Metoda Saaty: osnove, določanje prioritet, primeri in praktične aplikacije

Kazalo:

Metoda Saaty: osnove, določanje prioritet, primeri in praktične aplikacije
Metoda Saaty: osnove, določanje prioritet, primeri in praktične aplikacije
Anonim

Saatyjeva metoda je poseben način sistemske analize. Tudi ta metoda je namenjena pomoči pri sprejemanju odločitev. Metoda analize hierarhij Thomasa Saatya je izjemno priljubljena v forenziki, predvsem na Zahodu, podjetništvu, javni upravi. Pogosto se imenuje tudi MAI.

Prijava

Čeprav ga lahko uporabljajo ljudje, ki delajo na preprostih rešitvah, je postopek analitične hierarhije najbolj uporaben, ko skupine ljudi delajo na kompleksnih problemih, zlasti tistih z velikimi vložki, ki vključujejo človeško dojemanje in presojo. V tem primeru imajo odločitve dolgoročne posledice. Metoda Saaty ima edinstvene prednosti, kadar je pomembne elemente rešitve težko količinsko opredeliti ali primerjati. Ali ko komunikacijo med člani ekipe ovirajo njihove različne specializacije, terminologija ali pogledi.

Saatyjeva metoda se včasih uporablja pri razvoju zelo specifičnih postopkov za posebne situacije, kot je vrednotenje zgradb zazgodovinski pomen. Nedavno je bil uporabljen pri projektu, ki uporablja videokaseto za oceno razmer na avtocesti v Virginiji. Cestni inženirji so ga najprej uporabili za določitev optimalnega obsega projekta in nato zakonodajalcem utemeljili svoj proračun.

Čeprav uporaba procesa analitične hierarhije ne zahteva posebnega akademskega usposabljanja, velja za pomemben predmet v številnih visokošolskih ustanovah, vključno z inženirskimi šolami in podiplomskimi poslovnimi šolami. To je posebej pomemben predmet kakovosti in ga poučujejo v številnih specializiranih tečajih, vključno s Six Sigma, Lean Six Sigma in QFD.

Analitični grafikoni
Analitični grafikoni

Vrednost

Vrednost metode Saaty je priznana v razvitih državah in državah v razvoju po vsem svetu. Na primer Kitajska - približno sto kitajskih univerz ponuja tečaje AHP. In mnogi doktorski študenti izberejo AHP za predmet svojih raziskav in disertacije. Na Kitajskem je bilo objavljenih več kot 900 člankov o tej temi in obstaja vsaj ena kitajska znanstvena revija, posvečena izključno Saatyjevi hierarhični analizni metodi.

Mednarodni status

Mednarodni simpozij o procesu analitične hierarhije (ISAHP) se skliče vsaki dve leti za znanstvenike in praktike, ki jih zanima to področje. Teme so različne. Leta 2005 so segali od "Določanje plačilnih standardov za specialiste kirurgije" do "Strateškega tehnološkega načrtovanja", "Obnove infrastrukture v opustošenih državah".

Na srečanju leta 2007 vValparaiso, Čile, je bilo poslanih več kot 90 prispevkov iz 19 držav, vključno z ZDA, Nemčijo, Japonsko, Čilom, Malezijo in Nepalom. Podobno število prispevkov je bilo predstavljenih leta 2009 na simpoziju v Pittsburghu v Pensilvaniji, ki se ga je udeležilo 28 držav. Teme so vključevale gospodarsko stabilizacijo v Latviji, izbor portfelja v bančnem sektorju, upravljanje gozdnih požarov za ublažitev globalnega segrevanja in podeželske mikroprojekte v Nepalu.

Simulacija

Prvi korak v procesu analize hierarhije je modeliranje problema kot hierarhije. Pri tem udeleženci raziskujejo vidike problema na različnih ravneh od splošnega do podrobnega, nato pa ga izrazijo na večstopenjski način, kot zahteva Saatyjeva metoda odločanja (analiza hierarhij). S prizadevanjem za izgradnjo hierarhije razširijo svoje razumevanje problema, njegovega konteksta ter misli in občutkov drug drugega o obeh.

Postopek analize
Postopek analize

Struktura

Struktura katere koli hierarhije AHP ne bo odvisna samo od narave problema, ki se obravnava, ampak tudi od znanja, sodb, vrednot, mnenj, potreb, želja itd. Izgradnja hierarhije običajno vključuje veliko razprav, raziskav, in odkritje vpletenih strani. Tudi po začetni gradnji ga je mogoče spremeniti, da bo izpolnjeval nova merila ali merila, ki prvotno niso bila pomembna; alternative je mogoče tudi dodati, odstraniti ali spremeniti.

Analitika na računalniku
Analitika na računalniku

Izberi vodjo

Čas je, da preidemo na primere metode Saaty. Poglejmo si primer aplikacije »Izberi vodjo«. Pomembna naloga odločevalcev je določiti težo, ki jo je treba dati vsakemu kriteriju pri izbiri vodje. Druga pomembna naloga te prijave je določiti težo, ki jo je treba dati kandidatom, ob upoštevanju vsakega od meril. Metoda T. Saatyjeve analize hierarhij ne le omogoča, da to storijo, ampak tudi omogoča, da vsakemu od štirih kriterijev pripišejo smiselno in objektivno številčno vrednost. Ta primer dobro ponazarja bistvo tehnike. Poleg tega postane namen metode Saaty jasen tudi ob branju aplikacije »Izberi vodjo«.

Večplastna analitika
Večplastna analitika

Promocijski proces

Do zdaj smo upoštevali samo privzete prioritete. Ko bo proces analitične hierarhije napredoval, se bodo prioritete spremenile od privzetih vrednosti, ko bodo nosilci odločanja vnesli informacije o pomembnosti različnih vozlišč. To naredijo z vrsto primerjav v parih.

Nelinearna analitika
Nelinearna analitika

AHP je vključen v večino učbenikov na področju operativnih raziskav in upravljanja ter ga poučujejo na številnih univerzah; pogosto se uporablja v organizacijah, ki so skrbno preučevale njegove teoretične temelje. Čeprav je splošno soglasje, da je tehnično zdrava in praktična, ima metoda svoje kritike. V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja je bila objavljena serija razprav med kritiki in zagovorniki problemov Saatyjeve metode. Journal of Management Science, 38, 39, 40, in Journal of the Society for Operations Research.

Dve šoli

Obstajata dve šoli razmišljanja o spremembi ranga. Ena navaja, da nove alternative, ki ne uvajajo nobenih dodatnih atributov, v nobenem primeru ne bi smele povzročiti spremembe ranga. Drugi meni, da je v nekaterih situacijah razumno pričakovati spremembo ranga. Prvotna formulacija Saatyjevega odločanja je omogočala spremembe ranga. Leta 1993 je Foreman uvedel drugi način sinteze AHP, imenovan idealen način za reševanje izbirnih situacij, v katerih dodajanje ali odstranitev "nerelevantne" alternative ne bi smelo in ne bo spremenilo vrst obstoječih alternativ. Trenutna različica AHP lahko sprejme obe šoli: njegov idealni način ohranja rang, medtem ko njegov distribucijski način omogoča spreminjanje ranga. Vsak način je izbran glede na težavo.

Preobrat ranga in rešitev Saaty sta podrobno obravnavana v članku iz leta 2001 v Operations Research. Prav tako lahko najdete v poglavju, imenovanem "Shranjevanje in spreminjanje ranga." In vse to je v glavni knjigi o metodi parnih primerjav Saatyja. Slednji predstavlja objavljene primere spremembe ranga zaradi dodajanja kopij alternative, zaradi intranzitivnih pravil odločanja, zaradi dodajanja fantomskih in vabnih alternativ ter zaradi preklopnih pojavov v uporabnih funkcijah. Razpravlja tudi o distribucijskih in idealnih načinih Saatyjevih rešitev.

Primerjalna matrika

V primerjalni matriki lahko sodbo zamenjate manjpozitivno mnenje in nato preverite, ali postane navedba nove prioritete manj ugodna od prvotne prioritete. V kontekstu turnirskih matrik je Oscar Perron dokazal, da metoda glavnega desnega lastnega vektorja ni monotona. To vedenje je mogoče dokazati tudi za inverzne matrike nxn, kjer je n>3. Alternativni pristopi so obravnavani drugje.

Grafi in grafikoni
Grafi in grafikoni

Kdo je bil Thomas Saaty?

Thomas L. Saaty (18. julij 1926 - 14. avgust 2017) je bil ugledni profesor na Univerzi v Pittsburghu, kjer je poučeval na Visoki poslovni šoli. Joseph M. Katz. Bil je izumitelj, arhitekt in glavni teoretik procesa analitične hierarhije (AHP), okvira odločanja, ki se uporablja za obsežno, večstransko, večciljno analizo odločanja, in analitičnega omrežnega procesa (ANP), njegovega posploševanja na odvisnost in povratne odločitve. Kasneje je posplošil matematiko ANP na proces nevronskih omrežij (NNP) z uporabo za nevronsko sprožitev in sintezo, vendar nobeden od njih ni pridobil tako priljubljenosti kot Saatyjeva metoda, katere primeri so bili obravnavani zgoraj.

Umrl je 14. avgusta 2017 po celoletni bitki z rakom.

Preden se je pridružil Univerzi v Pittsburghu, je bil Saaty profesor statistike in operativnih raziskav na šoli Wharton na Univerzi v Pennsylvaniji (1969–1979). Pred tem je petnajst let delal v ameriških vladnih agencijah in javno financiranih raziskovalnih podjetjih.

Probleme

Eden največjih izzivov, s katerimi se danes soočajo organizacije, je njihova sposobnost, da izberejo najustreznejše in dosledne alternative na način, ki ohranja strateško usklajenost. V vsaki situaciji je sprejemanje pravih odločitev verjetno ena najtežjih nalog za znanost in tehnologijo (Triantaphyllou, 2002).

Ko upoštevamo nenehno spreminjajočo se dinamiko trenutnega okolja, kot je še nismo videli, je pravilna izbira na podlagi ustreznih in doslednih ciljev ključnega pomena celo za preživetje organizacije.

V bistvu določanje prednosti projektov v portfelju ni nič drugega kot shema naročanja, ki temelji na razmerju med koristmi in stroški vsakega projekta. Prednost bodo imeli projekti z višjimi ugodnostmi v primerjavi s stroški. Pomembno je omeniti, da razmerje med stroški in koristmi ne pomeni nujno uporabe izključnih finančnih meril, kot je dobro znano razmerje med stroški in koristmi, temveč širši koncept koristi projekta in povezanih prizadevanj.

Ker organizacije spadajo med kompleksne in nestanovitne "kolege", pogosto celo kaotične, je težava z zgornjo definicijo ravno v določanju stroškov in koristi za vsako posamezno organizacijo.

Izkušen analitik
Izkušen analitik

Projektni standardi

Inštitut za upravljanje projektov Standard za upravljanje portfelja (PMI, 2008) navaja, da mora obseg projektnega portfelja temeljiti na strateškihcilji organizacije. Ti cilji morajo biti usklajeni s poslovnim scenarijem, ki je lahko drugačen za vsako organizacijo. Zato ni idealnega modela, ki bi ustrezal merilom, ki bi jih katera koli vrsta organizacije uporabila za razvrščanje in izbiro svojih projektov. Merila, ki jih uporablja organizacija, morajo temeljiti na vrednotah in preferencah odločevalcev.

Čeprav je mogoče uporabiti niz meril ali posebnih ciljev za določanje prednostnih nalog projektov in določitev prave vrednosti optimalnega razmerja med koristmi in stroški. Glavno merilo skupine je finančno. Neposredno je povezan s stroški, uspešnostjo in dobičkom.

Na primer, donosnost naložbe (ROI) je odstotek dobička iz projekta. To vam omogoča primerjavo finančnih donosov projektov z različnimi naložbami in dobički.

Transformacija

Saatijeva metoda analize primerja primerjave, ki so najpogosteje empirične, pretvori v številčne vrednosti, ki se nato obdelajo in primerjajo. Teža vsakega faktorja vam omogoča, da ocenite vsak element znotraj določene hierarhije. Ta sposobnost pretvorbe empiričnih podatkov v matematične modele je glavni razlikovalni prispevek metode AHP v primerjavi z drugimi primerjalnimi metodami.

Po izvedbi vseh primerjav in določitvi relativnih uteži med vsakim od meril, ki jih je treba ovrednotiti, se izračuna številčna verjetnost vsake alternative. Ta verjetnost določa verjetnostda mora alternativa izpolniti pričakovani namen. Večja kot je verjetnost, večja je verjetnost, da bo alternativa dosegla končni cilj portfelja.

Matematični izračun, vključen v proces AHP, se morda na prvi pogled zdi preprost, vendar pri delu s kompleksnejšimi primeri postanejo analize in izračuni globlji in bolj izčrpni.

Primerjanje dveh elementov z uporabo AHP je mogoče izvesti na različne načine (Triantaphyllou & Mann, 1995). Vendar pa je lestvica relativne pomembnosti med dvema alternativama, ki ju je predlagal Saaty (SAATY, 2005), najbolj razširjena. Z dodelitvijo vrednosti, ki segajo od 1 do 9, lestvica določi relativno pomembnost alternative v primerjavi z drugo alternativo.

Neparne številke se vedno uporabljajo za določitev razumne razlike med merilnimi točkami. Uporaba sodih številk je dovoljena le, če so potrebna pogajanja med ocenjevalci. Ko naravnega soglasja ni mogoče doseči, je treba sredino opredeliti kot dogovorjeno rešitev (kompromis) (Saaty, 1980).

Za primer izračunov AHP za določanje prioritet projektov je bil izbran fiktivni model odločanja za organizacijo ACME. Ko se primer naprej razvija, se bodo razpravljali in analizirali koncepti, izrazi in pristopi k AHP.

Prvi korak pri gradnji modela AHP je opredelitev meril, ki jih je treba uporabiti. Kot smo že omenili, vsaka organizacija razvija in strukturira svojelasten nabor meril, ki naj bodo v skladu s strateškimi cilji organizacije.

Za našo fiktivno organizacijo ACME predvidevamo, da so bile raziskave opravljene skupaj s področja financiranja, strategije načrtovanja in meril za vodenje projektov, ki jih je treba uporabiti. Naslednji sklop 12 meril je bil sprejet in razvrščen v 4 kategorije.

Ko je hierarhija vzpostavljena, je treba merila ovrednotiti v parih, da se določi relativna pomembnost med njimi in njihova relativna teža za globalni cilj.

Vrednotenje se začne z določitvijo relativne teže skupin začetnih meril.

prispevek

Prispevek vsakega kriterija k organizacijskemu cilju je določen z izračuni, izvedenimi z uporabo prednostnega vektorja (ali lastnega vektorja). Lastni vektor prikazuje relativno težo med vsakim kriterijem; dobimo ga na približen način z izračunom matematičnega povprečja za vse kriterije. Opazimo lahko, da je vsota vseh vrednosti iz vektorja vedno enaka eni. Natančen izračun lastnega vektorja se določi le v posebnih primerih. Ta približek se v večini primerov uporablja za poenostavitev postopka izračuna, saj je razlika med natančno in približno vrednostjo manjša od 10 % (Kostlan, 1991).

Morda opazite, da sta približna in točna vrednosti zelo blizu druga drugi, zato je za izračun natančnega vektorja potreben matematični napor (Kostlan, 1991).

Vrednosti, ki jih najdemo v lastnem vektorju, so neposrednefizična vrednost v AHP – določajo udeležbo oziroma težo tega kriterija glede na celoten rezultat cilja. Na primer, v naši organizaciji ACME imajo strateška merila utež 46,04 % (natančen izračun lastnega vektorja) glede na splošni cilj. Pozitivna ocena tega faktorja je približno 7-krat večja od pozitivne ocene zavezanosti deležnikom (utež 6,84 %).

Naslednji korak je iskanje morebitnih nedoslednosti v podatkih. Cilj je zbrati dovolj informacij, da bi ugotovili, ali so bili odločevalci dosledni pri svojih odločitvah (Teknomo, 2006). Na primer, če nosilci odločanja trdijo, da so strateška merila pomembnejša od finančnih meril in da so finančna merila pomembnejša od meril zavezanosti deležnikov, bi bilo nedosledno trditi, da so merila zavezanosti deležnikov pomembnejša od strateških meril (če A>B in B>C, bi bilo nedosledno, če bi A<C).

Tako kot pri začetnem nizu meril za organizacijo ACME je treba oceniti relativne uteži meril za drugo raven hierarhije. Ta postopek je popolnoma enak koraku za vrednotenje prve stopnje hierarhije (skupine meril).

Po strukturiranju drevesa in določitvi prednostnih meril je mogoče ugotoviti, kako vsak od projektov kandidatov izpolnjuje izbrana merila.

Na enak način kot pri določanju prednosti meril, se projekti kandidatov primerjajo v parih zob upoštevanju vsakega uveljavljenega kriterija.

AHP je pritegnilo zanimanje številnih raziskovalcev, predvsem zaradi matematične narave metode in dejstva, da je vnos podatkov precej preprost (Triantaphyllou & Mann, 1995). Za njegovo preprostost je značilna parna primerjava alternativ po posebnih kriterijih (Vargas, 1990).

Njegova uporaba za izbiro portfeljskih projektov omogoča nosilcem odločanja posebno in matematično orodje za podporo odločanju. To orodje ne samo podpira in kvalificira odločitve, ampak tudi omogoča nosilcem odločitev, da utemeljijo svoje odločitve in modelirajo možne rezultate.

Uporaba metode analize odločitev/hierarhije Saaty vključuje tudi uporabo programske aplikacije, posebej zasnovane za izvajanje matematičnih izračunov.

Drug pomemben vidik je kakovost ocen, ki jih naredijo odločevalci. Da bi bila odločitev čim bolj ustrezna, mora biti dosledna in skladna z organizacijskimi rezultati.

Nazadnje je pomembno poudariti, da sprejemanje odločitev vključuje širše in bolj kompleksno razumevanje konteksta kot uporaba katere koli posebne metode. Predlaga, da so portfeljske odločitve produkt pogajanj, v katerih metode, kot je Saatyjeva hierarhična metoda, podpirajo in usmerjajo uspešnost, vendar jih ni mogoče in ne smemo uporabljati kot univerzalna merila.

Priporočena: