如何尋找決策最優(yōu)解?熵權(quán)TOPSIS助你科學(xué)決策


熵權(quán)topsis是一種融合了熵值法與TOPSIS法的綜合評價方法。熵值法是一種客觀賦值法,可以減少主觀賦值帶來的偏差;而topsis法是一種常見的多目標(biāo)決策分析方法,適用于多方案、多對象的對比研究,從中找出最佳方案或競爭力最強的對象。

熵權(quán)topsis是先由熵權(quán)法計算得到指標(biāo)的客觀權(quán)重,再利用TOPSIS法,對各評價對象進行評價。

熵權(quán)topsis法分析步驟通常可分為以下三步:

(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

(2)熵值法確定評價指標(biāo)的權(quán)重

(3)topsis法得到評價對象的排名結(jié)果

其中第2、3步由SPSSAU自動計算輸出。


一、研究背景

當(dāng)前有一個項目進行招標(biāo),共有4個承包商,分別是A,B,C,D廠。由于招標(biāo)需要考慮多個因素,各個方案指標(biāo)的優(yōu)劣程度也并不統(tǒng)一。為了保證評價過程中的客觀、公正性。因此,考慮通過熵權(quán)TOPSIS法,對各個方案進行綜合評價,從而選出最優(yōu)方案。


二、操作步驟

供應(yīng)商指標(biāo)評價


(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

首先,需要對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。指標(biāo)量綱(單位)不一致會造成不同指標(biāo)的數(shù)據(jù)有大有小,這樣會影響計算結(jié)果。為了消除量綱的影響,分析前需要先對數(shù)據(jù)進行處理。

正向指標(biāo):(X-Min)/(Max-Min)?(生成變量-正向化MMS)

逆向指標(biāo):(Max-X)/(Max-Min)?(生成變量-逆向化NMMS)

[數(shù)據(jù)編碼]--[生成變量]


具體標(biāo)準(zhǔn)化的處理方式有很多種,具體結(jié)合文獻和自身數(shù)據(jù)選擇使用即可。不同的處理方式肯定會帶來不同的結(jié)果,但結(jié)論一般不會有太大的偏倚。

本案例中,價格、工程工期、主材用量均為逆向指標(biāo);施工經(jīng)驗率、產(chǎn)品質(zhì)量合格率、服務(wù)水平均為正向指標(biāo)。按上述步驟分別對正向指標(biāo)、逆向指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。


(2)熵權(quán)TOPSIS法

選擇【綜合評價】--【熵權(quán)TOPSIS】。

將指標(biāo)項放入【評價指標(biāo)】框中,點擊開始分析。

熵權(quán)topsis


三、結(jié)果分析

(1)熵值法確定權(quán)重

上表是通過熵值法計算得出的6個指標(biāo)權(quán)重,可以看出指標(biāo)權(quán)重分布相對較為均勻。

各項指標(biāo)的權(quán)重={0.1415, 0.2366, 0.1415, 0.1415, 0.2366, 0.1433, 0.1004}。

這一步僅僅得到了指標(biāo)權(quán)重,熵值TOPSIS的核心在于TOPSIS法計算出相對接近度。權(quán)重值與數(shù)據(jù)相乘,得到新數(shù)據(jù)newdata,這一過程是SPSSAU自動完成,利用newdata進行TOPSIS法計算。


(2)topsis法得到每組樣本的競爭力排名

從上表可知,利用熵權(quán)法后加權(quán)生成的數(shù)據(jù)(由SPSSAU算法自動完成)進行TOPSIS分析,針對6個指標(biāo)進行TOPSIS評價。最終計算得出各評價對象與最優(yōu)方案的接近程度(C值),并對C值進行排序,得到最優(yōu)方案。

根據(jù)結(jié)果顯示,A廠(評價對象1)是最佳的供應(yīng)商選擇,其次為B廠。


四、其他說明

(1)分析之前是否需要進行標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化、正向化或逆向化處理等?

如果原始數(shù)據(jù)中有負(fù)向指標(biāo)(數(shù)字越大反而越不好的意思),需要針對此類指標(biāo)先‘逆向化’處理。當(dāng)確認(rèn)所有指標(biāo)均為正向指標(biāo)(數(shù)字越大越好的意思)后,需要接著進標(biāo)準(zhǔn)化處理。

數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理目的在于解決量綱問題,標(biāo)準(zhǔn)化處理的方式有很多,常見是‘歸一化’,‘區(qū)間化’,‘均值化’,‘求和歸一化’,‘平方和歸一化’等等非常多。如果指標(biāo)數(shù)據(jù)全部都大于0,SPSSAU建議是使用‘均值化’處理,如果指標(biāo)數(shù)據(jù)有小于或等于0的數(shù)據(jù),SPSSAU建議使用‘區(qū)間化’(默認(rèn)將數(shù)據(jù)壓縮成1~2之間)。

(2)如果分析數(shù)據(jù)中有負(fù)數(shù)或者0值如何辦?

如果分析數(shù)據(jù)有負(fù)數(shù)或者0,這會導(dǎo)致無法進行熵值法計算,SPSSAU算法默認(rèn)會進行‘非負(fù)平移’處理。SPSSAU非負(fù)平移功能是指,如果某列(某指標(biāo))數(shù)據(jù)出現(xiàn)小于等于0,則讓該列數(shù)據(jù)同時加上一個‘平移值’【該值為某列數(shù)據(jù)最小值的絕對值+0.01】,以便讓數(shù)據(jù)全部都大于0,因而滿足算法要求。


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