如何尋找決策最優解?熵權TOPSIS助你科學決策


熵權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決策分析方法,適用於多方案、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topsis是先由熵權法計算得到指標的客觀權重,再利用TOPSIS法,對各評價對象進行評價。

 

熵權topsis法分析步驟通常可分為以下三步:

(1)數據標准化

(2)熵值法確定評價指標的權重

(3)topsis法得到評價對象的排名結果

其中第2、3步由SPSSAU自動計算輸出。

 

一、研究背景

當前有一個項目進行招標,共有4個承包商,分別是A,B,C,D廠。由於招標需要考慮多個因素,各個方案指標的優劣程度也並不統一。為了保證評價過程中的客觀、公正性。因此,考慮通過熵權TOPSIS法,對各個方案進行綜合評價,從而選出最優方案。

二、操作步驟

(1)數據標准化

首先,需要對數據進行標准化處理。指標量綱(單位)不一致會造成不同指標的數據有大有小,這樣會影響計算結果。為了消除量綱的影響,分析前需要先對數據進行處理。

正向指標:(X-Min)/(Max-Min) (生成變量-正向化MMS)

逆向指標:(Max-X)/(Max-Min) (生成變量-逆向化NMMS)

 

具體標准化的處理方式有很多種,具體結合文獻和自身數據選擇使用即可。不同的處理方式肯定會帶來不同的結果,但結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;施工經驗率、產品質量合格率、服務水平均為正向指標。按上述步驟分別對正向指標、逆向指標進行標准化處理。

 

(2)熵權TOPSIS法

選擇【綜合評價】--【熵權TOPSIS】。

 

將指標項放入【評價指標】框中,點擊開始分析。

 

 

三、結果分析

(1)熵值法確定權重

上表是通過熵值法計算得出的6個指標權重,可以看出指標權重分布相對較為均勻。

各項指標的權重={0.1415, 0.2366, 0.1415, 0.1415, 0.2366, 0.1433, 0.1004}。

這一步僅僅得到了指標權重,熵值TOPSIS的核心在於TOPSIS法計算出相對接近度。權重值與數據相乘,得到新數據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,利用熵權法后加權生成的數據(由SPSSAU算法自動完成)進行TOPSIS分析,針對6個指標進行TOPSIS評價。最終計算得出各評價對象與最優方案的接近程度(C值),並對C值進行排序,得到最優方案。

根據結果顯示,A廠(評價對象1)是最佳的供應商選擇,其次為B廠。

 

四、其他說明

(1)分析之前是否需要進行標准化、歸一化、正向化或逆向化處理等?

如果原始數據中有負向指標(數字越大反而越不好的意思),需要針對此類指標先‘逆向化’處理。當確認所有指標均為正向指標(數字越大越好的意思)后,需要接着進標准化處理。

數據進行標准化處理目的在於解決量綱問題,標准化處理的方式有很多,常見是‘歸一化’,‘區間化’,‘均值化’,‘求和歸一化’,‘平方和歸一化’等等非常多。如果指標數據全部都大於0,SPSSAU建議是使用‘均值化’處理,如果指標數據有小於或等於0的數據,SPSSAU建議使用‘區間化’(默認將數據壓縮成1~2之間)。

 

(2)如果分析數據中有負數或者0值如何辦?

如果分析數據有負數或者0,這會導致無法進行熵值法計算,SPSSAU算法默認會進行‘非負平移’處理。SPSSAU非負平移功能是指,如果某列(某指標)數據出現小於等於0,則讓該列數據同時加上一個‘平移值’【該值為某列數據最小值的絕對值+0.01】,以便讓數據全部都大於0,因而滿足算法要求。

 

以上就是本次分享內容,登錄SPSSAU官網了解更多內容。


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