第三章 研究方法設計
第三節 研究方法
壹、層級分析法:Analytic Hierarchy Process(AHP)
現代社會生活屬『問題複合體』(Problematigue)之結構,由一些交互影響的要素 組成各種大大小小的問題。近幾年來,學者紛紛研究有效率的系統方法,且應用在社會 及行為科學上,以簡化複雜的問題,並建立起可相互影響的階層結構。
階層結構對於決策人員而言,有助於了解各種事物,但如需『選擇適當方案』之時,
必須以某些評估基準,決定各種替代方案之優劣順位(Priority),進而選出最適宜之方
5 頗重要(Essential Importance) 經驗與判斷強烈傾向喜好某一方 案
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7 極重要(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈傾向喜好某一 方案
9 絕對重要(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對喜好某一方 案
2,4,6,8 相鄰尺度之中間值
(Intermediate values) 需要折衷值時。
四、群體評估的整合
1.建立成對比較矩陣
假設有 n 個要素時,則需進行 n(n-1)/2 個成對比較。成對比較時之數值分別 為 1/9,1/8,....,1/2,1,2,....,8,9 將 n 個要素比較之結果,置於成 對比較矩陣 A 的上三角形部分(主對角線為要素自身的比較,故均為1),而下三角 形部分的數值,為上三角形相對位置數值的倒數。即 aji = 1/aij。
2.計算特徵值與特徵向量
建立比較矩陣後,即可藉由數值分析中常用的特徵值(Eigenvalue)解法,計 算出特徵向量值,再計算出各層級要素的權重。
3.一致性的檢定
成對比較矩陣內之數值,為決策者依主觀所下之判斷值,但由於判斷層級與因
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素眾多,使決策者在兩兩比較的判斷下,較難達成一致性。因此需對該判斷值進行一致 性檢定,並求出一致性指標(Consistency Index, C.I.),以檢視因決策者答題所構成的 成對比對矩陣,是否能稱為一致性矩陣。
(1)一致性指標 C.I= λmax-n/n-1
當CI=0,表示前後判斷完全一致。
CI=1,表示前後判斷不一致。
CI≦0.1,為可容許偏差。
(2)R.I 隨機指標,m=決策因素之數量
(3)一致性比率 C.R=C.I/R.I 二、AHP 的運算方法
當矩陣建立後,接下來計算其向量值及權重。Saaty 提出以下四種方法:(1)
行向量平均值標準化法(2)列平均值的標準化法(3)行向量和倒數的標準化法(4)
列向量幾何平均值標準化法。
參、應用 AHP 的處理程序
複雜問題需以有系統之方法實施分析,而 AHP 在具有多目標(Multiobjective)
或多評準(Multicriteria)的決策領域中,是一種實用的方法。在實際應用 AHP 處理複 雜問題時,大致可區分為以下六個步驟。
一、問題的界定
問題所處的系統應盡量擴大,可能影響問題的要素均需納入構面中,同時組成 專家團體,以討論問題、加以界定範圍。在此階段有兩步驟:資訊收集、確認問題和方
案;前者可用文獻分析、腦力激盪,蒐集問題之範圍、性質、可用資源等資訊;後者為 確認問題之目的,並構思可能待選方案。
二、建構層級結構
由專家團體的成員,利用各種技術(如群體分析、問卷調查、因素分析),找 出可影響問題行為之評估準則(Criteria)、次要評估準則(Sub-criteria)、替代方案 的性質,及替代方案;並將此一初步結構,報告決策人員或群體,以決定是否有需增減 之要素,然後將所有要素,由專家團體的成員決定每二個要素間的二元關係(Binary Relation)。若由專家團體決定,則需報告決策人員或群體,最後利用階層分析方法(如 ISM 法或 HAS 法),建立起整個問題之層級結構。
三、問卷設計與調查
每一層級要素以上一層級某一要素作為評估基準,實施成對比較。每一個成對 比較均需設計問卷,設定1-9 尺度,由決策人員勾化尺度。問卷必須附加詳細的說明,
清楚敘述每一成對比較的問題。
根據問卷調查結果,建立成對比較矩陣後,計算各矩陣之特徵值及特徵向量,
同時檢查其一致性。如一致性的程度不符要求,顯示決策人員的個人判斷前後不一,故 規劃者須先將問題之意義決策人員清楚說明(一般來說,規劃者應先行對決策人員說明 每一成對比較問題,再讓其填寫問卷)。
四、層級一致性的檢定
如每一成對比較矩陣的一致性程度均符合標準,尚需再檢查整個層級結構的一 致性。如果整個層級結構的一致性程度不符合要求,顯示層級的要素關聯有問題,必須 重新進行關聯性及要素之分析。
層級一致性的檢定分析可使用試算表軟體(如 EXCEL)、程式語言(如 C、
Delphi 等)、專用分析軟體『專家選擇』系統(Expert Choice),或自行設計程式分析。
五、替代方案的選擇
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若整個層級結構均通過一致性檢定,則可計算替代方案的向量優先順序。而只 有一位決策人員的狀況,只需計算其綜合評比(優勢程度)即可;若為決策群體時,則 需分別計算每一決策人員的綜合評點,最後再利用加權平均法(如幾何平均法),計算 加權後的綜合評點,以排定替代方案之優先順序。