主观赋权方法怎么选?七类常用方法的思路、优缺点与适用场景

<div style=“text-align: center;”> <img src=“figures/subjective-weighting-methods-guide/00-subjective-weighting-theme.png” width=“900” alt=“采购经理在仓库样品台前,为产品质量、采购成本、交付能力和售后服务分配砝码”> </div>

假设你要为一家企业选择供应商,已经确定了四个评价指标:产品质量、采购成本、交付能力和售后服务。

负责生产的人最关心质量,采购部门希望控制成本,销售部门则担心交货不及时。大家都能说出理由,可一旦要把这些判断变成权重,就遇到了问题:

质量应该占多少?它比交付重要多少?如果只能说“略微重要”,又该怎么计算?

主观赋权方法,就是把这些经验、偏好和专业判断整理成权重的工具。不同方法提出的问题不同,有的要求两两比较,有的先排序,有的允许表达模糊判断,还有的考虑指标之间的相互影响。

下面围绕这个供应商评价场景,介绍 MCDM Online 计算工具中提供的七类主观赋权方法。案例和数值均为说明方法而设定,不代表真实研究数据。

先弄清楚:主观权重表达什么?

在供应商评价中,质量权重较高,表示本次评价希望更重视质量。它不意味着质量数据的波动最大,也不证明质量对企业绩效具有最大的因果影响。

主观赋权主要依据评价者的判断;熵权法、CRITIC等客观赋权方法主要依据数据特征。选择哪一种,应取决于研究希望权重表达什么。

一般情况下,权重满足:

$$ w_j\geq 0,\qquad \sum_{j=1}^{n}w_j=1 $$

但把一组数字归一化,只能保证形式上的规范。权重是否合理,还要看评价目标是否明确、指标定义是否清楚,以及判断者是否了解相关业务。

例如,“采购成本”究竟只指报价,还是包含运输、返工和维护费用?如果不同专家理解不同,换一种赋权方法也难以解决分歧。

1. AHP:把复杂判断拆成两两比较

层次分析法(AHP)先建立目标、准则和指标的层次结构,再让评价者比较同一组指标的相对重要性。它通过判断矩阵计算权重,并检查判断的一致性。

在供应商案例中,你不必直接给质量分配一个百分比,而是依次回答:质量和成本谁更重要?质量和交付谁更重要?交付和售后谁更重要?通常采用1–9标度表达相对重要程度,反向比较填写倒数。

同一判断矩阵中的指标应相对于共同的上级目标进行比较。若在“产品质量”下继续细分为合格率和质量稳定性,这两个指标得到的是相对于产品质量的局部权重。例如,产品质量占总权重的0.40,合格率在产品质量内部占0.60,则合格率相对于总目标的全局权重为$0.40\times0.60=0.24$。不同层级的权重不能直接放在一起比较。

一致性检验关注比较判断能否相互协调。例如,若质量比交付重要、交付又比售后重要,却认为售后远比质量重要,就需要回头检查判断理由。通过一致性检验并不证明权重符合现实;未通过时,应核对指标含义和比较依据,再修订判断。

优点: 层次结构清楚,能把一个大问题拆成较容易回答的小问题;判断矩阵保留了权重的依据,方便解释和复核;一致性检验能够提示明显的逻辑冲突。

局限: 同一判断矩阵包含$n$个指标时,需要$n(n-1)/2$次独立比较。指标较多时,填写和复核的负担会增加,专家也可能难以稳定区分相邻标度。

适合的情况: 指标层次明确,同一组指标数量适中,研究需要清楚展示判断依据和一致性检查过程。

进一步阅读:AHP原理与应用;操作说明:AHP使用指南。

2. BWM:围绕最重要和最不重要的指标比较

最优最劣法(BWM)先让评价者选出最重要和最不重要的指标,然后完成两组比较:最重要指标相对于各指标有多重要,各指标相对于最不重要指标有多重要。再通过优化模型寻找尽量符合这些判断的权重。

例如,先选质量为最重要指标,售后为最不重要指标,再围绕它们填写比较。这里的“最优、最劣”指重要性的两端,不是在评价某家供应商表现好坏。

两组比较中的自身比较均为1,重复出现的“最重要指标相对于最不重要指标”应填写相同数值。两组判断还应尽量协调:若质量相对于交付的比值为3,交付相对于售后的比值为2,那么完全一致时,质量相对于售后的比值应为6。实际判断可能存在偏差,优化模型会寻找尽量符合两组比较的权重;它不能代替评价者解释这些比较的依据。

优点: 比较集中在两个参照指标上,可以减少填写量。对于$n$个指标,去掉自身比较并合并重复的最重要—最不重要比较后,共有$2n-3$项不同的比较判断;相对AHP的优势在指标较多时更明显。

局限: 最重要和最不重要指标的选择会影响后续判断;如果多项指标的重要程度接近,选定参照可能并不容易。两组比较仍可能冲突,需要结合所用模型检查一致性。

适合的情况: 同一组指标较多,评价者能够明确识别重要性的两端,希望降低比较负担。

操作说明:BWM使用指南。

3. G1:先排顺序,再判断相邻差距

G1序关系法先将指标按重要性排序,再给出相邻指标的重要性比值,由这些比值递推并归一化得到权重。

假设排序为“质量、交付、成本、售后”,评价者只需判断质量相对于交付、交付相对于成本、成本相对于售后的重要性比值。

按重要性从高到低排序后,相邻比值表示前一个指标的权重与后一个指标的权重之比,应不小于1;比值为1表示同等重要。例如,三个相邻比值分别取1.2、1.5和1.1时,以售后的相对权重为1,成本为1.1,交付为$1.5\times1.1=1.65$,质量为$1.2\times1.65=1.98$,再将这四个数归一化即可得到权重。这也说明,排序相同并不意味着权重相同,相邻差距同样决定结果。

优点: 在确定排序后,$n$个指标只需要$n-1$个相邻比值;计算过程简洁,通常不需要AHP式的一致性检验,便于解释权重如何从排序和差距得到。

局限: 对初始排序依赖较强;相邻比值会逐级传递,连续偏大的比值可能拉大首尾权重差距。如果评价者连排序都难以确定,G1也不会让问题自动变简单。

适合的情况: 指标有较明确的重要性顺序,评价者容易判断相邻差距,希望减少比较次数。

进一步阅读:G1原理与应用;操作说明:G1使用指南。

4. 优序图法:只判断谁更重要

如果评价者能够判断质量比成本重要,却无法可靠地回答“重要多少”,优序图法提供了更简单的表达方式。

项目使用1表示前者相对重要,0表示前者相对不重要,0.5表示同等重要。完成两两比较后,按行汇总并归一化得到权重。

填写比较矩阵时,行指标相对于列指标的判断记为$p_{ij}$,非对角元素应满足$p_{ij}+p_{ji}=1$。例如,质量相对于成本填1,成本相对于质量就应填0;同等重要时,两处均填0.5。自身比较不计入汇总,对角线留空或填0。

优点: 标度简单,填写门槛较低;不要求评价者给出重要性比值,计算结果容易复核。

局限: 只能保留胜负或平局关系,难以区分“略微重要”和“重要得多”;仍需要两两比较;可能出现质量优于成本、成本优于交付、交付又优于质量的循环判断。汇总得到权重不会自动消除这种冲突。

适合的情况: 希望快速整理相对优先关系,或者评价者只能稳定判断谁更重要。若研究需要细致表达重要性强度,应考虑其他方法。

5. AHM:通过属性测度汇总相对重要性

属性层次模型(AHM)以属性测度表达指标之间的相对重要关系,再汇总得到权重。项目的AHM工具接收AHP式判断矩阵,并根据设定的参数$\beta$转换成属性判断矩阵。

在供应商案例中,评价者仍然需要比较质量、成本、交付和售后,只是后续将采用属性测度的转换与汇总规则。

转换后的非对角测度位于0到1之间,相反方向的两个测度之和为1,同等重要时各为0.5。例如,在本工具中,当质量相对于成本的AHP标度为3、$\beta=2$时,质量相对于成本的属性测度为$6/7$,反向测度为$1/7$。这些数用于表达相对重要关系,不应解读为质量更重要的概率。随后汇总各指标对应的测度并换算为权重;改变$\beta$可能改变权重,因此报告中应说明参数取值,并检查结论对参数变化是否敏感。

优点: 可以利用AHP式的比较数据;计算过程相对简洁;通常无需采用AHP的CR一致性检验。

局限: 仍然需要收集两两比较,省去一致性检验不会自动减少专家填写量;转换规则和参数设定会影响权重解释。缺少AHP式检验,也意味着研究者需要主动复核异常和相互矛盾的判断。

适合的情况: 研究采用属性测度框架,或者已有AHP式比较数据,并且能够清楚说明转换参数及其依据。

操作说明:AHM使用指南。

6. 三角模糊AHP:给判断留出模糊范围

三角模糊AHP在AHP的两两比较中引入三角模糊数$(l,m,u)$,其中$0<l\leq m\leq u$。代表值$m$是隶属度为1的值,不一定是上下界的算术中点;下界$l$和上界$u$表达判断的模糊范围。在代表值和标度一致时,范围越宽,表示判断的模糊程度越大。本工具的代表值沿用AHP的1–9标度及其倒数。

例如,认为产品质量比采购成本稍微重要,但判断不够确定时,可以用$(2,3,4)$代替单一的标度3,同时保留重要程度和模糊性。

三角模糊AHP存在不同的权重计算方案。本工具先提取代表值矩阵并进行一致性检验,再构造模糊评判因子矩阵、调整判断矩阵,最后通过方根法计算并归一化得到权重。模糊范围的引入不能代替对判断一致性的检查。

优点: 能保留单个数值难以呈现的判断模糊性;可以将语言描述映射为三角模糊数,适合评价者不愿给出过于精确判断的情境。

局限: 需要解释三个数的含义,数据准备和计算更复杂;模糊数的取值规则和所用的权重计算方案可能影响结果,采用去模糊化的方案还需要说明其具体规则。范围并非越宽越好,随意设置上下界会引入额外的主观选择。

适合的情况: 判断本身存在明确的模糊性,而且能够说明语言标度、上下界设定和计算流程。只因为方法名称包含“模糊”,不足以成为选用理由。

操作说明:三角模糊AHP使用指南。

7. ANP:把指标之间的依赖与反馈纳入模型

AHP通常用层次结构组织问题。但现实中,供应商的质量、成本和交付可能存在相互联系:提高质量要求可能改变成本,生产与交付安排也可能相互制约。

网络层次分析法(ANP)允许在模型中表达这些依赖和反馈关系。研究者先依据业务知识、理论或其他证据建立关系结构,评价者再在明确的影响条件下进行比较,最后通过超矩阵及其加权、极限计算得到优先权重。

优点: 能将层次模型较难呈现的依赖和反馈纳入分析,适合关系结构本身就是研究重点的评价问题。

局限: 网络关系、比较问题和归一化规则都需要仔细设计,判断量和解释难度通常较高;极限计算也需要关注收敛条件。仅凭指标在数据上相关,不能直接确定ANP中的影响关系。

对于供应商案例,如果研究只需要表达四个方面的评价偏好,层次结构可能已经足够;若赋权必须考虑有依据的指标依赖与反馈关系,可以进一步考虑ANP。ANP用于在既定关系结构下综合优先权重,其计算结果不能直接作为因果关系的证据。

适合的情况: 有明确依据支持指标或指标组之间的依赖与反馈,并且能够完成网络建模、条件比较和结果解释。

进一步阅读:ANP原理与应用;操作说明:ANP使用指南。

多位专家参与时:群策怎么做?

回到供应商案例,生产、采购和销售部门可能分别给出不同判断。群策赋权就是按明确的规则汇总多位评价者的意见,形成群体权重。它可以与AHP、G1等方法结合,既要选择个人如何表达判断,也要确定多人意见如何汇总。

收集判断前,应统一评价目标、指标含义、标度和比较条件,并说明专家为何适合参与本次评价。参与人数和专业构成应结合研究范围与意见代表性确定;多找几位专家,并不能自动保证权重更合理。

一种做法是先汇总判断,再计算权重。 例如,群策AHP可以对各专家判断矩阵中对应位置的数值取几何平均,得到群体判断矩阵,再计算权重。几何平均能够保留正互反矩阵的倒数关系;直接逐项取算术平均,通常不能保留这一性质。采用这种做法时,各矩阵不仅要维度相同,指标顺序和比较含义也必须一致。本工具的三角模糊AHP问卷处理则对对应位置的$l$、$m$、$u$分别取几何平均。

另一种做法是先计算个人权重,再汇总权重。 各专家分别完成赋权,随后按专家权重进行加权平均。设第$k$位专家对指标$j$的权重为$w_j^{(k)}$,专家权重为$\alpha_k$,则:

$$ \bar w_j=\sum_{k=1}^{K}\alpha_k w_j^{(k)},\qquad \alpha_k\geq0,\qquad \sum_{k=1}^{K}\alpha_k=1 $$

例如,三位专家对质量的权重分别为0.50、0.30和0.40,专家等权时,群体质量权重为0.40。本工具的群策G1采用这种方式:每位专家可以给出不同的重要性排序,分别计算权重后,再按指标名称对齐并汇总,不能直接把不同排序下的相邻比值逐项平均。先汇总判断与先汇总权重在一般情况下可能得到不同结果,研究中应说明采用哪一种流程及其理由。

专家权重与指标权重表达不同含义:前者决定每位专家的意见在汇总中占多少,后者决定每个指标在评价中占多少。若没有充分依据区分专家影响,可以采用等权;若设置不同专家权重,应说明相关专业经验、任务熟悉程度等依据,并检查改为等权后结论是否明显变化。

群策还需要区分个人判断的一致性与专家之间的共识。两位专家的AHP矩阵都可能通过一致性检验,却分别更重视质量和成本;平均后得到一组权重,也不意味着分歧已经消失。应保留个人结果,检查差异集中在哪些指标,必要时反馈给专家讨论或重新判断。问卷修订或剔除应有事先说明的规则,并记录处理理由及其对结果的影响。

操作说明:群策AHP、群策G1、群策三角模糊AHP。不同方法的群策数据要求与汇总规则应分别核对。

把七类方法放在一起看

下面的比较用于初步选型,最终仍需结合研究目标和数据准备条件。

方法 主要向评价者提什么问题 主要优点 主要局限
AHP 两个指标谁更重要,程度如何? 层次清楚,有一致性检查 比较量随同组指标数快速增加
BWM 相对于最重要和最不重要指标,差距如何? 指标较多时可减少比较 依赖参照选择,仍需检查一致性
G1 顺序是什么,相邻指标差多少? 只需相邻比值,计算简单 依赖排序,比值差异逐级传递
优序图法 谁更重要,或是否同等重要? 标度简单,易填写 丢失强度信息,可能出现循环偏好
AHM 如何用属性测度汇总比较判断? 汇总简洁,可利用AHP式数据 需解释转换参数,主动复核判断
三角模糊AHP 判断的代表值和模糊范围是什么? 保留判断的模糊性 数据准备复杂,受模糊数及计算规则影响
ANP 在给定影响条件下,哪些因素更重要? 可表达依赖和反馈 建模、判断和解释负担较大

真正选方法时,先回答三个问题

第一,评价者能稳定回答哪一种问题? 能给出相对重要程度,可以考虑AHP;能明确排序和相邻差距,可以考虑G1;只能判断谁更重要,可以考虑优序图法。若能选出重要性的两端,BWM也是一个候选。

第二,判断的模糊性是否需要显式表达? 如果专家确实难以给出单个确定判断,可以考虑三角模糊AHP,并说明使用的标度。不要把不了解指标、信息不足或问卷表述不清,都归结为模糊性。

第三,指标之间的依赖是否是本次研究必须处理的问题? 若有明确的依赖与反馈结构,可以考虑ANP;若主要任务是为既定指标分配重要性,先采用能够清楚解释的简单框架。

例如,这个四指标供应商案例采用AHP,只需6次独立比较,操作负担并不高。改成同一组10个指标时,AHP需要45次比较,BWM有17项不同的比较,G1在确定排序后需要9个相邻比值。比较次数只是工作量的一部分,问题是否容易理解同样重要。

从一组清楚的指标开始

现在可以先写清楚评价目标、指标含义和专家能够回答的问题,再选择方法。对于层次明确、指标数量适中的研究,AHP是一个便于展示完整判断过程的起点;若填写负担、模糊表达或网络依赖是主要问题,再按需要选择其他方法。

在MCDM Online计算工具中选择相应方法前,先查看使用指南,核对所需数据和标度。想进一步理解权重如何进入综合评价,可以阅读综合评价入门;准备开展AHP研究,可以继续阅读AHP实证分析指南。

最终值得写进论文或报告的,不只是“采用了某种赋权方法”,还包括为什么选它、判断如何获得,以及这些判断对结果有多大影响。

若采用群策,还应交代专家人数与专业构成、专家权重、意见汇总方式,以及分歧和异常问卷的处理过程,让读者能够复核群体权重的来源。