一、基本原理
在信息論中,熵是對不確定性的一種度量。不確定性越大,熵就越大,包含的信息量越大;不確定性越小,熵就越小,包含的信息量就越小。
根據熵的特性,可以通過計算熵值來判斷一個事件的隨機性及無序程度,也可以用熵值來判斷某個指標的離散程度,指標的離散程度越大,該指標對綜合評價的影響(權重)越大。比如樣本數據在某指標下取值都相等,則該指標對總體評價的影響為0,權值為0.
熵權法是一種客觀賦權法,因為它僅依賴於數據本身的離散性。
熵權法的思想是:變量數值變化越大,變異程度越大,則其權重應該更大;反之權重則越小。這是較為合理的。
二、MATLAB實現
(1)方法一
前提:輸入的矩陣已經歸一化到0.001-0.999之間(這里不是0-1是因為0-1會出問題)
%B矩陣中的每一列均已經歸一化至0-1 B(B==0)=0.0001; B(B==1)=0.9999; [n,m]=size(B); % n個樣本, m個指標 %%計算第j個指標下,第i個樣本占該指標的比重p(i,j) for i=1:n for j=1:m p(i,j)=B(i,j)/sum(B(:,j)); end end %%計算第j個指標的熵值e(j) k=1/log(n); for j=1:m e(j)=-k*sum(p(:,j).*log(p(:,j))); end d=ones(1,m)-e; %計算信息熵冗余度 w=d./sum(d); %求權值w 主要需要的結果是這個 s=100*w*B'; %求綜合得分
(2)方法二——推薦(不需要提前進行歸一化 且直接得到每個樣本的得分值)
輸入的矩陣R的行數為樣本數,列代表屬性或者指標
[rows,cols]=size(R); % 輸入矩陣的大小,rows為對象個數,cols為指標個數 k=1/log(rows); % 求k Rmin = min(R); Rmax = max(R); A = max(R) - min(R); y = R - repmat(Rmin,rows,1); %y(i,j) = (R - repmat(Rmin,51,1))/(repmat(A,51,1)); for j = 1 : size(y,2) y(:,j) = y(:,j)/A(j); end %2 求Y(i,j) S = sum(y,1); Y = zeros(rows,cols); for i = 1 : size(Y,2) Y(:,i) = y(:,i)/S(i) end %3 lnYij=zeros(rows,cols); % 初始化lnYij % 計算lnYij for i=1:rows for j=1:cols if Y(i,j)==0 lnYij(i,j)=0; else lnYij(i,j)=log(Y(i,j)); end end end ej=-k*(sum(Y.*lnYij,1)); % 計算熵值Hj %4 weights=(1-ej)/(cols-sum(ej)); %5 F = zeros(rows,cols); for k = 1 : size(R,2) F(:,k) = weights(k)*y(:,k); end format long F = sum(F,2); %F即為對6個變量進行熵權法客觀賦權后,計算獲得的51年來的綜合評分
參考:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28067337 方法一
https://www.cnblogs.com/qq874455953/p/10792579.html 考慮正向和負向指標
https://blog.csdn.net/wbj3106/article/details/82290445 方法二
https://zhuanlan.zhihu.com/p/115411437 R語言版