Saaty-metoden: Grunnleggende, prioritering, eksempler og praktiske anvendelser

Innholdsfortegnelse:

Saaty-metoden: Grunnleggende, prioritering, eksempler og praktiske anvendelser
Saaty-metoden: Grunnleggende, prioritering, eksempler og praktiske anvendelser
Anonim

Saatys metode er en spesiell måte å analysere systemet på. Denne metoden er også rettet mot å hjelpe med å ta beslutninger. Metoden for analyse av hierarkier av Thomas Saaty er ekstremt populær i rettsmedisinsk vitenskap, spesielt i Vesten, næringsliv, offentlig administrasjon. Det blir også ofte referert til som MAI.

Application

Selv om den kan brukes av folk som jobber med enkle løsninger, er den analytiske hierarkiprosessen mest nyttig når grupper av mennesker jobber med komplekse problemer, spesielt de med høy innsats som involverer menneskelig oppfatning og dømmekraft. I dette tilfellet har beslutninger langsiktige konsekvenser. Saaty-metoden har unike fordeler når viktige elementer i en løsning er vanskelige å kvantifisere eller sammenligne. Eller når kommunikasjonen mellom teammedlemmene blir hemmet av deres ulike spesialiseringer, terminologi eller perspektiver.

Saaty-metoden brukes noen ganger i utviklingen av svært spesifikke prosedyrer for spesifikke situasjoner, som for eksempel verdivurdering av bygninger forhistorisk betydning. Det har nylig blitt brukt på et prosjekt som bruker videobånd for å vurdere motorveiforhold i Virginia. Veiingeniører brukte det først for å bestemme det optimale omfanget for et prosjekt og deretter rettferdiggjøre budsjettet sitt til lovgiverne.

Selv om bruken av den analytiske hierarkiprosessen ikke krever spesiell akademisk opplæring, anses det som et viktig emne i mange høyere utdanningsinstitusjoner, inkludert ingeniørskoler og handelshøyskoler. Dette er et spesielt viktig kvalitetsemne og undervises i mange spesialiserte kurs, inkludert Six Sigma, Lean Six Sigma og QFD.

Analytiske diagrammer
Analytiske diagrammer

Value

Verdien av Saaty-metoden er anerkjent i utviklede land og utviklingsland rundt om i verden. For eksempel Kina - rundt hundre kinesiske universiteter tilbyr kurs i AHP. Og mange doktorgradsstudenter velger AHP som tema for forskning og avhandlinger. Mer enn 900 artikler er publisert i Kina om dette emnet, og det er minst ett kinesisk vitenskapelig tidsskrift som utelukkende er viet Saatys hierarkiske analysemetode.

Internasjonal status

The International Symposium on the Analytical Hierarchy Process (ISAHP) samles hvert annet år for forskere og praktikere med interesse for feltet. Temaer er forskjellige. I 2005 varierte de fra "Setting Pay Standards for Surgical Specialists" til "Strategic Technology Planning", "Reconstruction of Infrastructure in Devastated Countries".

På møtet i 2007 iValparaiso, Chile, mer enn 90 artikler ble sendt inn fra 19 land, inkludert USA, Tyskland, Japan, Chile, Malaysia og Nepal. Et lignende antall artikler ble presentert på symposiet i 2009 i Pittsburgh, Pennsylvania, som ble deltatt av 28 land. Temaer inkluderer økonomisk stabilisering i Latvia, porteføljevalg i banksektoren, skogbrannhåndtering for å dempe global oppvarming og landlige mikroprosjekter i Nepal.

Simulering

Det første trinnet i hierarkianalyseprosessen er å modellere problemet som et hierarki. Ved å gjøre dette utforsker deltakerne aspekter ved problemet på forskjellige nivåer fra generelt til detaljert, og uttrykker det deretter på en flernivåmåte, som kreves av Saaty-metoden for beslutningstaking (analyse av hierarkier). Ved å jobbe med å bygge et hierarki utvider de sin forståelse av problemet, dets kontekst og hverandres tanker og følelser om begge deler.

Analyseprosess
Analyseprosess

Structure

Strukturen til ethvert AHP-hierarki vil ikke bare avhenge av problemets art, men også av kunnskap, vurderinger, verdier, meninger, behov, ønsker osv. Å bygge et hierarki innebærer vanligvis betydelig diskusjon, forskning, og funn fra involverte parter. Selv etter den første konstruksjonen kan den modifiseres for å møte nye kriterier eller kriterier som opprinnelig ikke ble ansett som viktige; alternativer kan også legges til, fjernes eller endres.

Analytics på datamaskinen
Analytics på datamaskinen

Velg en leder

Det er på tide å gå videre til eksemplene på Saaty-metoden. La oss ta en titt på et eksempel på "Velg en leder"-applikasjonen. En viktig oppgave for beslutningstakere er å bestemme vekten som skal tillegges hvert kriterium ved valg av leder. En annen viktig oppgave for denne søknaden er å bestemme vekten som skal tillegges kandidater, under hensyntagen til hvert av kriteriene. T. Saatys metode for å analysere hierarkier lar dem ikke bare gjøre dette, men gjør det også mulig å tildele en meningsfull og objektiv tallverdi til hvert av de fire kriteriene. Dette eksemplet illustrerer essensen av teknikken godt. I tillegg blir hensikten med Saaty-metoden også tydelig når man leser «Velg en leder»-applikasjonen.

Mangefasetterte analyser
Mangefasetterte analyser

Kampanjeprosess

Så langt har vi bare vurdert standardprioriteringene. Etter hvert som den analytiske hierarkiprosessen skrider frem, vil prioriteringene endres fra standardverdiene når beslutningstakere legger inn informasjon om viktigheten av de ulike nodene. De gjør dette gjennom en serie parvise sammenligninger.

Ikke-lineær analyse
Ikke-lineær analyse

AHP er inkludert i de fleste lærebøker i operasjonsforskning og ledelse og undervises på mange universiteter; det er mye brukt i organisasjoner som nøye har studert dets teoretiske grunnlag. Mens den generelle konsensus er at den er teknisk forsvarlig og praktisk, har metoden sin egen kritikk. På begynnelsen av 1990-tallet ble en serie diskusjoner mellom kritikere og tilhengere av Saatys metodeproblemer publisert iJournal of Management Science, 38, 39, 40, og Journal of the Society for Operations Research.

To skoler

Det er to tanker om å endre rang. Den ene slår fast at nye alternativer som ikke introduserer noen tilleggsattributter ikke under noen omstendigheter skal forårsake en rangeringsendring. En annen mener at det i enkelte situasjoner er rimelig å forvente en endring i rangering. Den opprinnelige formuleringen av Saatys beslutningstaking tillot rangendringer. I 1993 introduserte Foreman en andre modus for AHP-syntese k alt den ideelle modusen for å løse valgsituasjoner der tillegg eller fjerning av et "irrelevant" alternativ ikke bør og ikke vil endre rekkene til de eksisterende alternativene. Den nåværende versjonen av AHP kan romme begge disse skolene: dens ideelle modus bevarer rang, mens distribusjonsmodus lar rangering endres. Begge modusene er valgt i henhold til problemet.

Reversering av rangering og Saaty-løsningen er omt alt i detalj i en artikkel fra 2001 i Operations Research. Og kan også bli funnet i kapittelet som heter "Lagre og endre rangeringen." Og alt dette er i hovedboken om metoden for parede sammenligninger av Saaty. Sistnevnte presenterer publiserte eksempler på rangeringsendring på grunn av tillegg av kopier av et alternativ, på grunn av intransitive beslutningsregler, på grunn av tillegg av fantom- og lokke alternativer, og på grunn av byttefenomener i nyttefunksjoner. Den diskuterer også distributive og ideelle moduser for Saatys løsninger.

sammenligningsmatrise

I sammenligningsmatrisen kan du erstatte dommen mindrepositiv mening, og deretter sjekke om angivelsen av den nye prioriteringen blir mindre gunstig enn den opprinnelige prioriteringen. I sammenheng med turneringsmatriser, beviste Oscar Perron at den viktigste høyre egenvektormetoden ikke er monoton. Denne oppførselen kan også demonstreres for inverse nxn-matriser, der n>3. Alternative tilnærminger er diskutert andre steder.

Grafer og diagrammer
Grafer og diagrammer

Hvem var Thomas Saaty?

Thomas L. Saaty (18. juli 1926 – 14. august 2017) var en fremtredende professor ved University of Pittsburgh, hvor han underviste ved Graduate School of Business. Joseph M. Katz. Han var oppfinneren, arkitekten og hovedteoretikeren av den analytiske hierarkiprosessen (AHP), et beslutningsrammeverk som ble brukt for storskala, multi-parti, multi-objektiv beslutningsanalyse, og den analytiske nettverksprosessen (ANP), dens generalisering til avhengighets- og tilbakemeldingsbeslutninger. Senere generaliserte han matematikken til ANP til nevral nettverksprosess (NNP) med anvendelse på nevrale avfyring og syntese, men ingen av dem fikk så mye popularitet som Saatys metode, eksempler på disse ble diskutert ovenfor.

Han døde 14. august 2017 etter en årelang kamp mot kreft.

Før han begynte på University of Pittsburgh, var Saaty professor i statistikk og operasjonsforskning ved Wharton School ved University of Pennsylvania (1969–1979). Før det jobbet han i femten år for amerikanske offentlige etater og offentlig finansierte forskningsselskaper.

Problems

En av de største utfordringene organisasjoner står overfor i dag er deres evne til å velge de mest hensiktsmessige og konsistente alternativene på en måte som opprettholder strategisk innretting. I enhver gitt situasjon er det å ta de riktige avgjørelsene sannsynligvis en av de vanskeligste oppgavene for vitenskap og teknologi (Triantaphyllou, 2002).

Når vi tar i betraktning den stadig skiftende dynamikken i det nåværende miljøet som vi aldri har sett før, er det avgjørende å ta det riktige valget basert på tilstrekkelige og konsistente mål selv for en organisasjons overlevelse.

I hovedsak er prioritering av prosjekter i en portefølje ikke annet enn en bestillingsordning basert på nytte-kostnadsforholdet til hvert prosjekt. Prosjekter med høyere nytte sammenlignet med kostnadene vil bli prioritert. Det er viktig å merke seg at nytte-til-kostnad-forholdet ikke nødvendigvis betyr bruk av eksklusive økonomiske kriterier, som det velkjente kostnad-nytte-forholdet, men i stedet et bredere begrep om prosjektfordeler og tilhørende innsats.

Fordi organisasjoner tilhører en kompleks og flyktig "karl", ofte til og med kaotisk, ligger problemet med definisjonen ovenfor nettopp i å bestemme kostnadene og fordelene for en bestemt organisasjon.

Erfaren analytiker
Erfaren analytiker

Prosjektstandarder

The Project Management Institute Standard for Portfolio Management (PMI, 2008) sier at omfanget av en prosjektportefølje bør være basert på strategiskorganisasjonens mål. Disse målene må være på linje med forretningsscenarioet, som igjen kan være forskjellig for hver organisasjon. Derfor er det ingen ideell modell som passer til kriteriene som enhver type organisasjon vil bruke for å prioritere og velge sine prosjekter. Kriteriene som skal brukes av en organisasjon bør være basert på verdier og preferanser til beslutningstakere.

Selv om et sett med kriterier eller spesifikke mål kan brukes til å prioritere prosjekter og bestemme den sanne verdien av det optimale nytte/kostnadsforholdet. Hovedkriteriet for konsernet er økonomisk. Det er direkte relatert til kostnader, ytelse og fortjeneste.

For eksempel er avkastning på investeringen (ROI) prosentandelen av fortjenesten fra et prosjekt. Dette lar deg sammenligne den økonomiske avkastningen til prosjekter med ulike investeringer og fortjeneste.

Transformation

Saatis analysemetode konverterer sammenligninger, som oftest er empiriske, til numeriske verdier, som deretter behandles og sammenlignes. Vekten av hver faktor lar deg evaluere hvert av elementene innenfor et visst hierarki. Denne evnen til å konvertere empiriske data til matematiske modeller er det viktigste bidraget til AHP-metoden sammenlignet med andre sammenligningsmetoder.

Etter å ha gjort alle sammenligninger og bestemt de relative vektene mellom hvert av kriteriene som skal evalueres, beregnes den numeriske sannsynligheten for hvert alternativ. Denne sannsynligheten bestemmer sannsynlighetenat alternativet skal oppfylle forventet formål. Jo høyere sannsynlighet, jo mer sannsynlig er alternativet for å nå sluttmålet for porteføljen.

Matematisk beregning som inngår i AHP-prosessen kan virke enkel ved første øyekast, men når man jobber med mer komplekse saker, blir analysen og beregningene dypere og mer omfattende.

Sammenligning av to elementer ved hjelp av AHP kan gjøres på en rekke måter (Triantaphyllou & Mann, 1995). Imidlertid er skalaen av relativ betydning mellom to alternativer foreslått av Saaty (SAATY, 2005) den mest brukte. Ved å tilordne verdier som varierer fra 1 til 9, bestemmer skalaen den relative betydningen av et alternativ sammenlignet med et annet alternativ.

Oddetall brukes alltid for å bestemme en rimelig forskjell mellom målepunkter. Bruk av partall bør bare aksepteres dersom det er nødvendig med forhandlinger mellom vurderere. Når en naturlig konsensus ikke kan oppnås, blir det nødvendig å definere midtpunktet som en avt alt løsning (kompromiss) (Saaty, 1980).

For å tjene som eksempel på AHPs beregninger for prioritering av prosjekter, ble en fiktiv beslutningsmodell for ACME-organisasjonen valgt. Etter hvert som eksemplet utvikler seg videre, vil konsepter, termer og tilnærminger til AHP bli diskutert og analysert.

Det første trinnet i å bygge en AHP-modell er å definere kriteriene som skal brukes. Som allerede nevnt utvikler og strukturerer hver organisasjon sin egeneget sett med kriterier, som igjen bør være i samsvar med organisasjonens strategiske mål.

For vår fiktive ACME-organisasjon vil vi anta at det er gjort forskning sammen med områdene finansiering, planleggingsstrategi og prosjektstyringskriterier som skal brukes. Følgende sett med 12 kriterier ble tatt i bruk og gruppert i 4 kategorier.

Når hierarkiet er etablert, bør kriteriene evalueres i par for å bestemme den relative betydningen mellom dem og deres relative vekt for det globale målet.

Evaluering begynner med å bestemme den relative vekten til de innledende kriteriegruppene.

Bidrag

Bidraget til hvert kriterium til organisasjonsmålet bestemmes av beregninger utført ved bruk av prioritetsvektoren (eller egenvektoren). Egenvektoren viser den relative vekten mellom hvert kriterium; det oppnås på en omtrentlig måte ved å beregne det matematiske gjennomsnittet for alle kriterier. Vi kan observere at summen av alle verdier fra en vektor alltid er lik én. Den nøyaktige beregningen av egenvektoren bestemmes kun i spesifikke tilfeller. Denne tilnærmingen brukes i de fleste tilfeller for å forenkle beregningsprosessen, siden forskjellen mellom den nøyaktige verdien og den omtrentlige verdien er mindre enn 10 % (Kostlan, 1991).

Du vil kanskje legge merke til at de omtrentlige og eksakte verdiene er svært nær hverandre, så å beregne den nøyaktige vektoren krever matematisk innsats (Kostlan, 1991).

Verdier funnet i egenvektoren har direktefysisk verdi i AHP - de bestemmer deltakelsen eller vekten av dette kriteriet i forhold til det samlede resultatet av målet. For eksempel, i vår ACME-organisasjon har strategiske kriterier en vekt på 46,04 % (nøyaktig egenvektorberegning) i forhold til det overordnede målet. En positiv poengsum på denne faktoren er omtrent 7 ganger mer enn en positiv poengsum på interessentens engasjement (vekt 6,84%).

Neste trinn er å se etter eventuelle inkonsekvenser i dataene. Målet er å samle inn nok informasjon til å avgjøre om beslutningstakerne var konsekvente i sine valg (Teknomo, 2006). For eksempel, hvis beslutningstakere hevder at strategiske kriterier er viktigere enn økonomiske kriterier og at finansielle kriterier er viktigere enn interessentforpliktelseskriterier, ville det være inkonsekvent å hevde at interessentforpliktelseskriterier er viktigere enn strategiske kriterier. (hvis A>B og B>C, ville det være inkonsekvent hvis A<C).

Som med det første settet med kriterier for ACME-organisasjonen, er det nødvendig å estimere de relative vektene til kriteriene for det andre nivået i hierarkiet. Denne prosessen er nøyaktig den samme som trinnet for å evaluere det første nivået i hierarkiet (kriteriegruppen).

Etter å ha strukturert treet og etablert prioriteringskriterier, er det mulig å bestemme hvordan hvert av kandidatprosjektene oppfyller de valgte kriteriene.

På samme måte som ved prioritering av kriterier, sammenlignes kandidatprosjekter i par medtar hensyn til hvert etablert kriterium.

AHP har tiltrukket seg interesse fra mange forskere, hovedsakelig på grunn av metodens matematiske natur og det faktum at dataregistrering er ganske enkel (Triantaphyllou & Mann, 1995). Dens enkelhet er preget av parvis sammenligning av alternativer i henhold til spesifikke kriterier (Vargas, 1990).

Dens bruk til å velge porteføljeprosjekter lar beslutningstakere ha et spesifikt og matematisk beslutningsstøtteverktøy. Dette verktøyet støtter og kvalifiserer ikke bare beslutninger, men lar også beslutningstakere rettferdiggjøre valgene sine samt modellere mulige utfall.

Å bruke Saaty-beslutnings-/hierarkianalysemetoden innebærer også bruk av en programvareapplikasjon spesielt utviklet for å utføre matematiske beregninger.

Et annet viktig aspekt er kvaliteten på vurderingene som gjøres av beslutningstakere. For at en beslutning skal være så tilstrekkelig som mulig, må den være konsistent og konsistent med organisasjonsresultater.

Til slutt er det viktig å understreke at beslutningstaking innebærer en bredere og mer kompleks forståelse av konteksten enn bruk av en bestemt metode. Han foreslår at porteføljebeslutninger er et produkt av forhandlinger der metoder som Saatys hierarkimetode støtter og veileder ytelse, men de kan og bør ikke brukes som universelle kriterier.

Anbefalt: