多专家(群策)FAHP计算说明

提示:本指南只针对群策FAHP方法特有的内容进行描述,关于软件的通用操作流程(如文件上传、参数设置、结果下载等),请查看:通用计算说明

1. 功能概述

一般情况下我们写FAHP相关论文的时候,不建议只有单专家问卷,也就是一组指标只找一个专家打分。遇到懂行的老师就会问你:

  • 你只找了一个专家打分?
  • 真的是专家打的分还是自己打的分?
  • 为什么不找多个专家打分?

为了避免出现这种尴尬的情况,推荐使用多专家的群策FAHP进行打分和权重计算。

常用的多专家FAHP方法有德尔菲法、FAHP问卷处理、FAHP权重处理,下面我们将详细介绍这几种方法。

2. 德尔菲法

其大致流程是在对专家的FAHP问卷收集后,进行整理、归纳、统计,再匿名反馈给各专家,再次征求意见,再集中,再反馈,直至得到一致的意见。

这个方法的主要工作集中在收集和整理问卷的过程,也就是虽然找了多个专家进行打分,但是经过德尔菲法的多轮之后,最终得到的是一个统一了意见的模糊判断矩阵,这时候就可以用这个判断矩阵进行单专家FAHP的权重计算了。

如果不讲自己使用了德尔菲法,直接就只有一个模糊判断矩阵计算FAHP权重,答辩时就可能面临文章最开始提到的尴尬局面。

具体的使用方法可以自行查找论文进行参考,关键字:FAHP 德尔菲法

3. FAHP问卷处理

3.1 方法原理

每组指标会找多个专家使用0.1-0.9标度法进行FAHP的两两重要性判断打分,得到模糊判断矩阵。模糊判断矩阵满足互补性,即对角线值为0.5,以对角线对称位置上的数满足互补关系 $a_{ij} + a_{ji} = 1$。

我们需要将多个专家打分得到的模糊判断矩阵进行算术平均,得到最终的模糊判断矩阵,然后使用这个判断矩阵进行单专家FAHP的权重计算。

为什么FAHP使用算术平均而不是几何平均?因为模糊判断矩阵满足互补性$a_{ij} + a_{ji} = 1$,==算术平均后的矩阵仍然满足互补性要求,而几何平均会破坏这种互补关系==。

3.2 数据文件格式

专家问卷算术平均需要上传包含多个专家模糊判断矩阵的Excel文件:

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/fahp/fahp示例文件.png” width=“360” alt=“FAHP示例文件”> </div>

文件格式要求:

  • Excel文件包含多个sheet表,每个sheet表填写一个专家的FAHP模糊判断矩阵
  • Sheet表名可以随意命名
  • 每个sheet表里的模糊判断==矩阵维度必须一致==(因为要计算算术平均)
  • Sheet表数量应与专家数量一致
  • 所有数值必须在0.1-0.9之间,对角线元素为0.5

3.3 参数设置与结果

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/参数设置.png” width=“500” alt=“参数设置”> </div>

  • 剔除不通过一致性检验的问卷:如果选择是,则会剔除掉未通过一致性检验的问卷之后再做算术平均(推荐,更合理!)
  • 结果保留小数位:计算结果保留的小数位数

计算结果包含:

  • 群体算术平均后的模糊判断矩阵
  • 该矩阵对应的FAHP计算结果:权重向量、特征矩阵、相容性指标I与一致性结论

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/问卷处理结果.png” width=“450” alt=“问卷处理结果”> </div>

4. FAHP权重处理

4.1 方法原理

FAHP权重处理不整合问卷,而是==把每个问卷的模糊判断矩阵都计算出FAHP权重,然后整合这些权重==。

可以根据专家的资历、能力等因素,给每个专家赋予不同的权重,比如说初级工程师权重为1,中级工程师权重为2,高级工程师权重为3,赋好权重之后需将专家权重向量归一化,保证权重和为1。根据专家资历赋权的方法可以查找相关论文,这里不再赘述。

假设有 $m$ 个专家,$n$ 个指标,可以使用如下公式进行专家权重的加权平均计算:

  1. 所有专家根据资历等条件进行赋权,若无需加权,则所有专家权重相等;

    $$ W_{zj}=[w_1,w_2,…,w_m] $$

    $$ w_1+w_2+…+w_m=1 $$

  2. 所有专家问卷计算FAHP,结果权重整合得到权重矩阵,其中每行是一个专家矩阵计算得到的权重向量。

    $$ W_{wj}=\begin{bmatrix}w_{11} & w_{12} & \dots & & w_{1n}\w_{21} & w_{22} & \dots & & w_{2n}\\dots & \dots & \dots & & \dots\w_{m1} & w_{m2} & \dots & & w_{mn}\end{bmatrix} $$

  3. 专家权重向量$W_{zj}$与权重矩阵$W_{wj}$相乘,得到指标权重向量$W$。

    $$ W=W_{zj}·W_{wj}=[W_1,W_2,…,W_n] $$

4.2 数据文件格式

专家权重加权平均需要上传包含专家权重和各专家模糊判断矩阵的Excel文件:

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/专家权重.png” width=“380” alt=“专家权重” style=“margin-right: 30px;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/判断矩阵.png” width=“386” alt=“判断矩阵”> </div>

文件格式要求:

  • 第一个sheet表必须命名为【专家权重】,包含两列:
    • 专家编号(与sheet名一致):专家的编号,建议使用数字编号(如1、2、3…)
    • 专家权重:专家的权重值,权重和必须为1(归一化)
  • 从第二个sheet表开始,每个sheet表对应一位专家的模糊判断矩阵
  • Sheet表名称需与专家编号对应,确保专家权重和对应矩阵一一对应
  • 所有专家的模糊判断矩阵维度必须一致
  • 所有数值必须在0.1-0.9之间,对角线元素为0.5
  • ==示例中仅展示了2位专家,实际论文中建议15-20位专家进行打分==

4.3 参数设置与结果

  • 剔除不通过一致性检验的专家矩阵:默认为True,仅对一致性检验通过的问卷计算的FAHP权重进行加权
  • 结果保留小数位:计算结果保留的小数位数

计算结果包含:

1. 专家权重加权平均的最终结果

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/权重群策结果.png” width=“550” alt=“权重群策结果”> </div>

包含每位专家的FAHP权重矩阵、专家权重向量,以及加权后的最终指标权重。

2. 各专家模糊判断矩阵的FAHP权重计算结果

<div style=“text-align: center;”> <img src=“/guide/figures/群策fahp/权重群策问卷结果.png” width=“550” alt=“权重群策问卷结果”> </div>

各专家FAHP计算详情,包含权重向量、特征矩阵、相容性指标I与一致性结论。

注意:本次计算的结果只是一组指标的FAHP权重,需要使用软件进行多轮计算,最后对整个指标体系进行汇总。

5. 常见问题

5.1 为什么FAHP使用算术平均

:为什么FAHP问卷处理使用算术平均而不是几何平均?

:因为模糊判断矩阵满足互补性 $a_{ij} + a_{ji} = 1$,算术平均后的矩阵仍然满足互补性要求。如果使用几何平均,会破坏模糊判断矩阵的互补性质,导致计算结果不符合FAHP理论要求。

5.2 专家权重如何确定

:如何确定各专家的权重?

:专家权重可以通过多种方法确定:

  • 等权重法:所有专家权重相等
  • 资历赋权法:根据专家的学历、职称、工作经验等因素赋权
  • 能力赋权法:根据专家在相关领域的专业能力赋权
  • 综合赋权法:综合考虑多种因素进行赋权

5.3 一致性检验不通过怎么办

:如果专家的模糊判断矩阵一致性检验不通过怎么办?

:可以采用以下方法:

  • 剔除法:在参数设置中选择"剔除不通过一致性检验的问卷",系统会自动剔除不一致的矩阵
  • 修正法:联系相关专家重新填写判断矩阵