所謂的多準則決策方法(multiple attribute decision-making method, MADM) 為決策者希望由許多候選的選項(alternatives)之中評估和選擇最適當的一個或 幾個選項,根據決策者所設定的目標和評估這些選項的特性,決策者會擬定一 些標準的評估準則(attributes or criteria)對這些選項進行評估。但是對於一般的多 準則決策問題往往很難找到一個選項對於所有的準則均能凌駕於(dominate)其 他的選項之上(即優於其他的選項),有時在某個準則上 A 選項表現較佳,但 是它在另一個準則上的表現可能又比較差,所以導致評估結果無法有效地得到 令人滿意的結果。因此許多的多準則決策方法被學者一一提出以解決此類的問 題。
最簡易的多準則決策方法就是評分法(score method),也就是對於所有的選 項針對每一個評估準則進行評分,最後針對所有的準則的分數加總起來得到該 選項的總分,依據各個選項的總分加以排序並選取最高者。評分法是最簡單的 評估方法,因此在許多實務的決策問題上常常被使用。但是也因為它太過簡易,
忽視了決策者的主觀問題和各準則的尺度問題,所以做出的決策結果經常被質 疑。
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分析層級程序法(Analytic hierarchy process, AHP)是在 1980 年由 Saaty 教授 所 提 出 的 一 套 多 準 則 決 策 程 序 (Multiple attribute decision-making method, MADM),經常被利用來解決各種多準則決策問題。由於 AHP 可以綜合決策者 對於定性與定量評估準則的評估結果,簡單又有效地彙總各決策者的評估結 果,並且在一定程度上檢驗決策者的主觀影響,因此被廣泛地運用各種的領域 之中。
AHP 方法具有系統化的決策步驟,茲簡述如下(陳湛勻,1999):
第一步驟:確認問題與目標。首先決策者對於所要決策的問題先有明確的 認識,確認決策問題的目標,並且探討此問題的特性、範圍、環境、限制等因 素。
第二步驟:建構決策問題評估層級結構。AHP 過程的特色是依據問題的目 標來建構問題的評估階層架構(hierarchy)。第一層是總目標層,敘述決策問題或 專案的總目標。其下依據這個總目標可以發展出一些重要的子目標,然後各子 目標可以再發展出一些更細的目標或評估準則與評估方法,最底層則為候選的 選項層,如此一層一層建構起來形成一個決策問題的階層架構,如圖 2.2 所示。
此評估階層架構的建立過程需要仰賴決策者們群體的經驗和智慧,共同為此決 策問題貢獻心力,這也是 AHP 方法最有價值之所在。至於應該要如何分層?需 要分幾層?階層結構關聯如何?這些並沒有硬性規定,完全由決策者們依據問 題的特性研議。
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圖 2.2 AHP 階層架構圖
第三步驟:準則與候選方案兩兩比較,建構成對比較矩陣。決策者依據階 層架構中同一層的項目兩兩加以比較,例如:總成本(total cost)(因素 Ai)和導入 時間(implementation time) (因素 Aj)兩者加以比較,則給予相對重要性 aij。如果 兩者相同重要,aij為 1。如果 Ai比 Aj 稍微重要,則 aij為 3,明顯重要則給 5,
很重要就給 7,絕對重要則給 9,在它們之間則給 2、4、6、8 等。反之如果 Aj 比 Ai稍微不重要,則 aij為 1/3,以此類推。例如:決策者依據其經驗和知識認 為導入時間(Aj)比總成本(Ai)稍微重要,則 aij為 1/3。
圖 2.3 成對比較圖
如果在某一階層有 n 個因素進行成對比較,如前方法所述,於是可以得到 一個 n×n 的成對比較矩陣(paired comparison judgment matrix)A,矩陣 A 的特性 如下。
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16 畢後,可以用 consistency ratio (CR)和 consistency index (CI)兩個數值進行決
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策者評估一致性檢定。如果發現有決策不一致時,可以評估值的調整或修 正計算。
3. 決策者在元素的兩兩比較過程中可能被批評比較主觀。但是通常決策者都 是這個決策問題領域的專家,對此決策問題和準則都有深入的瞭解,可以 降低主觀性。除此之外由專家組成的群體決策團體也可以減少個人決策的 主觀性問題。