數(shù)學(xué)建模中,評價類模型是一類比較基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模型之一,往往是對應(yīng)生活中的一些實際問題。
最常見的數(shù)學(xué)模型包括:層次分析法、模糊綜合評價、熵值法、TOPSIS法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、秩和比法、灰色關(guān)聯(lián)法。下面就上述幾種評價類模型的優(yōu)缺點進行系統(tǒng)地分析。
優(yōu)點:
1、層次分析法是一種系統(tǒng)性的分析方法。把研究對象作為一個系統(tǒng),按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進行決策,成為繼機理分析、統(tǒng)計分析之后發(fā)展起來的系統(tǒng)分析的重要工具。
2、層次分析法是一種簡潔實用的決策方法。既不單純追求高深數(shù)學(xué),還不片面地注重行為、邏輯和推理,而是把定性方法與定量方法有機地結(jié)合起來。
3、層次分析法所需定量數(shù)據(jù)信息比較少。層次分析法主要是從評價者對評價問題的本質(zhì)、要素的理解出發(fā),比一般的定量方法更講究定性的分析和判斷。
缺點:
1、當指標過多時數(shù)據(jù)的統(tǒng)計量較大,權(quán)重較難確定。
2、特征值和特征向量的精確求法比較復(fù)雜。在求判斷矩陣的特征值和特征向量時,所用的方法和我們多元統(tǒng)計所用的方法是一樣的。
3、層次分析法只能從原有方案中進行選取,而不能為決策者提供解決問題的新方案。
優(yōu)點:
1、模糊評價通過精確的數(shù)字手段處理模糊的評價對象,能對蘊藏信息呈現(xiàn)模糊性的資料作出比較科學(xué)、合理、貼近實際的量化評價。
2、模糊評價法的評價結(jié)果是一個矢量,而不是一個點值,包含的信息比較豐富,既可以比較準確的刻畫被評價對象,又可以進一步加工,得到參考信息。
缺點:
1、模糊綜合評價的計算復(fù)雜,對指標權(quán)重矢量的確定主觀性較強。
2、當指標集U較大時,在權(quán)矢量和為1的條件約束下,相對隸屬度權(quán)系數(shù)往往會偏小,權(quán)矢量與模糊矩陣R不匹配,結(jié)果會出現(xiàn)超模糊現(xiàn)象,分辨率很差,無法區(qū)分誰的隸屬度更高,嚴重情況甚至?xí)斐稍u判失敗,此時可以使用分層模糊評估法加以改進。
優(yōu)點:
1、熵值法是根據(jù)各項指標值的變異程度來確定指標權(quán)數(shù)的,這是一種客觀賦權(quán)法,避免了人為因素帶來的偏差。
2、是一種客觀賦權(quán)法,有理論依據(jù),相對主觀賦權(quán)具有較高的可信度和精確度。
3、算法簡單,實踐起來比較方便,不需要借助其他分析軟件。
缺點:
1、熵值法不能減少評價指標的維數(shù)。
優(yōu)點:
1、TOPSIS法避免了數(shù)據(jù)的主觀性,不需要目標函數(shù),不用通過檢驗,而且能夠很好的刻畫多個影響指標的綜合影響力度。
2、TOPSIS法對于數(shù)據(jù)分布及樣本量、指標多少無嚴格限制,既適于小樣本資料,也適于多評價單元、多指標的大系統(tǒng),較為靈活、方便。
缺點:
1、必須有兩個以上的研究對象才可以進行使用。
2、TOPSIS法需要的每個指標的數(shù)據(jù),對應(yīng)的量化指標選取會有一定難度。
3、TOPSIS法不確定指標的選取個數(shù)為多少才適宜去很好刻畫指標的影響力度。
優(yōu)點:
1、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析又稱作DEA,可用于處理具有多個輸入和輸出的問題。
2、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析對于效率的評估結(jié)果是一個綜合指標,并且可以用于在經(jīng)濟學(xué)中總生產(chǎn)要素的概念。
3、可以處理間隔數(shù)據(jù)以及序號數(shù)據(jù),且不會受到不同規(guī)模的影響。
4、分析中的加權(quán)值是數(shù)學(xué)的乘積計算,因此擺脫了人類的主觀性。
缺點:
1、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析不應(yīng)該有太多變量。
2、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的輸入變量和輸出變量之間的關(guān)系程度沒有考慮。
3、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析它產(chǎn)生了有效的邊界,這可能相當大。如果樣本量太小的話結(jié)果不太可靠。
優(yōu)點:
1、秩和比法又稱為RSR法,該方法使用了數(shù)據(jù)的相對大小關(guān)系,而不真正運用數(shù)值本身,所以此方法綜合性強,可以顯示微小變動,對離群值不敏感。秩和比法能夠找出評價指標是否有獨立性。
2、秩和比法能夠?qū)Ω鱾€評價對象進行排序分檔,找出優(yōu)劣,是做比較,找關(guān)系的有效手段。
缺點:
1、是排序的主要依據(jù)是利用原始數(shù)據(jù)的秩次,最終算得的RSR值反映的是綜合秩次的差距,而與原始數(shù)據(jù)的順位間的差距程度大小無關(guān),這樣在指標轉(zhuǎn)化為秩次是會失去一些原始數(shù)據(jù)的信息,如原始數(shù)據(jù)的大小差別等。
2、當RSR值實際說不滿足正態(tài)分布時,分檔歸類的結(jié)果與實際情況會有偏差,且只能回答分級程度是否有差別,不能進一步回答具體的差別情況。
優(yōu)點:
1、灰色關(guān)聯(lián)法對于數(shù)據(jù)要求比較低,工作量比較少。
2、灰色關(guān)聯(lián)法的思路明晰,可以在很大程度上減少由于信息不對稱帶來的損失。
缺點:
1、灰色關(guān)聯(lián)法要求需要對各項指標的最優(yōu)值進行現(xiàn)行確定,主觀性過強。
2、灰色關(guān)聯(lián)法的部分指標最優(yōu)值難以確定。
以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自公眾號“數(shù)學(xué)建模老哥”
