Saaty-metoden: Grundlæggende, prioritering, eksempler og praktiske applikationer

Indholdsfortegnelse:

Saaty-metoden: Grundlæggende, prioritering, eksempler og praktiske applikationer
Saaty-metoden: Grundlæggende, prioritering, eksempler og praktiske applikationer
Anonim

Saatys metode er en speciel måde at analysere systemet på. Denne metode er også rettet mod at hjælpe med at træffe beslutninger. Metoden til analyse af hierarkier af Thomas Saaty er ekstremt populær i retsmedicinsk videnskab, især i Vesten, erhvervslivet, offentlig administration. Det omtales også ofte som MAI.

Application

Selv om den kan bruges af folk, der arbejder på simple løsninger, er den analytiske hierarkiproces mest nyttig, når grupper af mennesker arbejder med komplekse problemer, især dem med høje indsatser, der involverer menneskelig opfattelse og dømmekraft. I dette tilfælde har beslutninger langsigtede konsekvenser. Saaty-metoden har unikke fordele, når vigtige elementer i en løsning er svære at kvantificere eller sammenligne. Eller når kommunikationen mellem teammedlemmer er hæmmet af deres forskellige specialiseringer, terminologi eller perspektiver.

Saaty-metoden bruges nogle gange i udviklingen af meget specifikke procedurer til specifikke situationer, såsom værdiansættelse af bygninger forhistorisk betydning. Det er for nylig blevet anvendt til et projekt, der bruger videobånd til at vurdere motorvejsforholdene i Virginia. Vejingeniører brugte det først til at bestemme det optimale omfang for et projekt og derefter begrunde deres budget over for lovgiverne.

Selvom brugen af den analytiske hierarkiproces ikke kræver særlig akademisk træning, betragtes det som et vigtigt emne i mange højere uddannelsesinstitutioner, herunder ingeniørskoler og handelshøjskoler. Dette er et særligt vigtigt kvalitetsfag og undervises i mange specialiserede kurser, herunder Six Sigma, Lean Six Sigma og QFD.

Analytiske diagrammer
Analytiske diagrammer

Value

Værdien af Saaty-metoden er anerkendt i udviklede lande og udviklingslande rundt om i verden. For eksempel Kina - omkring hundrede kinesiske universiteter tilbyder kurser i AHP. Og mange ph.d.-studerende vælger AHP som genstand for deres forskning og afhandlinger. Mere end 900 artikler er blevet publiceret i Kina om dette emne, og der er mindst ét kinesisk videnskabeligt tidsskrift, der udelukkende er helliget Saatys hierarkiske analysemetode.

International status

The International Symposium on the Analytical Hierarchy Process (ISAHP) mødes hvert andet år for forskere og praktikere med interesse for området. Emner er forskellige. I 2005 strakte de sig fra "Setning Pay Standards for Surgical Specialists" til "Strategic Technology Planning", "Reconstruction of Infrastructure in Devastated Countries".

Ved mødet i 2007 iValparaiso, Chile, mere end 90 papirer blev indsendt fra 19 lande, herunder USA, Tyskland, Japan, Chile, Malaysia og Nepal. Et lignende antal artikler blev præsenteret på symposiet i 2009 i Pittsburgh, Pennsylvania, hvor 28 lande deltog. Emnerne omfattede økonomisk stabilisering i Letland, porteføljeudvælgelse i banksektoren, styring af skovbrande for at afbøde den globale opvarmning og mikroprojekter på landet i Nepal.

Simulering

Det første trin i hierarkianalyseprocessen er at modellere problemet som et hierarki. Ved at gøre det udforsker deltagerne aspekter af problemet på forskellige niveauer fra generelt til detaljeret, og udtrykker det derefter på en multi-niveau måde, som krævet af beslutningstagning (analyse af hierarkier) Saaty-metoden. Ved at arbejde på at opbygge et hierarki udvider de deres forståelse af problemet, dets kontekst og hinandens tanker og følelser om begge dele.

Analyseproces
Analyseproces

Structure

Strukturen af ethvert AHP-hierarki vil ikke kun afhænge af arten af det problem, der behandles, men også af viden, vurderinger, værdier, meninger, behov, ønsker osv. Opbygning af et hierarki indebærer norm alt betydelig diskussion, forskning og opdagelse fra involverede parter. Selv efter den første konstruktion kan den modificeres for at opfylde nye kriterier eller kriterier, som ikke oprindeligt blev anset for vigtige; alternativer kan også tilføjes, fjernes eller ændres.

Analyse på computeren
Analyse på computeren

Vælg en leder

Det er tid til at gå videre til eksemplerne på Saaty-metoden. Lad os tage et kig på et eksempel på applikationen "Vælg en leder". En vigtig opgave for beslutningstagere er at bestemme den vægt, der skal tillægges hvert kriterium, når de skal vælge en leder. En anden vigtig opgave i denne ansøgning er at bestemme vægten, der skal tillægges kandidater, under hensyntagen til hvert af kriterierne. T. Saatys metode til at analysere hierarkier giver dem ikke kun mulighed for dette, men gør det også muligt at tildele en meningsfuld og objektiv talværdi til hvert af de fire kriterier. Dette eksempel illustrerer essensen af teknikken godt. Derudover bliver formålet med Saaty-metoden også tydeligt, når man læser applikationen "Vælg en leder".

Mangefacetteret analyse
Mangefacetteret analyse

Promoveringsproces

Hidtil har vi kun overvejet standardprioriteterne. Efterhånden som den analytiske hierarkiproces skrider frem, vil prioriteterne ændre sig fra deres standardværdier, efterhånden som beslutningstagere indtaster information om vigtigheden af de forskellige noder. De gør dette gennem en række parvise sammenligninger.

Ikke-lineær analyse
Ikke-lineær analyse

AHP er inkluderet i de fleste lærebøger i driftsforskning og -ledelse og undervises på mange universiteter; det er meget brugt i organisationer, der omhyggeligt har studeret dets teoretiske grundlag. Mens den generelle konsensus er, at den er teknisk forsvarlig og praktisk, har metoden sine egne kritikpunkter. I begyndelsen af 1990'erne udkom en række diskussioner mellem kritikere og fortalere for Saatys metodeproblemer iJournal of Management Science, 38, 39, 40, og Journal of the Society for Operations Research.

To skoler

Der er to tanker om at ændre rang. Den ene anfører, at nye alternativer, der ikke indfører yderligere attributter, under ingen omstændigheder bør forårsage en rangændring. En anden mener, at det i nogle situationer er rimeligt at forvente en ændring i rang. Den oprindelige formulering af Saatys beslutningstagning gav mulighed for rangændringer. I 1993 introducerede Foreman en anden metode for AHP-syntese kaldet den ideelle metode til at løse valgsituationer, hvor tilføjelse eller fjernelse af et "irrelevant" alternativ ikke bør og ikke vil ændre rækken af de eksisterende alternativer. Den nuværende version af AHP kan rumme begge disse skoler: dens ideelle tilstand bevarer rang, mens dens fordelingstilstand tillader rang at blive ændret. Begge tilstande er valgt i henhold til problemet.

Rank-vending og Saaty-løsningen er beskrevet detaljeret i en artikel fra 2001 i Operations Research. Og kan også findes i kapitlet "Gemme og ændre rangen." Og alt dette er i hovedbogen om metoden til parrede sammenligninger af Saaty. Sidstnævnte præsenterer offentliggjorte eksempler på rangændring på grund af tilføjelse af kopier af et alternativ, på grund af intransitive beslutningsregler, på grund af tilføjelse af fantom- og lokke alternativer og på grund af skiftende fænomener i hjælpefunktioner. Den diskuterer også distributive og ideelle måder for Saaty's løsninger.

Sammenligningsmatrix

I sammenligningsmatrixen kan du erstatte bedømmelsen mindrepositiv udtalelse, og derefter kontrollere, om angivelsen af den nye prioritet bliver mindre gunstig end den oprindelige prioritet. I forbindelse med turneringsmatricer beviste Oscar Perron, at den primære højre egenvektormetode ikke er monoton. Denne adfærd kan også påvises for inverse nxn-matricer, hvor n>3. Alternative tilgange diskuteres andre steder.

Grafer og diagrammer
Grafer og diagrammer

Hvem var Thomas Saaty?

Thomas L. Saaty (18. juli 1926 - 14. august 2017) var Distinguished Professor ved University of Pittsburgh, hvor han underviste på Graduate School of Business. Joseph M. Katz. Han var opfinderen, arkitekten og hovedteoretikeren af den analytiske hierarkiproces (AHP), en beslutningsramme, der blev brugt til storstilet, multi-parti, multi-objektiv beslutningsanalyse, og den analytiske netværksproces (ANP), dens generalisering til afhængighed og feedback beslutninger. Senere generaliserede han matematikken i ANP til neural netværksproces (NNP) med anvendelse på neural affyring og syntese, men ingen af dem vandt så meget popularitet som Saatys metode, eksempler på hvilke blev diskuteret ovenfor.

Han døde den 14. august 2017 efter en årelang kamp mod kræft.

Før Saaty kom til University of Pittsburgh, var han professor i statistik og operationsforskning ved Wharton School ved University of Pennsylvania (1969-1979). Før det brugte han femten år på at arbejde for amerikanske regeringsagenturer og offentligt finansierede forskningsvirksomheder.

Problems

En af de største udfordringer, som organisationer står over for i dag, er deres evne til at vælge de mest passende og konsekvente alternativer på en måde, der fastholder strategisk overensstemmelse. I enhver given situation er det nok en af de sværeste opgaver for videnskab og teknologi at træffe de rigtige beslutninger (Triantaphyllou, 2002).

Når vi betragter den stadigt skiftende dynamik i det nuværende miljø, som vi aldrig har set før, er det afgørende at træffe det rigtige valg baseret på passende og konsekvente mål, selv for en organisations overlevelse.

Grundlæggende er prioritering af projekter i en portefølje intet andet end en bestillingsordning baseret på fordel-omkostningsforholdet for hvert projekt. Projekter med højere fordele i forhold til deres omkostninger vil blive prioriteret. Det er vigtigt at bemærke, at forholdet mellem fordele og omkostninger ikke nødvendigvis betyder brugen af eksklusive økonomiske kriterier, såsom det velkendte cost-benefit-forhold, men derimod et bredere begreb om projektfordele og tilhørende indsats.

Fordi organisationer tilhører en kompleks og flygtig "fælle", ofte endda kaotisk, ligger problemet med ovenstående definition netop i at bestemme omkostningerne og fordelene for en bestemt organisation.

Erfaren analytiker
Erfaren analytiker

Projektstandarder

The Project Management Institute Standard for Portfolio Management (PMI, 2008) angiver, at omfanget af en projektportefølje skal være baseret på strategiskorganisationens mål. Disse mål skal være tilpasset forretningsscenariet, som igen kan være forskelligt for hver organisation. Derfor er der ingen ideel model, der ville passe til de kriterier, som enhver type organisation ville bruge til at prioritere og udvælge sine projekter. Kriterierne, der skal bruges af en organisation, bør være baseret på beslutningstageres værdier og præferencer.

Selvom et sæt kriterier eller specifikke mål kan bruges til at prioritere projekter og bestemme den sande værdi af det optimale forhold mellem fordele og omkostninger. Koncernens hovedkriterium er økonomisk. Det er direkte relateret til omkostninger, ydeevne og fortjeneste.

For eksempel er investeringsafkast (ROI) procentdelen af fortjenesten fra et projekt. Dette giver dig mulighed for at sammenligne det økonomiske afkast af projekter med forskellige investeringer og overskud.

Transformation

Saatis analysemetode konverterer sammenligninger, som oftest er empiriske, til numeriske værdier, som derefter bearbejdes og sammenlignes. Vægten af hver faktor giver dig mulighed for at evaluere hvert af elementerne inden for et bestemt hierarki. Denne evne til at konvertere empiriske data til matematiske modeller er det vigtigste kendetegn ved AHP-metoden sammenlignet med andre sammenligningsmetoder.

Efter at have foretaget alle sammenligninger og bestemt de relative vægte mellem hvert af de kriterier, der skal evalueres, beregnes den numeriske sandsynlighed for hvert alternativ. Denne sandsynlighed bestemmer sandsynlighedenat alternativet skal opfylde det forventede formål. Jo højere sandsynlighed, jo mere sandsynligt er alternativet for at nå porteføljens slutmål.

Matematisk beregning inkluderet i AHP-processen kan virke simpel ved første øjekast, men når man arbejder med mere komplekse cases, bliver analysen og beregningerne dybere og mere omfattende.

Sammenligning af to elementer ved hjælp af AHP kan gøres på en række forskellige måder (Triantaphyllou & Mann, 1995). Men skalaen af relativ betydning mellem to alternativer foreslået af Saaty (SAATY, 2005) er den mest udbredte. Ved at tildele værdier, der går fra 1 til 9, bestemmer skalaen den relative betydning af et alternativ sammenlignet med et andet alternativ.

Ulige tal bruges altid til at bestemme en rimelig forskel mellem målepunkter. Brugen af lige tal bør kun accepteres, hvis der er behov for forhandling mellem bedømmere. Når en naturlig konsensus ikke kan opnås, bliver det nødvendigt at definere midtpunktet som en aft alt løsning (kompromis) (Saaty, 1980).

For at tjene som eksempel på AHP's beregninger for prioritering af projekter, blev en fiktiv beslutningsmodel for ACME-organisationen valgt. Efterhånden som eksemplet udvikler sig yderligere, vil koncepter, termer og tilgange til AHP blive diskuteret og analyseret.

Det første skridt i opbygningen af en AHP-model er at definere de kriterier, der skal bruges. Som allerede nævnt udvikler og strukturerer hver organisation sin egeneget sæt af kriterier, som igen skal være i overensstemmelse med organisationens strategiske mål.

For vores fiktive ACME-organisation vil vi antage, at der er foretaget forskning sammen med områderne finansiering, planlægningsstrategi og projektledelseskriterier, der skal bruges. Følgende sæt af 12 kriterier blev vedtaget og grupperet i 4 kategorier.

Når hierarkiet er etableret, bør kriterierne evalueres i par for at bestemme den relative betydning mellem dem og deres relative vægt for det globale mål.

Evaluering begynder med at bestemme den relative vægt af de indledende kriteriegrupper.

Bidrag

Bidraget fra hvert kriterium til det organisatoriske mål bestemmes af beregninger udført ved hjælp af prioritetsvektoren (eller egenvektoren). Egenvektoren viser den relative vægt mellem hvert kriterium; det opnås på en omtrentlig måde ved at beregne det matematiske gennemsnit for alle kriterier. Vi kan observere, at summen af alle værdier fra en vektor altid er lig med én. Den nøjagtige beregning af egenvektoren bestemmes kun i specifikke tilfælde. Denne tilnærmelse bruges i de fleste tilfælde til at forenkle beregningsprocessen, da forskellen mellem den nøjagtige værdi og den omtrentlige værdi er mindre end 10 % (Kostlan, 1991).

Du bemærker måske, at de omtrentlige og nøjagtige værdier ligger meget tæt på hinanden, så beregning af den nøjagtige vektor kræver matematisk indsats (Kostlan, 1991).

Værdier fundet i egenvektoren har direktefysisk værdi i AHP - de bestemmer deltagelsen eller vægten af dette kriterium i forhold til det samlede resultat af målet. For eksempel har strategiske kriterier i vores ACME-organisation en vægt på 46,04% (nøjagtig egenvektorberegning) i forhold til det overordnede mål. En positiv score på denne faktor er omkring 7 gange mere end en positiv score på interessenters engagement (vægt 6,84%).

Det næste trin er at se efter eventuelle uoverensstemmelser i dataene. Målet er at indsamle nok information til at afgøre, om beslutningstagerne var konsekvente i deres valg (Teknomo, 2006). For eksempel, hvis beslutningstagere hævder, at strategiske kriterier er vigtigere end finansielle kriterier, og at finansielle kriterier er vigtigere end interessenters forpligtelseskriterier, ville det være inkonsekvent at hævde, at interessenternes forpligtelseskriterier er vigtigere end strategiske kriterier. (hvis A>B og B>C, ville det være inkonsekvent, hvis A<C).

Som med det indledende sæt af kriterier for ACME-organisationen, er det nødvendigt at estimere de relative vægte af kriterierne for det andet niveau i hierarkiet. Denne proces er nøjagtig den samme som trinnet til evaluering af det første niveau i hierarkiet (kriteriegruppe).

Efter strukturering af træet og fastlæggelse af prioritetskriterier er det muligt at bestemme, hvordan hvert af kandidatprojekterne opfylder de valgte kriterier.

På samme måde som ved prioritering af kriterier sammenlignes kandidatprojekter parvis medunder hensyntagen til hvert etableret kriterium.

AHP har tiltrukket sig interesse hos mange forskere, hovedsageligt på grund af metodens matematiske karakter og det faktum, at dataindtastning er ret enkel (Triantaphyllou & Mann, 1995). Dens enkelhed er karakteriseret ved parvis sammenligning af alternativer i henhold til specifikke kriterier (Vargas, 1990).

Dens brug til at vælge porteføljeprojekter giver beslutningstagere mulighed for at have et specifikt og matematisk beslutningsstøtteværktøj. Dette værktøj understøtter og kvalificerer ikke kun beslutninger, men giver også beslutningstagere mulighed for at begrunde deres valg samt modellere mulige resultater.

Brug af Saaty-beslutnings-/hierarkianalysemetoden involverer også brug af en softwareapplikation, der er specielt designet til at udføre matematiske beregninger.

Et andet vigtigt aspekt er kvaliteten af beslutningstagernes vurderinger. For at en beslutning skal være så fyldestgørende som muligt, skal den være konsistent og i overensstemmelse med organisatoriske resultater.

Til sidst er det vigtigt at understrege, at beslutningstagning involverer en bredere og mere kompleks forståelse af konteksten end brugen af en bestemt metode. Han foreslår, at porteføljebeslutninger er et produkt af forhandlinger, hvor metoder som Saatys hierarkimetode understøtter og vejleder ydeevne, men de kan og bør ikke bruges som universelle kriterier.

Anbefalede: