Saaty-metoden: grunder, prioritering, exempel och praktiska tillämpningar

Innehållsförteckning:

Saaty-metoden: grunder, prioritering, exempel och praktiska tillämpningar
Saaty-metoden: grunder, prioritering, exempel och praktiska tillämpningar
Anonim

Saatys metod är ett speciellt sätt för systemanalys. Denna metod syftar också till att hjälpa till att fatta beslut. Metoden för analys av hierarkier av Thomas Saaty är extremt populär inom krimin alteknik, särskilt i västvärlden, näringslivet, offentlig förv altning. Det kallas också ofta för MAI.

Application

Även om den kan användas av människor som arbetar med enkla lösningar, är den analytiska hierarkiprocessen mest användbar när grupper av människor arbetar med komplexa problem, särskilt de med höga insatser som involverar mänsklig uppfattning och bedömning. I det här fallet får beslut långsiktiga konsekvenser. Saaty-metoden har unika fördelar när viktiga delar av en lösning är svåra att kvantifiera eller jämföra. Eller när kommunikationen mellan teammedlemmar hämmas av deras olika specialiseringar, terminologi eller perspektiv.

Saaty-metoden används ibland i utvecklingen av mycket specifika procedurer för specifika situationer, såsom värdering av byggnader förhistorisk betydelse. Det har nyligen tillämpats på ett projekt som använder videoband för att bedöma motorvägsförhållandena i Virginia. Vägtekniker använde den först för att bestämma den optimala omfattningen för ett projekt och sedan motivera sin budget för lagstiftarna.

Även om användningen av den analytiska hierarkiprocessen inte kräver särskild akademisk utbildning, anses det vara ett viktigt ämne i många högre utbildningsinstitutioner, inklusive ingenjörsskolor och handelshögskolor. Detta är ett särskilt viktigt kvalitetsämne och lärs ut i många specialiserade kurser inklusive Six Sigma, Lean Six Sigma och QFD.

Analytiska diagram
Analytiska diagram

Value

Värdet av Saaty-metoden är erkänt i utvecklade länder och utvecklingsländer runt om i världen. Till exempel Kina - ett hundratal kinesiska universitet erbjuder kurser i AHP. Och många doktorander väljer AHP som ämne för sin forskning och sina avhandlingar. Mer än 900 artiklar har publicerats i Kina om detta ämne, och det finns minst en kinesisk vetenskaplig tidskrift som uteslutande ägnar sig åt Saatys hierarkiska analysmetod.

Internationell status

The International Symposium on the Analytical Hierarchy Process (ISAHP) sammankallas vartannat år för forskare och praktiker med intresse inom området. Ämnen är olika. Under 2005 sträckte de sig från "Sätta lönestandarder för kirurgiska specialister" till "Strategic Technology Planning", "Reconstruction of Infrastructure in Devastated Countries".

Vid mötet 2007 iValparaiso, Chile, mer än 90 uppsatser lämnades in från 19 länder, inklusive USA, Tyskland, Japan, Chile, Malaysia och Nepal. Ett liknande antal artiklar presenterades vid symposiet 2009 i Pittsburgh, Pennsylvania, där 28 länder deltog. Ämnen inkluderar ekonomisk stabilisering i Lettland, portföljval inom banksektorn, skogsbränder för att mildra den globala uppvärmningen och mikroprojekt på landsbygden i Nepal.

Simulering

Det första steget i hierarkianalysprocessen är att modellera problemet som en hierarki. Genom att göra det utforskar deltagarna aspekter av problemet på olika nivåer från allmänt till detaljerat, och uttrycker det sedan på ett sätt på flera nivåer, som krävs av Saaty-metoden för beslutsfattande (analys av hierarkier). Genom att arbeta för att bygga en hierarki utökar de sin förståelse av problemet, dess sammanhang och varandras tankar och känslor om båda.

Analysprocess
Analysprocess

Structure

Strukturen av en AHP-hierarki kommer inte bara att bero på typen av problem som behandlas, utan också på kunskap, bedömningar, värderingar, åsikter, behov, önskningar etc. Att bygga en hierarki kräver vanligtvis avsevärda diskussioner, forskning och upptäckt från inblandade parter. Även efter den första konstruktionen kan den modifieras för att möta nya kriterier eller kriterier som ursprungligen inte ansågs viktiga; alternativ kan också läggas till, tas bort eller ändras.

Analys på datorn
Analys på datorn

Välj en ledare

Det är dags att gå vidare till Saaty-metodens exempel. Låt oss ta en titt på ett exempel på applikationen "Välj en ledare". En viktig uppgift för beslutsfattare är att avgöra vilken vikt som ska ges till varje kriterium vid val av ledare. En annan viktig uppgift för denna ansökan är att bestämma vikten som ska ges till kandidaterna, med hänsyn till vart och ett av kriterierna. T. Saatys metod för att analysera hierarkier tillåter dem inte bara att göra detta, utan gör det också möjligt att tilldela ett meningsfullt och objektivt numeriskt värde till vart och ett av de fyra kriterierna. Detta exempel illustrerar essensen av tekniken väl. Dessutom blir syftet med Saaty-metoden också tydligt när man läser applikationen "Välj en ledare".

Mångfacetterad analys
Mångfacetterad analys

Kampanjprocess

Hittills har vi bara beaktat standardprioriteringarna. När den analytiska hierarkiprocessen fortskrider kommer prioriteringarna att ändras från sina standardvärden när beslutsfattare anger information om vikten av de olika noderna. De gör detta genom en serie parvisa jämförelser.

Icke-linjär analys
Icke-linjär analys

AHP ingår i de flesta läroböcker inom operationsforskning och ledning och undervisas på många universitet; det används ofta i organisationer som noggrant har studerat dess teoretiska grunder. Medan den allmänna konsensus är att den är tekniskt sund och praktisk, har metoden sin egen kritik. I början av 1990-talet publicerades en serie diskussioner mellan kritiker och förespråkare av Saatys metodproblem iJournal of Management Science, 38, 39, 40, och Journal of the Society for Operations Research.

Två skolor

Det finns två skolor för att byta rang. Den ena anger att nya alternativ som inte inför några ytterligare attribut inte under några omständigheter bör orsaka en rangändring. En annan menar att det i vissa situationer är rimligt att förvänta sig en rangförändring. Den ursprungliga formuleringen av Saatys beslutsfattande möjliggjorde rangändringar. 1993 introducerade Foreman ett andra sätt för AHP-syntes som kallas det idealiska sättet för att lösa valsituationer där tillägget eller borttagandet av ett "irrelevant" alternativ inte bör och inte kommer att ändra rangordningen av de befintliga alternativen. Den nuvarande versionen av AHP kan rymma båda dessa skolor: dess idealläge bevarar rang, medan dess distributionsläge tillåter att rang ändras. Båda lägena väljs beroende på problemet.

Rank-omvändning och Saaty-lösningen diskuteras i detalj i en artikel från 2001 i Operations Research. Och kan också hittas i kapitlet som heter "Spara och ändra rang." Och allt detta finns i huvudboken om metoden för parade jämförelser av Saaty. Den senare presenterar publicerade exempel på rangändring på grund av tillägg av kopior av ett alternativ, på grund av intransitiva beslutsregler, på grund av tillägg av fantom- och lockbets alternativ och på grund av växlingsfenomen i hjälpfunktioner. Den diskuterar också distribuerande och idealiska sätt för Saatys lösningar.

Jämförelsematris

I jämförelsematrisen kan du ersätta bedömningen mindregynnsamt yttrande, och kontrollera sedan om angivandet av den nya prioriteringen blir mindre gynnsam än den ursprungliga prioriteringen. I samband med turneringsmatriser bevisade Oscar Perron att den huvudsakliga högra egenvektormetoden inte är monoton. Detta beteende kan också demonstreras för inversa nxn-matriser, där n>3. Alternativa tillvägagångssätt diskuteras på andra håll.

Grafer och diagram
Grafer och diagram

Vem var Thomas Saaty?

Thomas L. Saaty (18 juli 1926 - 14 augusti 2017) var Distinguished Professor vid University of Pittsburgh, där han undervisade vid Graduate School of Business. Joseph M. Katz. Han var uppfinnaren, arkitekten och huvudteoretikern av den analytiska hierarkiprocessen (AHP), ett beslutsramverk som användes för storskalig, flerparts-, multi-objektiv beslutsanalys, och den analytiska nätverksprocessen (ANP), dess generalisering till beroende och återkopplingsbeslut. Han generaliserade senare matematiken för ANP till Neural Network Process (NNP) med tillämpning på neural avfyring och syntes, men ingen av dem blev så populär som Saatys metod, varav exempel diskuterades ovan.

Han dog den 14 augusti 2017 efter en årslång kamp mot cancer.

Innan han började på University of Pittsburgh var Saaty professor i statistik och operationsforskning vid Wharton School vid University of Pennsylvania (1969–1979). Innan dess arbetade han i femton år för amerikanska myndigheter och offentligt finansierade forskningsföretag.

Problems

En av de stora utmaningarna som organisationer står inför idag är deras förmåga att välja de mest lämpliga och konsekventa alternativen på ett sätt som upprätthåller strategisk anpassning. I varje given situation är att fatta rätt beslut förmodligen en av de svåraste uppgifterna för vetenskap och teknik (Triantaphyllou, 2002).

När vi betraktar den ständigt föränderliga dynamiken i den nuvarande miljön som vi aldrig har sett förut, är det avgörande att göra rätt val baserat på adekvata och konsekventa mål även för en organisations överlevnad.

I huvudsak är att prioritera projekt i en portfölj inget annat än ett beställningssystem baserat på nytto-kostnadsförhållandet för varje projekt. Projekt med högre nytta jämfört med kostnaden kommer att prioriteras. Det är viktigt att notera att förhållandet mellan nytta och kostnad inte nödvändigtvis innebär användning av exklusiva ekonomiska kriterier, såsom det välkända kostnads-nyttoförhållandet, utan istället ett bredare begrepp om projektnytta och tillhörande insatser.

Eftersom organisationer tillhör en komplex och flyktig "kollega", ofta till och med kaotisk, ligger problemet med definitionen ovan just i att fastställa kostnaderna och fördelarna för en viss organisation.

Erfaren analytiker
Erfaren analytiker

Projektstandarder

The Project Management Institute Standard for Portfolio Management (PMI, 2008) säger att omfattningen av en projektportfölj bör baseras på strategiskaorganisationens mål. Dessa mål måste anpassas till affärsscenariot, som i sin tur kan vara olika för varje organisation. Därför finns det ingen idealisk modell som skulle passa de kriterier som vilken typ av organisation som helst skulle använda för att prioritera och välja ut sina projekt. Kriterierna som ska användas av en organisation bör baseras på beslutsfattares värderingar och preferenser.

Även om en uppsättning kriterier eller specifika mål kan användas för att prioritera projekt och bestämma det verkliga värdet av det optimala nytto/kostnadsförhållandet. Det huvudsakliga kriteriet för gruppen är finansiellt. Det är direkt relaterat till kostnad, prestanda och vinst.

Till exempel är avkastningen på investeringen (ROI) procentandelen av vinsten från ett projekt. Detta gör att du kan jämföra den ekonomiska avkastningen för projekt med olika investeringar och vinster.

Transformation

Saatis analysmetod omvandlar jämförelser, som oftast är empiriska, till numeriska värden som sedan bearbetas och jämförs. Vikten av varje faktor låter dig utvärdera vart och ett av elementen inom en viss hierarki. Denna förmåga att omvandla empirisk data till matematiska modeller är AHP-metodens främsta utmärkande bidrag jämfört med andra jämförelsemetoder.

Efter att ha gjort alla jämförelser och bestämt de relativa vikterna mellan vart och ett av kriterierna som ska utvärderas, beräknas den numeriska sannolikheten för varje alternativ. Denna sannolikhet avgör sannolikhetenatt alternativet ska fylla det förväntade syftet. Ju högre sannolikhet, desto mer sannolikt är alternativet att nå portföljens slutmål.

Matematisk beräkning som ingår i AHP-processen kan verka enkel vid första anblicken, men när man arbetar med mer komplexa fall blir analysen och beräkningarna djupare och mer omfattande.

Jämföra två objekt med AHP kan göras på en mängd olika sätt (Triantaphyllou & Mann, 1995). Skalan av relativ betydelse mellan två alternativ som Saaty (SAATY, 2005) föreslagit är dock den mest använda. Genom att tilldela värden som sträcker sig från 1 till 9 bestämmer skalan den relativa betydelsen av ett alternativ jämfört med ett annat alternativ.

Uda tal används alltid för att bestämma en rimlig skillnad mellan mätpunkter. Användningen av jämna siffror bör endast accepteras om förhandling krävs mellan bedömare. När en naturlig konsensus inte kan nås, blir det nödvändigt att definiera mittpunkten som en överenskommen lösning (kompromiss) (Saaty, 1980).

För att fungera som exempel på AHP:s beräkningar för att prioritera projekt valdes en fiktiv beslutsmodell för ACME-organisationen. När exemplet utvecklas ytterligare kommer koncept, termer och tillvägagångssätt för AHP att diskuteras och analyseras.

Det första steget i att bygga en AHP-modell är att definiera de kriterier som ska användas. Som redan nämnts utvecklar och strukturerar varje organisation sin egenegen uppsättning kriterier, som i sin tur bör överensstämma med organisationens strategiska mål.

För vår fiktiva ACME-organisation kommer vi att anta att forskning har gjorts tillsammans med områdena finansiering, planeringsstrategi och projektledningskriterier som ska användas. Följande uppsättning av 12 kriterier antogs och grupperades i 4 kategorier.

När hierarkin väl är etablerad bör kriterierna utvärderas i par för att bestämma den relativa betydelsen mellan dem och deras relativa vikt för det globala målet.

Utvärderingen börjar med att fastställa den relativa vikten av de initiala kriteriegrupperna.

Bidrag

Bidraget från varje kriterium till det organisatoriska målet bestäms av beräkningar som utförs med prioritetsvektorn (eller egenvektorn). Egenvektorn visar den relativa vikten mellan varje kriterium; det erhålls på ett ungefärligt sätt genom att beräkna det matematiska medelvärdet för alla kriterier. Vi kan observera att summan av alla värden från en vektor alltid är lika med ett. Den exakta beräkningen av egenvektorn bestäms endast i specifika fall. Denna uppskattning används i de flesta fall för att förenkla beräkningsprocessen, eftersom skillnaden mellan det exakta värdet och det ungefärliga värdet är mindre än 10 % (Kostlan, 1991).

Du kanske märker att de ungefärliga och exakta värdena ligger mycket nära varandra, så att beräkna den exakta vektorn kräver matematisk ansträngning (Kostlan, 1991).

Värden som finns i egenvektorn har direktafysiskt värde i AHP - de bestämmer deltagandet eller vikten av detta kriterium i förhållande till det övergripande resultatet av målet. Till exempel, i vår ACME-organisation har strategiska kriterier en vikt på 46,04 % (noggrann egenvektorberäkning) i förhållande till det övergripande målet. En positiv poäng på denna faktor är cirka 7 gånger mer än en positiv poäng på intressenternas engagemang (vikt 6,84%).

Nästa steg är att leta efter eventuella inkonsekvenser i data. Målet är att samla in tillräckligt med information för att avgöra om beslutsfattarna var konsekventa i sina val (Teknomo, 2006). Till exempel, om beslutsfattare hävdar att strategiska kriterier är viktigare än finansiella kriterier och att finansiella kriterier är viktigare än kriterier för intressenternas åtagande, skulle det vara inkonsekvent att hävda att intressenternas åtagandekriterier är viktigare än strategiska kriterier. (om A>B och B>C, skulle det vara inkonsekvent om A<C).

Som med den första uppsättningen av kriterier för ACME-organisationen, är det nödvändigt att uppskatta den relativa vikten av kriterierna för den andra nivån i hierarkin. Denna process är exakt samma som steget för att utvärdera den första nivån i hierarkin (kriteriegrupp).

Efter att ha strukturerat trädet och fastställt prioriteringskriterier är det möjligt att avgöra hur vart och ett av kandidatprojekten uppfyller de valda kriterierna.

På samma sätt som vid prioritering av kriterier jämförs kandidatprojekt i par medmed hänsyn till varje fastställt kriterium.

AHP har tilldragit sig många forskares intresse, främst på grund av metodens matematiska karaktär och det faktum att datainmatning är ganska enkel (Triantaphyllou & Mann, 1995). Dess enkelhet kännetecknas av parvis jämförelse av alternativ enligt specifika kriterier (Vargas, 1990).

Dess användning för att välja portföljprojekt tillåter beslutsfattare att ha ett specifikt och matematiskt verktyg för beslutsstöd. Det här verktyget stöder och kvalificerar inte bara beslut, utan tillåter också beslutsfattare att motivera sina val och modellera möjliga resultat.

Att använda Saaty-besluts-/hierarkianalysmetoden innebär också att man använder en mjukvaruapplikation som är speciellt utformad för att utföra matematiska beräkningar.

En annan viktig aspekt är kvaliteten på de bedömningar som görs av beslutsfattare. För att ett beslut ska vara så adekvat som möjligt måste det vara konsekvent och konsekvent med organisatoriska resultat.

Slutligen är det viktigt att betona att beslutsfattande innebär en bredare och mer komplex förståelse av sammanhanget än att använda någon särskild metod. Han menar att portföljbeslut är en produkt av förhandlingar där metoder som Saatys hierarkimetod stödjer och vägleder prestanda, men de kan och bör inte användas som universella kriterier.

Rekommenderad: