Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МАИ_УКР.DOC
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
5.04 Mб
Скачать

7.Реалізація маі з допомогою еом

7.1Універсальні програмні продукти

7.1.1Загальні відомості

Оскільки|тому що| основна розрахункова частина|частка| методу аналізу ієрархій пов'язана з матричними операціями, то найбільш відповідними|придатними| програмними продуктами є|з'являються,являються| математичні, тобто MathCad, Maple, Mathematica, MathLab і ін.

Для вирішення в таких додатках|застосуваннях| досить ввести|запровадити| всі матриці, і за допомогою вбудованих функцій виконати необхідні операції для знаходження власного вектора.

Інформація про такі функції міститься|утримується| в довідковій інформації і керівництву до відповідного додатку|застосування|.

Недоліком|нестачею| використання вказаних додатків|застосувань| є|з'являється,являється| їх достатньо|досить| висока вартість, відповідна спектру вирішуваних математичних задач. Тому придбання|надбання| таких|настільки| могутніх додатків|застосувань| недоцільно для їх використання в ТРАВЕНЬ.

Ще одним універсальним додатком|застосуванням| є|з'являється,являється| Excel. Перевагою використання цього поширеного програмного продукту є|з'являється,являється| те, що ця електронна таблиця є|з'являється,являється| стандартом де-факто для економічних розрахунків.

Враховуючи популярність Excel, а також те, що число вбудованих функцій для матричних розрахунків значно менше, ніж в спеціальних математичних програмах, створення|створіння| електронної таблиці для ТРАВЕНЬ розглянуто|розгледіти| достатньо|досить| детально.

Головною перевагою пропонованого розрахунку є|з'являється,являється| те, що він може бути використаний для трирівневої ієрархії (з|із| числом елементів другого рівня до восьми, і числом елементів третього рівня – до п'яти), не вимагаючи від кінцевого|скінченного| користувача практично ніяких|жодних| навиків|навичок| роботи в Excel. Для отримання|здобуття| рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування| досить ввести|запровадити| початкові|вихідні| дані, заповнити матриці порівнянь, і результат буде одержаний|отриманий| автоматично.

При необхідності розрахунку ієрархій з|із| числом рівнів більше трьох, розрахунки проводитимуться аналогічно описаному варіанту, з|із| додатковими розрахунками для кожного додаткового рівня.

7.1.2Приклад розрахунку в Excel

Ми розглянемо|розгледимо| приклад|зразок| розподілу енергетичних ресурсів (див. п. Рис. 3 .2) для порівняння розрахунку уручну|вручну| і з використанням Excel. Як вже наголошувалося, розроблена таблиця розрахунків призначена для вибору від двох до п'яти альтернатив по 2-8 критеріям. Тому всі приведені таблиці мають відповідне число рядків і стовпців, з|із| яких в даному завданні|задачі| буде заповнено тільки|лише| по три (по числу критеріїв і альтернатив завдання|задачі|)

Перший лист|аркуш| – "Дані" – показаний Рис. 7 .11.

Таблиця "Шкала відносної важливості" приведена лише для нагадування і на розрахунки не впливає. Решту частини|частки| листа|аркуша| розглянемо|розгледимо| докладніше.

Всі приведені таблиці з|із| формулами містити|утримувати| назви рядків і стовпців для полегшення складання таблиць з|із| розрахунками.

ТІЛЬКИ|лише| КОРЕКТНЕ ВВЕДЕННЯ ПРАВИЛЬНИХ ФОРМУЛ У ВІДПОВІДНІ ОСЕРЕДКИ|чарунок,вічка,комірки| ДОЗВОЛИТЬ ВАМ ОДЕРЖАТИ|отримати| РІШЕННЯ|розв'язання,вирішення,розв'язування|.

Більшість формул можуть бути введені|запроваджені| з використанням функції автозаповнення.

Для тих, хто не має достатніх навиків|навичок| введення формул, рекомендується вводити|запроваджувати| формули точно так, як вони приведені в таблицях, в т.ч. точно дотримуючи пунктуацію. Лапки, дужки, коми, крапка з комою мають своє значення у формулах.

Всі формули листа|аркуша| "Дані" (див. Рис. 7 .12) використовуються тільки|лише| для автоматизації заповнення осередків|чарунок,вічок,комірок| D25:D28. Тому можна відмовитися від використання формул на цьому листі|аркуші|, задаючи в осередках|чарунках,вічках,комірках| D25:D28 потрібні значення для критеріїв і альтернатив.

Рис. 7.11

Рис. 7.12 – Формули листа "Дані"

На листі|аркуші| "Критерії" проводиться|виробляється,справляється| попарне порівняння критеріїв з|із| отриманням|здобуттям| вектора пріоритетів:

Рис. 7.13

На цьому листі|аркуші| є ряд|лава,низка| додаткових логічних функцій (на перевірку значень). Ці функції використовуються для того, щоб спростити роботу користувачу і для оформлення таблиці. Так, в заголовках рядків і стовпців автоматично з'являються|появляються| критерії, вказані на листі|аркуші| "Дані". У даному прикладі|зразку| таких критеріїв три (вони з'являються|появляються| в таблиці автоматично), а рядки, що залишилися, із|із| стовпці залишаються порожніми|пустими|. Крім того, одиниці по головній діагоналі також з'являються|появляються| автоматично, "допомагаючи" користувачу визначити розмір таблиці. Порівнюючи критерії, необхідно заповнити тільки|лише| частину|частку| матриці над головною діагоналлю. Друга частина|частка| матриці заповнюється автоматично.

Всі необхідні розрахунки також виконуються автоматично, формуючи вектор пріоритетів.

У матрицях зручно відформатувати осередки|чарунок,вічка,комірки| як "Дробовий", "Простими дробами" (команда "Формат осередку|чарунки,вічка,комірки|") для того, щоб можна було вносити величини 1/3, 1/7 і ін.

Всі формули матриці порівнянь приведені в таблиці:

Таблица 7.12 – формули листа "Критерии"

B

C

D

E

F

G

H

I

J

L

3

КРИТЕРИИ

=Данные!C4

=Данные!C5

=ЕСЛИ(Данные!C6="";"";Данные!C6)

=ЕСЛИ(Данные!C7="";"";Данные!C7)

=ЕСЛИ(Данные!C8="";"";Данные!C8)

=ЕСЛИ(Данные!C9="";"";Данные!C9)

=ЕСЛИ(Данные!C10="";"";Данные!C10)

=ЕСЛИ(Данные!C11="";"";Данные!C11)

Вектор приоритетов

4

0=Данные!C4

1

5

3

 

 

 

 

 

=D17

5

=Данные!C5

=1/D4

1

1/3

 

 

 

 

 

=D18

6

=ЕСЛИ(Данные!C6="";"";Данные!C6)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/E4);"";(1/E4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/E5);"";(1/E5))

=ЕСЛИ(B6="";"";1)

 

 

 

 

 

=D19

7

=ЕСЛИ(Данные!C7="";"";Данные!C7)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F4);"";(1/F4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F5);"";(1/F5))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F6);"";(1/F6))

=ЕСЛИ(B7="";"";1)

 

 

 

 

=D20

8

=ЕСЛИ(Данные!C8="";"";Данные!C8)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G4);"";(1/G4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G5);"";(1/G5))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G6);"";(1/G6))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G7);"";(1/G7))

=ЕСЛИ(B8="";"";1)

 

 

 

=D21

9

=ЕСЛИ (Данные!C9="";"";Данные!C9)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/H4);"";(1/H4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/H5);"";(1/H5))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/H6);"";(1/H6))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/H7);"";(1/H7))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/H8);"";(1/H8))

=ЕСЛИ(B9="";"";1)

 

 

=D22

10

=ЕСЛИ (Данные!C10="";"";Данные!C10)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I4);"";(1/I4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I5);"";(1/I5))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I6);"";(1/I6))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I7);"";(1/I7))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I8);"";(1/I8))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/I9);"";(1/I9))

=ЕСЛИ(B10="";"";1)

 

=D23

11

=ЕСЛИ (Данные!C11="";"";Данные!C11)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J4);"";(1/J4))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J5);"";(1/J5))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J6);"";(1/J6))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J7);"";(1/J7))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J8);"";(1/J8))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J9);"";(1/J9))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/J10);"";(1/J10))

=ЕСЛИ(B11="";"";1)

=D24

Як вже наголошувалося, значна частина|частка| формул призначена лише для зручної роботи. Таблица 7 .12 містить|утримує| формули, які тільки|лише| полегшують роботу по введенню даних:

  • автоматична підстановка критеріїв по рядках і стовпцях

  • автоматична розстановка|розставляння| "одиниць" по головній діагоналі матриці

  • автоматичний розрахунок зворотних величин для тих осередків|чарунок,вічок,комірок|, в яких проставлені дані порівнянь

  • формування порожніх|пустих| осередків|чарунок,вічок,комірок| для тих, порівняння яких або поки не проведено|вироблено,справлено|, або для тих осередків|чарунок,вічок,комірок|, які не будуть заповнені (із-за меншого розміру матриці)

Враховуючи викладене вище, можна відмовитися від введення формул в матрицю, виконуючи всі необхідні дії уручну|вручну|, тобто самостійно внести критерії по рядках і стовпцях і заповнити матрицю.

На цьому ж листі|аркуші| проводиться|виробляється,справляється| розрахунок вектора пріоритетів. Для цього розрахунку введення формул обов'язкове:

Рис. 7.14 – Розрахунок вектора приоритетів на листі "Критерии"

Як видно|показно| з|із|, розрахунок вектора пріоритетів проводиться|виробляється,справляється| через середнє геометричне (Алгоритм №4, стор.32)

У осередку|чарунці,вічку,комірці| Е13 розраховується відношення|ставлення| узгодженості|погодженості| по формулі:

"=D38/Данные!D27"

При правильному розрахунку матриця має вигляд|вид|, як на Рис. 7 .13 (для умови даного завдання|задачі|).

Після|потім| оцінки критеріїв необхідно провести|виробити,справити| порівняння альтернатив по кожному з критеріїв. Порівняння по кожному критерію проводяться на окремих листах (що мають назви Кр1, Кр2 ., Кр8). У нашому завданні|задачі| критеріїв тільки|лише| три, тому для неї достатньо|досить| трьох листів. Всі листи містять|утримують| однакові формули, відрізняючись тільки|лише| осередком|чарункою,вічком,коміркою| А1, в якому дається посилання|заслання| на критерій, по якому порівнюються альтернативи, тобто на листі|аркуші| Кр1 посилання|заслання| на перший критерій, на листі|аркуші| Кр2 – на другій і т.д.

Рис. 7.15 – Матрица сравнений по первому критерию (Э)

Как и для листа "Критерии", ввод формул в эту часть листа является необязательным; формулы используются лишь для удобства работы и быстроты заполнения матриц:

A

B

C

D

E

F

G

H

I

1

=Данные!C4

2

Альтернативы:

="Значение для критерия """&A1&""""

3

=Данные!C17

 

4

=ЕСЛИ(Данные!C18= "";"";Данные!C18)

 

5

=ЕСЛИ(Данные!C19= "";"";Данные!C19)

 

6

=ЕСЛИ(Данные!C20= "";"";Данные!C20)

 

7

=ЕСЛИ(Данные!C21= "";"";Данные!C21)

 

8

9

 

=Данные!C17

=Данные!C18

=ЕСЛИ(Данные!C19= "";"";Данные!C19)

=ЕСЛИ(Данные!C20= "";"";Данные!C20)

=ЕСЛИ(Данные!C21= "";"";Данные!C21)

нормированные значения

10

=Данные!C17

1

3

5

 

 

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B17;1;0)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B17;D23;"")

11

=ЕСЛИ(Данные!C18= "";"";Данные!C18)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/D10);""; 1/D10)

1

2

 

 

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B18;1;0)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B18;D24;"")

12

=ЕСЛИ(Данные!C19= "";"";Данные!C19)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/E10); "";(1/E10))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/E11); "";(1/E11))

=ЕСЛИ(B12="";"";1)

 

 

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B19;1;0)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>= Данные!B19;D25;"")

13

=ЕСЛИ(Данные!C20= "";"";Данные!C20)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F10); "";(1/F10))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F11); "";(1/F11))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/F12); "";(1/F12))

=ЕСЛИ(B13="";"";1)

 

=ЕСЛИ(Данные!D$26>=Данные!B20;1;0)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>=Данные!B20;D26;"")

14

=ЕСЛИ(Данные!C21=""; "";Данные!C21)

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G10);""; (1/G10))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G11);""; (1/G11))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G12);""; (1/G12))

=ЕСЛИ(ЕОШ(1/G13);""; (1/G13))

=ЕСЛИ(B14="";"";1)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>=Данные!B21;1;0)

=ЕСЛИ(Данные!D$26>=Данные!B21;D27;"")

15

 

 

 

 

 

 

16

17

Отношение согласованности (ОС) =

 

 

=ЕСЛИ(ЕОШ(D39/Данные!D28);"";D39/Данные!D28)

Друга частина|частка| цього листа|аркуша| є|з'являється,являється| розрахунковою і введення формул є|з'являється,являється| обов'язковим:

Мал. 7.16 – Формули розрахунку вектора пріоритетів по першому критерію

Більшість формул (див. Error: Reference source not found) можуть бути введені|запроваджені| за допомогою автозаповнення.

Листи Кр2, Кр3 ., Кр8 містять|утримують| всі ті ж формули, що і лист|аркуш| Кр1, тому можуть бути одержані|отримані| копіюванням листа|аркуша| Кр1. (з|із| різницею тільки|лише| в осередку|чарунці,вічку,комірці| А1).

Рис. 7.17 – Листи "Кр2" и "Кр3"

Далі розглянемо лист "Результат":

Рис. 7.18 – Лист "Результат"

На листі|аркуші| "Результат" здійснюється побудова|шикування| вектора глобальних пріоритетів. Для випадку вибору автоматично формується відповідь (осередок|чарунка,вічко,комірка| К13). У нашому випадку, в завданнях|задачах| розподілу ресурсів, слід керуватися самими вектором глобальних пріоритетів.

Формули на цьому листі|аркуші| наступні|слідуючі|:

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

3

Альтернативы

Критерии

4

=Данные!C4

=Данные!C5

=ЕСЛИ(Данные!C6=""; "";Данные!C6)

=ЕСЛИ(Данные!C7=""; "";Данные!C7)

=ЕСЛИ(Данные!C8=""; "";Данные!C8)

=ЕСЛИ(Данные!C9=""; "";Данные!C9)

=ЕСЛИ(Данные!C10="";"";Данные!C10)

=ЕСЛИ(Данные!C11="";"";Данные!C11)

Глобальные приоритеты

5

Численное значение вектора приоритета

6

=Критерии!D17

=Критерии!D18

=ЕСЛИ(Критерии!D19=""; "";Критерии!D19)

=ЕСЛИ(Критерии!D20=""; "";Критерии!D20)

=ЕСЛИ(Критерии!D21=""; "";Критерии!D21)

=ЕСЛИ(Критерии!D22=""; "";Критерии!D22)

=ЕСЛИ(Критерии!D23=""; "";Критерии!D23)

=ЕСЛИ(Критерии!D24=""; "";Критерии!D24)

7

=Данные!C17

=Кр1!I10

=Кр2!I10

=Кр3!I10

=Кр4!I10

=Кр5!I10

=Кр6!I10

=Кр7!I10

=Кр8!I10

=C$6*Кр1!D23+Результат!D$6*Кр2!D23+Результат!E$6*Кр3!D23+Результат!F$6*Кр4!D23+Результат!G$6*Кр5!D23+Результат!H$6*Кр6!D23+Результат!I$6*Кр7!D23+Результат!J$6*Кр8!D23

8

=ЕСЛИ(Данные!C18="";""; Данные!C18)

=Кр1!I11

=Кр2!I11

=Кр3!I11

=Кр4!I11

=Кр5!I11

=Кр6!I11

=Кр7!I11

=Кр8!I11

=C$6*Кр1!D24+Результат!D$6*Кр2!D24+Результат!E$6*Кр3!D24+Результат!F$6*Кр4!D24+Результат!G$6*Кр5!D24+Результат!H$6*Кр6!D24+Результат!I$6*Кр7!D24+Результат!J$6*Кр8!D24

9

=ЕСЛИ(Данные!C19="";""; Данные!C19)

=Кр1!I12

=Кр2!I12

=Кр3!I12

=Кр4!I12

=Кр5!I12

=Кр6!I12

=Кр7!I12

=Кр8!I12

=C$6*Кр1!D25+Результат!D$6*Кр2!D25+Результат!E$6*Кр3!D25+Результат!F$6*Кр4!D25+Результат!G$6*Кр5!D25+Результат!H$6*Кр6!D25+Результат!I$6*Кр7!D25+Результат!J$6*Кр8!D25

10

=ЕСЛИ(Данные!C20="";""; Данные!C20)

=Кр1!I13

=Кр2!I13

=Кр3!I13

=Кр4!I13

=Кр5!I13

=Кр6!I13

=Кр7!I13

=Кр8!I13

=C$6*Кр1!D26+Результат!D$6*Кр2!D26+Результат!E$6*Кр3!D26+Результат!F$6*Кр4!D26+Результат!G$6*Кр5!D26+Результат!H$6*Кр6!D26+Результат!I$6*Кр7!D26+Результат!J$6*Кр8!D26

11

=ЕСЛИ(Данные!C21="";"";Данные!C21)

=Кр1!I14

=Кр2!I14

=Кр3!I14

=Кр4!I14

=Кр5!I14

=Кр6!I14

=Кр7!I14

=Кр8!I14

=C$6*Кр1!D27+Результат!D$6*Кр2!D27+Результат!E$6*Кр3!D27+Результат!F$6*Кр4!D27+Результат!G$6*Кр5!D27+Результат!H$6*Кр6!D27+Результат!I$6*Кр7!D27+Результат!J$6*Кр8!D27

12

13

="Следует остановить свой выбор на альтернативе """&СМЕЩ(B7;ПОИСКПОЗ(K13;K7:K11;0)-1;0;1;1)&""""

=НАИБОЛЬШИЙ(K7:K12;1)

14

с максимальным значением глобального приоритета =

Такий розрахунок не є|з'являється,являється| єдиним і можливо його як удосконалення (використання вбудованих в Excel можливостей|спроможностей| роботи з|із| масивами, додавання|добавка| макросів і ін.), так і спрощення (залишити тільки|лише| ті листи і формули, які безпосередньо беруть участь в розрахунках в збиток|шкоду| універсальності, зручності роботи і красі|вроді| оформлення).

Витрати|затрати| часу на створення|створіння| такої таблиці, зрозуміло, дещо більші, ніж розрахунок розбираного прикладу|зразка| уручну|вручну|. Проте|однак| це одноразові витрати|затрати|, які будуть доцільні, якщо доводиться періодично здійснювати вибір з|із| допомогою ТРАВЕНЬ. Кількість критеріїв і альтернатив, пропоноване в таблиці буде достатнім для більшості рішень|розв'язань,вирішень,розв'язувань|.

Переваги Excel стають очевидними при рішенні складніших задач.

Наприклад, рішення задачі про вибір Вузу (див. Рис. 6 .4) може бути знайдено за допомогою тієї ж самої таблиці, про яку було написано вище за умови, що|при умові , що,при условии | були створені всі вісім (або хоч би шість) листів порівнянь альтернатив по критеріях Кр1, Кр2., Кр6.

Введення початкових даних здійснюється на першому листі|аркуші|:

Рис. 7.19 – Критерії та альтернативи для вибору ВУЗу

Матриці порівнянь для критеріїв (всі оцінки см. п.6.2.1):

Рис. 7.20 – Матриця парних порівнянь для критеріїв

Матриці порівнянь альтернатив за критеріями мають вигляд|вид|:

Рис. 7.21 – Матриця парних порівнянь за критерієм "Організація навчального процессу" (У)

Рис. 7.22 – Матриця парних порівнянь за критерієм "Друзі" (Д)

Рис. 7.23 – Матриця парних порівнянь за критерієм: "Робота в студентських асоціаціях" (А)

Рис. 7.24 – Матриця парних порівнянь за критерієм: "Якість навчання" (ПО)

Рис. 7.25 – Матриця парних порівнянь за критерієм "Можливості бакалаврату" (БП)

Рис. 7.26 – Матриця парних порівнянь за критерієм "Можливості індивідуальних программ" (ИП)

Вектор глобальных приоритетов имеет вид:

Рис. 7.27 – Вектор глобальних приоритетів

Розрахунок в Excel проводиться|виробляється,справляється| з|із| набагато більш високою точністю, чим це робилося|чинилося| при ручних розрахунках (див. п.6.2.1), проте|однак| одержані|отримані| результати досить близькі. Слід ще раз відзначити, що результат в Excel формується відразу ж після|потім| введення всіх даних без проведення яких-небудь додаткових побудов|шикувань| або розрахунків.

Ще однією перевагою розрахунків за допомогою ЕОМ (зокрема, Excel, хоча це відноситься практично до всіх програмних продуктів) є|з'являється,являється| те, що можна дуже швидко оцінити стійкість рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування|, тобто вплив оцінок на результат.

Покажемо це на останньому прикладі|зразку|.

Матриця попарних порівнянь критеріїв має дуже високе відношення узгодженості|погодженості| (див. Рис. 7 .20) – 22,65%. Допустимо, що що ухвалює рішення переглянув свої оцінки, поліпшивши їх узгодженість|погодженість| (див. Рис. 7 .28).

При цьому пріоритети змінилися (див. Рис. 7 .29)

Рис. 7.28 – Нова матриця порівнянь крирерієв

Рис. 7.29 – Новий результат выбору альтернативи

Зміна важливості критеріїв привела до того, що відносна важливість Вузу А стала домінуючою, тоді як за початкових умов перевага віддавалася Вузу В.