系统工程层次分析法.docx
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系统工程层次分析法
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
一、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。
二、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
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。
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:
2.确定评价基准：
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C
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
优先向量
投资额B1
1
3
1/2
1/3
2
4
4
2
3
2
2
使用中的维修费B2
1/3
1
1/6
1/9
2/3
2
1
2/3
1
2/3
2/3
可靠性B3
2
6
1
2/3
4
8
8
4
6
4
4
安全性B4
3
9
2
1
6
10
10
6
9
6
6
可满足交通流量B5
1/2
2
1/4
1/6
1
2
2
1
2
1
1
对河流水质的影响B6
1/4
3/4
1/8
1/10
1/2
1
1
1/2
3/4
1/2
1/2
对河中生态的影响B7
1/4
3/4
1/8
1/10
1/2
1
1
1/2
3/4
1/2
1/2
对河流航运的影响B8
1/2
1
1/4
1/6
1
2
2
1
1
1
1
对环境景观的影响B9
1/3
1
1/6
1/9
2/3
1
1
2/3
1
2/3
2/3
居民的搬迁B10
1/2
1
1/4
1/6
1
2
2
1
2
1
1
方便性B11
1/2
2
1/4
1/6
1
2
2
1
2
1
1
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B1
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
2
1/5
A2
1/2
1
1/7
A3
5
7
1
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B2
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/2
3
A2
2
1
5
A3
1/3
1/5
1
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B3
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/3
5
A2
3
1
7
A3
1/5
1/7
1
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四
安全性B4
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/3
5
A2
3
1
7
A3
1/5
1/7
1
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五
可满足交通流量B5
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
2
7
A2
1/2
1
5
A3
1/7
1/5
1
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六
对河流水质的影响B6
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/2
1/5
A2
2
1
1/6
A3
5
6
1
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七
对河中生态的影响B7
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/2
1/5
A2
2
1
1/6
A3
5
6
1
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八
对河流航运的影响B8
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/3
5
A2
3
1
9
A3
1/5
1/9
1
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九
对环境景观的影响B9
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
2
5
A2
1/2
1
3
A3
1/5
1/3
1
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十
居民的搬迁B10
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/2
1/4
A2
2
1
1/5
A3
4
5
1
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十一
方便性B11
A1
A2
A3
优先向量
MW
A1
1
1/3
5
A2
3
1
7
A3
1/5
1/7
1
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。
4.确定总体优先级向量
总体优先级向量的计算结果
投资C
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
总体优先级
A1
A2
A3
5.按照优先级向量，对系统进行分析、评价、排序：
根据优先级向量可知，桥梁方案的总体优先级为，隧道方案的总体优先级为，渡船方案的总体优先级为，排序为A2、A1、A3，即应选择隧道方案。
四．实验小结：
利用层次分析法解决交通运输系统问题，分析思路清晰，并且需要的数据量不多，就是要对要素之间的关系非常清晰，而且计算步骤有些繁琐。
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