математическа стойност за всички критерии. Можем да видим, че сумата от всички стойности от вектор винаги е равна на единица. Точното изчисляване на собствения вектор се определя само в конкретни случаи. Тази апроксимация се използва в повечето случаи за опростяване на процеса на изчисление, тъй като разликата между точната стойност и приблизителната стойност е по-малка от 10% (Kostlan, 1991).

Може да забележите, че приблизителните и точните стойности са много близки една до друга, така че изчисляването на точния вектор изисква математически усилия (Kostlan, 1991).

Стойностите, намерени в собствения вектор, имат директнифизическа стойност в AHP - те определят участието или тежестта на този критерий спрямо общия резултат от целта. Например, в нашата ACME организация, стратегическите критерии имат тежест от 46,04% (точно изчисление на собствения вектор) спрямо общата цел. Положителният резултат за този фактор е около 7 пъти повече от положителен резултат за ангажираност на заинтересованите страни (тегло 6,84%).

Следващата стъпка е да потърсите всякакви несъответствия в данните. Целта е да се събере достатъчно информация, за да се определи дали вземащите решения са били последователни в избора си (Teknomo, 2006). Например, ако вземащите решения твърдят, че стратегическите критерии са по-важни от финансовите критерии и че финансовите критерии са по-важни от критериите за ангажираност на заинтересованите страни, би било непоследователно да се твърди, че критериите за ангажираност на заинтересованите страни са по-важни от стратегическите критерии (ако A>B и B>C, би било непоследователно, ако A<C).

Както при първоначалния набор от критерии за организацията на ACME, е необходимо да се оцени относителната тежест на критериите за второто ниво на йерархията. Този процес е точно същият като стъпката за оценка на първото ниво на йерархията (група критерии).

След структуриране на дървото и установяване на приоритетни критерии е възможно да се определи как всеки от проектите-кандидати отговаря на избраните критерии.

По същия начин, както при приоритизиране на критериите, кандидат-проектите се сравняват по двойки скато се вземе предвид всеки установен критерий.

AHP привлече интереса на много изследователи, главно поради математическата природа на метода и факта, че въвеждането на данни е доста просто (Triantaphyllou & Mann, 1995). Неговата простота се характеризира с сравнение по двойки на алтернативи според специфични критерии (Vargas, 1990).

Използването му за избор на проекти за портфолио позволява на лицата, вземащи решения, да разполагат със специфичен и математически инструмент за подкрепа на решенията. Този инструмент не само поддържа и квалифицира решенията, но също така позволява на вземащите решения да обосноват своя избор, както и да моделират възможните резултати.

Използването на метода за анализ на решение/йерархия на Saaty също включва използване на софтуерно приложение, специално проектирано за извършване на математически изчисления.

Друг важен аспект е качеството на оценките, направени от лицата, вземащи решения. За да бъде едно решение възможно най-адекватно, то трябва да е последователно и съвместимо с организационните резултати.

Накрая, важно е да се подчертае, че вземането на решения включва по-широко и по-сложно разбиране на контекста, отколкото използването на конкретен метод. Той предполага, че решенията за портфолио са продукт на преговори, в които методи като метода за йерархия на Saaty поддържат и ръководят ефективността, но те не могат и не трябва да се използват като универсални критерии.

Препоръчано: