3.3 AHP層級分析法之假設與應用
承上節,當層級結構完成建立後,按照流程接續為AHP的假設內涵、
評估尺度、權重計算及一致性檢定之應用。
3.3.1 AHP層級分析法之假設內涵
AHP(Analytic Hierarchy Process,層級分析法)的主要目的,即是把複雜的 問題系統化,藉由各種不同的構面進行量化的判斷後,再加以分析,使決 策者可以正確選擇出最合宜的方案,同時降低決策錯誤的風險性。AHP理 論簡單且具實用性,已常被廣泛運用在各研究單位,特別是應用在預測、
規劃、判斷、資源分配等等方面,塞蒂(Thomas L. Saaty,1990)所提出的 AHP分析法基本假設,可分為下列九項:
一、每個情境可拆解成不同構面(Classes)或面向,而又可從中區分出不同 細項,形成如樹狀圖般的層級結構。
二、在此結構中,每個層級之要素,必須有其獨立性(Independence)。
三、評估每一層級之要素時,可向上一層級沿用其評估要素基準。
四、實施比較時,可將轉成比例尺度(Ratio Scale)。
五、經成對之比較後,可運用正倒值矩陣(Positive Reciprocal Matrix)。
六、層級要素的優勢程度,經加權法則(Weighting Principle)而求得。
七、任何要素之優勢,只要在層級架構中,均會被認為與整體評估結構 有關。
八、偏好關係需滿足遞移性(Transitivity),舉凡當B>C>D且B>C時,則 B>D,此種遞移性也同時滿足其強度關係。
九、因完全遞移性不易,故可容許少許要素不具遞移性,但仍需測試其 一致性(Consistency )強度。
3.3.2 AHP層級分析法之評估尺度
塞蒂(Thomas L. Saaty,1990)將AHP尺度的劃分成九級,分別由最低 評估尺度「1」,為兩個比較要素或方案具有同等程度之重要性;最高評估 尺度「9」為兩比較絕對偏重其中一方之比較要素或方案程度之重要性,其 中以「2、4、6、8」為兩比較要素或方案之評估尺度之中間值,又稱為
「折衷尺度」、「衡量值」,而評估尺度應依實際狀況律定,不可超過九 個尺度,以免造成決策者的負擔,表3-1為AHP評估尺度圖。
表3-1 AHP評估尺度表
評估尺度 定義之說明
1 Equally important (EQ);同等重要 3 Weakly more important (WK);稍微重要 5 Strongly more important (ST);頗為重要 7 Very strongly more important (VS);極為重要 9 Absolutely more important (AB);絕對重要 2、4、6、8 Intermediate values used to presentcompromise;
介於這五個衡量尺度間 資料來源: Thomas L. Saaty,1990
3.3.3 AHP層級分析法之建立成對比較矩陣
欲檢視出層級間要素的權重,就必須建立兩兩成對之比較矩陣,且須驗 證出各項矩陣的一致性,若矩陣的一致性不相符,則表示決策者得判斷是有誤 差的,以下再分為:
(一) 建構成對比較矩陣:
一個層級的要素,應以上一層級之要素作為評估的基準,其後進行成對 比較(Pairwise Comparison),進而檢視每兩個相對要素的重要程度,依據 評估尺度,加入重要性的相對比例尺(Ratio)。舉例,若有三個要素分別
37
Priority Vector),各層級之相對權重的計算方式解釋說明如下:
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一致性指標(C.I.)
一致性指標由特徵向量法中求得之最大特徵質
λ
ma與n(矩陣維數)兩者的差 異程度可作為判斷一致性程度高低的衡量基準。C.I.
max1
n
n
(8)
當C.I. =0 表示前後判斷完全具一致性,而C.I. >0 則表示前後判斷不一致。
Saaty認為C.I. < 0.1為可容許的偏誤。
一致性比例(C.R.)
根據 Oak Ridge National Laboratory & Wharton School 進行之研究指出,不同的
階層下所產生的一致性指標稱為隨機性指標(Random Index; R.I.),如下表3-2。
表 3-2 隨機指標 (Random Index :R.I)
階數 1 2 3 4 5 6 7 8 R.I. 0.00 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 階數 9 10 11 12 13 14 15 -
R.I. 1.45 1.49 1.51 1.48 1.56 1.57 1.58 - 資料來源: Thomas L. Saaty,1990
在相同階數的矩陣下C.I.值與R.I.值的比率,稱為一致性比率C.R. (Consistency Ratio) 即:
R.I.
C.I.
= C.R.
(9)
若C.R≤0.1時,成對比較矩陣之各要素權重判斷,偏差程度尚在可接受的範 圍之內,顯示具有一致性。
3.4
問卷設計與研究對象
本 節 主 要 在 整 理 出 學 生 選 擇 就 讀 中 正 預 校 之 關 鍵 因 素 的 五 大 構面及十四項準則 ,並以此為主軸來 設計AHP問卷,其中五大構面 分 別 為 「 學 校 」 、 「 父 母 」 、 「 學 生 」 、 「 行 銷 」 、 「 經 濟 」 ; 十 四 項 準 則 分 別 是 「 學 校 名 聲 與 辦 學 特 色 」 、 「 學 校 環 境 與 設 施 」 、 「 教 學 品 質 、 學 校 品 格 及 生 活 教 育 」 、 「家長選擇意見」、
「 親 戚 朋 友 推 薦 」 、 「 家 長 認 同 」 、 「 自 我 實 現 」 、 「 同 儕 影 響 」 、 「 國 軍 網 路 形 象 廣 告 」 、 「 招 募 講 座 」 、 「 營 區 開 放 ( 高 中 職 博 覽 會 ) 」 、 「 未 來 升 學 」 、 「 就 業 前 景 」 、「福利待遇」。
擬依照上開構面與 準則設計問卷,研 究對象以「就讀中正預校高中 部 1 、 2 、 3 年 級 且 曾 經 擔 任 班 級 幹 部 之 學 生 」 進 行 問 卷 發 放 , 以 取 得 所 需 分 析 的 樣 本 資 料 。 本 研 究 的 問 卷 設 計 分 為 三 大 部 份 , 簡 述 如下:
一、研究說明:
說明 本 研 究欲 探 討 之 主 題 , 敘明 問 卷 調查 的 主 要目 的 , 請學 生 據實以答,最後感謝填卷學生撥冗對此研究作出貢獻。
二、填答說明:
將國中學生為何選擇中正預校之構面及準則的定義,提出一個完整的 說明,使所有受測學生能夠了解勾選的內容,減少無效問卷之樣本數。
三、問卷內容:
為本研究主要探討之部份,即受測學生所勾寫之問卷內容,內容如下:
(一)個人基本資料
此項內容為調查受測學生的基本資料,包含性別、年齡、年級、
父 母職 業 、 父母 教 育 程度 、 親 友是 否 有 曾就 讀 軍 是院 校 、 其他 (兄弟姊妹人數)等等。
(二)問題重要性評價
由受測學生針 對 本研究之 十四個 準 則,選擇 出就讀 中 正預校 的關 鍵 因 素 , 個 別 問題 的 評 分等 級 , 一共 分 為 五個 等 級 , 從
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0 到 4 , 遞 增 其 重 要 性 , 0 代 表 「 不 重 要 」 、 1 代 表 「 低 度 重 要 」 、 2 代 表 「 中 度 重 要 」 、 3 代 表 「 高 度 重 要 」 、 4 代 表
「極高度重要」,以此可獲得每項準則的重要性評價。
(三)AHP問卷
在 3.2.2 節 介 紹 AHP 的 評 估 尺 度 後 , 可 得 知 AHP 操 作 方 法 最 主 要 是 以 兩 個 比 較 要 素 以 成 對 之 方 式 , 使 決 策 者 得 以 快 速從 九種 選 項中 選擇 最 接近 其 決策 的答 案 。 AHP的評估尺度 將相 對 的 重 要 水 準 分 成 五 級 , 分 別 是 1(EQ) 代 表 「 同 等 重 要 」 、 3(WK) 代 表 「 稍 重 要 」 、 5(ST )代 表 「 很 重 要 」 、 7(VS)代 表
「 極 重 要 」 、 9(AB) 代 表 「 絕 對 重 要 」 ;若需進一步折衷時,
則以鄰近選 項 表示 ,衡量值 則 為2、4、6、8,越接近左方尺 度 時 , 表 示 左 方 因 素 較 為 重 要 , 反 之 , 越 接 近 右 方 尺 度 時,
表示右方因素較為重要。
第肆章 研究結果與分析
本研 究使 用之 統計 工具 則為 「 MATLAB6.5」軟體, 配合 Excel進行運算分析,藉由第貳章文獻探討整合專家意見,找出 影響學生選擇中正預校就讀之關鍵因素,並經事前整合建立5個 構面及14個關鍵因素之AHP層級架構,此外,在特徵向量計算方 式上使用行向量平均值法進行中正預校就讀之關鍵準則與構面兩 兩比較的權重分析,最後進行問卷調查。本章節主要分為三大部 分,第一節問卷統計資料分析、為二節為傳統AHP法分析,並針 對北、中、南部地區作整體構面權重及各構面下之指標局部權重 與整體權重探討;第三節則針對北、中、南部地區比較分析,用 以區分北、中、南部地區學生所重視之權重。
4.1
問卷資料統計分析
本 研 究 所 設 定 的 對 象 為 「 就 讀 中 正 預 校 1 、 2 、 3 年 級 且 曾 經 擔 任 班 級 幹 部 之 學 生 」 , 並 將 問 卷 區 分 為 北 、 中 、 南 3 大 區 域進行施測,問卷對象的背景資料包含居住區域、家長職業類 別( 可 複 選 ) 、 家 境 狀 況 等 , 發 放 方 式 主 要 透 過 面 對 面 進 行 問 卷 調 查 , 問 卷 總 共 發 放 233 份 , 未 通 過 一 致 性 檢 定 之 無 效 問 卷 有 75 份 , 無 效 問 卷 率 高 達 將 近 4 成 , 而 其 最 主 要 的 原 因 為 AHP 屬
「專家問卷」,且填寫方式不易了解,以至於受測學生填寫到最後 時已失去耐性,故多有無效問卷之產生;本次有 效 問 卷 為 158 份 , 其C.I.和C.R.值皆小於0.1,有效問卷佔全體問卷約 67.81%;。
北 、 中 、 南 區 學 生 之 問 卷 詳 細 分 析 內 容 如 1 、 表 4-2 、 表4-3所示。
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統整中部地區(包括苗栗、台中、南投、彰化、雲林地區)問卷可得 知,家長職業類別以商人25%、其他(工程師、金融業、服務業)20%、工 人15%較多;家境狀況以普通65%及小康25%較多。
表4-3 南部地區統計分析表
背景資料 項目 人數 比例
家長職業別
公教 4 10.00%
軍警 5 12.50%
農人 1 2.50%
工人 4 10.00%
商人 12 30.00%
家管 2 5.00%
自由業 4 10.00%
其他 8 20.00%
家境狀況
中、低收入 3 7.50%
普通 28 70.0%
小康 8 20.0%
富裕 1 2.5%
資料來源:本研究整理
統整南部地區(嘉義、台南、高雄、屏東、台東、澎湖、小琉 球、綠島、蘭嶼地區)問卷可得知,家長職業類別以商人30%、其 他(工程師、金融業、服務業)17.5%、軍警12.5%;家境狀況以普 通70%及小康20%較多。
經問卷蒐整後發現,北、中、南區的家長職業別以 商人且家 境狀況普通居多,主要原因是經商的家長們 大多認為,台灣目前 的景氣太差,且從事經商行業幾乎沒有假日可以好好休息、生活 品質也不理想,因此,讓孩子就讀中正預校期間即享有就讀期間學、
雜費、伙食費等全免,且畢業後即就業,工作穩定、薪資、福利待遇 不錯的軍人便是現階段最好的選擇。
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4.2 AHP問卷結果分析
本節將分成四個部分來進行結果分析,並於每節第一部份建立 成對比較矩陣,第二部份計算各層級權重與最大特徵值,第三部份 為一致性檢定,第四部份為權重結果分析。
4.2.1 構面權重分析
本研究使用MATLAB6.5 軟體來計算構面權重,以下 就北區、
中區、南區分別陳述。
4.2.1.1
北區構面權重分析
在 北 區 學 生 選 擇 就 讀 中 正 預 校 之 關 鍵 因 素 中 , 以 第 一 層 構 面 分 析 (表 4-4) , 最 受 北 區 學 生 所 重 視 之 構 面 依 序 為 : 第 一 重 要 為 「 父 母 構 面 」 其 構 面 權 重 達 0.3582 ; 第 二 重 要 為 「 學 生 構 面 」 權 重 值 0.2619 ; 第 三 重 要 為 「 經 濟 構 面 」 權 重 值 0.2114 ; 第 四 重 要 為 「 學 校 構 面 」 權 重 值 0.0980 ; 最 後 為
「行銷構面」權重值0.0705。
經由「 Matlab 6.5 」 軟 體 可 得 知 最 大 特 徵 值λmax為5.0182,
根 據 C.I. 求 解 公 式 , 可 知 C.I.=λmax - n/n - 1=(5.0182-5)/4-1=0.0046 , 且 C.I.< 0.1 , 表 示 前 後 判 斷 為 可 容 許 偏 誤 。 C.R.=C.I./R.I. 由 R.I. 隨 機 指 標 對 照 表 可 之 , R.I.=1.12 , 則 C.R.= 0.0046/1.12=0.0041 ,C.R.<0.1表示有達一致性。
表4-4 北區第一層構面AHP權重值排序表
權重值及排序
構面
局部權重(LP) 整體權重(GP) 重要性 排序
父母構面 0.3582 0.3582 1
學生構面 0.2619 0.2619 2
經濟構面 0.2114 0.2114 3
學校構面 0.0980 0.0980 4
行銷構面 0.0705 0.0705 5
資料來源:本研究整理
4.2.1.2
中區構面權重分析
在中區學生選擇就讀中正預校之關鍵因素中,以第一層構面 分 析 ( 表 4-5) , 最 受 中 區 學 生 所 重 視 之 構 面 依 序 為 : 第 一 重 要 為
「 父 母 構 面 」 其 構 面 權 重 達 0.3196 ; 第 二 重 要 為 「 學 生 構 面 」 權 重 值 0.2710 ; 第 三 重 要 為 「 經 濟 構 面 」 權 重 值 0.2469 ; 第 四 重 要 為 「 學 校 構 面 」 權 重 值 0.0936 ; 最 後 為 「 行 銷 構 面 」 權 重 值0.0690。
經由「Matlab 6.5 」軟體可得知最大特徵值 λmax為5.0182 , 根 據 C.I. 求 解 公 式 , 可 知 C.I.=λmax - n/n - 1=(5.0417-5)/4-1=0.0104 , 且 C.I.< 0.1 , 表 示 前 後 判 斷 為 可 容 許 偏 誤 。
經由「Matlab 6.5 」軟體可得知最大特徵值 λmax為5.0182 , 根 據 C.I. 求 解 公 式 , 可 知 C.I.=λmax - n/n - 1=(5.0417-5)/4-1=0.0104 , 且 C.I.< 0.1 , 表 示 前 後 判 斷 為 可 容 許 偏 誤 。