交通运输系统工程上机实习报告

重庆交通大学学生实验报告实验课程名称：交通运输系统工程开课实验室：明德楼117学院：管理学院年级工程造价专业（5）班学生姓名：学号：开课时间：2008至2009学年第（2）学期总成绩教师签名层次分析法(AHP)一、上机的目的：层次分析法是一种简明的、实用的定性分析与定量分析相结合的系统分析与评价的方法，有很强的实用性。但在一般的系统评价中，由于涉及的因素量多且广，我们需要用一定的程序将其模型化，简单化。同时层次分析法是将分析者的思维过程数学化的一种方法，同时要注意的是一：要建立建立正确的系统层次结构模型；二：要进行矩阵一致性的检验。若结合一定的软件和程序能更好地发挥层次分析法的作用。需要注意的是：一：要建立建立正确的系统层次结构模型；二：要进行矩阵一致性的检验。二、上机内容：上机实例：用层次分析法进行对公路交通系统的分析评价和排序。实例如下：例：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、方便性好，对河流航运的影响小，对河流中的生态影响小；居民搬迁较多。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，对河跨河流公路运输交通建设使用中的维护费可靠性投资额对河流航运的影响对环境景观的影响对河中生态的影响可满足交通流量对河流水质的影响安全性方便性居民的搬迁目标层准则层方案层桥梁P1隧道P2渡船P3三、上机结果：解：根据题设所给的已知条件可得如下的解题步骤：Ⅰ、先以第一层要素为依据，对第二层要素建立判断矩阵如下：跨河流公路运输交通建设B1BBB3B3B4B5B6B7B8B9B10B11优先级向量投资额B1121/21/621/41/41/21/2210.68360.0457使用中的维护费B21/211/41/81/21/61/61/41/41/21/20.35010.0234可靠性B32411/441/21/211431.30320.0871AHP方法的基本工具——判断矩阵判断矩阵标度定义标度含义1两个要素相比，具有同样重要性3两个要素相比，前者比后者稍微重要5两个要素相比，前者比后者明显重要7两个要素相比，前者比后者强烈重要9两个要素相比，前者比后者极端重要2，4，6，8上述相邻判断的中间值倒数两个要素相比，后者比前者的重要性标度安全性B4693193355984.11560.2753可满足交通流量B51/3281/911/61/61/41/411/20.53200.0355对河流水质的影响B64621/261122652.25490.1508对河中生态的影响B74621/361122652.17990.1458对河流航运的影响B82411/541/21/211431.27920.08552对航运景观的影响B92411/541/21/211431.27920.0855居民的搬迁B101/211/41/911/61/61/41/411/20.38910.02603方便性B11121/31/821/51/51/31/3210.58100.03887Ⅱ、再以第二层要素为依据，对第三层要素建立判断矩阵：验证一致性：投资额：λmax=154.3680.0173.2109.0350.0211.0675.031）（CI=077.0133154.3CR=050.055.1077.00.1维护费桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW投资额B1桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1131/50.8434326650.2111410680.675076237隧道p21/311/40.4367902320.1093440650.349603138渡船p35412.7144176170.6795148672.172596468桥梁p11362.6207413940.6442231751.967213787隧道p21/3141.1006424160.270556780.82617802渡船p31/61/410.3466806370.0852200450.26022977验证一致性：维护费：λmax=058.3085.0260.0270.0826.0644.0967.131）（CI=029.0133058.30.1可靠性桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/251.3572088080.3332158661.004363229隧道p22172.4101422640.5917274021.783556261渡船p31/51/710.3057107090.0750567330.226232392验证一致性：可靠性：λmax=014.3)075.0226.0592.0784.1333.0004.1(31CI=007.0133014.30.1安全性桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/351.18563110.2717759080.827304隧道p23182.88449910.6611983892.012732渡船p31/51/810.29240180.0670257030.204031验证一致性：安全性：123.30670.02040.06611.00127.22717.08273.031）（CI=0615.0133123.30.1方便性桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/251.3572088080.3332158661.004363229隧道p22172.4101422640.5917274021.783556261渡船p31/51/710.3057107090.0750567330.226232392验证一致性：方便性：λmax=014.3)075.0226.0592.0784.1333.0004.1(31CI=007.0133014.30.1交通流量桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p112420.5584245431.685489843隧道p21/2131.1447142430.3196182640.964702114渡船p31/41/310.4367902320.1219571930.36810275验证一致性：交通流量：λmax=017.3)122.0368.0320.0965.0558.0685.1(31CI=0085.0133017.30.1水质影响桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1141/31.10064240.2347089241.138653隧道p2411/70.82982650.1769581931.199841渡船p33712.75892420.5883328832.531167验证一致性：水质：λmax=）（5833.05311.21769.01198.12347.03865.1313.205CI=1025.0133205.3生态影响桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1121/50.73680630.1578924880.580367隧道p2211/70.65863380.1411406530.557064渡船p35713.27106630.7009668592.478414验证一致性：生态：λmax=289.37709.04784.21411.05570.01578.05803.031）（CI=1445.0133289.3CR=093.055.11445.0验证一致性：航运：λmax=175.37687.0467.20797.02515.01515.05005.031）（CI=085.0133175.30.1航运的影响桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p1131/70.75394740.1514966730.500547隧道p21/211/80.39685030.0797422880.251586渡船p37813.82586240.7687610392.467176环境景观桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/341.10064240.2691526771.327431隧道p23132.08008380.5086666841.982667渡船p31/4310.90856030.2221806391.815469验证一致性：环境景观：λmax=0875.32221.08154.15086.09826.12691.03274.131）（CI=0437.01330875.30.1居民的搬迁桥梁p1隧道p2渡船p3优先级向量MW桥梁p111/231.1447142430.30.9隧道p22162.2894284850.61.8渡船p31/31/610.3815714140.10.3验证一致性：居民搬迁：λmax=31.03.06.08.13.09.031）（CI=013330.1四、评价结果分析：根据总体优先级向量可知，桥梁方案的总体优先级为0.2584，隧道方案的总体优先级为0.5325，渡船方案的总体优先级为0.2088，可以认为三个方案的排序应为P2P1P3,即应选择隧道方案。五、实验小结：层次分析法（AHP）的基本思想：先按问题的要求建立起一个描述系统功能或特征的系统递阶层次结构，给出判断标准，对每一层的系统要素，进行两两比较，建立判断矩阵。通过判断矩阵特征向量的计算，得出该层要素对上一层要素的权重。在此基础上，计算出各层要素对于总体目标的综合权重，从而得出不同方案的综合评价值，为选择最优方提供依据。层次分析法（AHP）特点：1.分析思路清楚，可将系统分析人员的思维过程系统化、数学化和模型化.2.分析时需要的定量数据不多，但要求对问题所包含的因素及其关系具体而明确；这种方法适用于多准则、多目标的复杂问题的决策分析，广泛用于地区经济发展方案比较、科学技术成果评比、资源规划和分析以及企业人员素质测评。而通过对实例的解析和其中对层次分析法的运用，我们不难发现层次分析法的优点：逻辑性强，与数学模型紧密结合，程序化强。但同时，由于其中涉及的因素量太多且广，对有些因素评价者不可能给出精确的比较判断，就可能会产生判断的不一致性，所以要对每一个判断矩阵进行一致性的检验，从而保证判断评价结果的可靠性。