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      粗糙集理論和信息熵的AHP改進(jìn)方法*

      2018-03-12 08:39:29陳覃霞梁德翠
      計(jì)算機(jī)與生活 2018年3期
      關(guān)鍵詞:約簡(jiǎn)粗糙集信息熵

      陳覃霞,劉 盾+,梁德翠

      1.西南交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,成都 610031

      2.電子科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,成都 610054

      1 引言

      權(quán)重問題一直以來是多屬性決策問題研究的一個(gè)熱點(diǎn)。權(quán)重設(shè)置的合理性直接影響到?jīng)Q策的質(zhì)量和可靠性。在大多管理問題中,權(quán)重的設(shè)定主要來自于主觀的人為設(shè)定,常見的有主觀經(jīng)驗(yàn)法、主次指標(biāo)排隊(duì)分類法、專家調(diào)查法等。就定性分析而言,人們常常在群決策過程中使用頭腦風(fēng)暴法(Delphi法);就定量分析而言,常見的有線性分配法、簡(jiǎn)單加權(quán)法、層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)、TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)法、ELECTRE法、PROMETHEE法等。在上述眾多方法中,AHP是權(quán)重獲取的一種重要方法,它通過將復(fù)雜問題分解成遞階層次結(jié)構(gòu),并利用判斷矩陣來比較各因素的重要性,并在眾多工程、信息、管理問題中得到成功應(yīng)用[1-3]。

      隨著信息社會(huì)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、低價(jià)值密度和實(shí)時(shí)性等特征也對(duì)傳統(tǒng)決策理論帶來巨大挑戰(zhàn)。只考慮人為因素,不關(guān)注數(shù)據(jù)本身的特征和結(jié)構(gòu)已不能夠解決實(shí)際決策問題。從權(quán)重問題出發(fā),主觀和客觀兼顧、人機(jī)結(jié)合的權(quán)重獲取策略已成為多屬性決策領(lǐng)域的主流研究方向之一[4]。就客觀權(quán)重而言,Pawlak教授1982年提出的粗糙集理論(rough set theory)是一種新興的處理模糊和不確定性知識(shí)的數(shù)學(xué)工具[5],它利用在決策表中保持系統(tǒng)某種分類能力不變的思想,通過屬性約簡(jiǎn)來獲取屬性的客觀權(quán)重。由于粗糙集屬性約簡(jiǎn)過程完全基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),不需要任何先驗(yàn)信息,一經(jīng)問世就在決策分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘與模式識(shí)別等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[6-8]。此外,在粗糙集與其他決策方法的融合研究中,丁曉琴和張德生提出了基于主觀AHP和客觀CRITIC的綜合賦權(quán)方法[9];程平和劉偉將主客觀權(quán)重確定方法應(yīng)用到多屬性群決策問題中[10];張文宇等人利用AHP方法和粗糙集理論獲取主客觀集成權(quán)重[11];金菊良等人提出了一種直接根據(jù)單指標(biāo)相對(duì)隸屬度的模糊評(píng)價(jià)矩陣,構(gòu)造層次分析法中判斷矩陣,來獲取屬性權(quán)重的方法[12]。劉盾等人給出了一種基于粗糙集理論的多屬性決策權(quán)重構(gòu)造模型[13],并進(jìn)一步考慮了一種粗糙集與信息熵融合的客觀權(quán)重獲取方法[14]。

      基于上述分析,本文將粗糙集理論和信息熵引入到AHP方法中,提出了一種同時(shí)考慮主觀和客觀權(quán)重的AHP改進(jìn)方法。首先,通過粗糙集理論和信息熵構(gòu)造3種屬性重要度,并以此來計(jì)算屬性的客觀權(quán)重;其次,利用客觀權(quán)重對(duì)AHP主觀判斷矩陣進(jìn)行修正,提出基于主觀和客觀的權(quán)重構(gòu)造判斷矩陣方法步驟;最后,通過對(duì)大眾點(diǎn)評(píng)美食推薦的實(shí)證研究,對(duì)比不同權(quán)重獲取方法,驗(yàn)證了本文方法的有效性和可行性。

      2 預(yù)備知識(shí)

      本文首先對(duì)粗糙集理論和信息熵等基本概念進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧[5]。在粗糙集理論中,數(shù)據(jù)集一般采用信息表或者信息系統(tǒng)的形式來表達(dá),它可以用四元組來表示。

      定義1(信息系統(tǒng))假設(shè)S=(U,A,V,f)是一個(gè)信息系統(tǒng),其中U表示對(duì)象的非空有限集合,即論域;A代表屬性全體;是屬性值的集合;f:U×A→V是一個(gè)信息函數(shù),它為每個(gè)對(duì)象的每個(gè)屬性賦予一個(gè)信息值,即:?a∈A,x∈U,f(x,a)∈Va。

      定義2(不可分辨關(guān)系)對(duì)于一個(gè)論域U,C是條件屬性集,D是決策屬性集,R是U上的一個(gè)等價(jià)關(guān)系,U/R表示R的所有等價(jià)類構(gòu)成的集合,[x]R表示包含元素x∈U的R的所有等價(jià)類。對(duì)于每個(gè)屬性子集P?C,可定義一個(gè)不可分辨關(guān)系RP={(x,y)∈U×U:f(x,a)=f(y,a),a∈P}。

      在定義2中,不可分辨關(guān)系是粗糙集理論中的一個(gè)重要概念。在信息系統(tǒng)中,每一個(gè)不可分辨關(guān)系定義一個(gè)等價(jià)關(guān)系。

      定義3(上下近似集)假設(shè)S=(U,A,V,f)是一個(gè)信息系統(tǒng),R是S上的一個(gè)等價(jià)關(guān)系,對(duì)于每個(gè)子集X?U,定義X的R上近似集和R下近似集分別為:

      定義4(正域約簡(jiǎn)和核)假設(shè)S=(U,A,V,f),C和D分別為屬性集A中的條件屬性和決策屬性,則D的C正域可以記為如果一個(gè)獨(dú)立子集B?C,對(duì) ?a∈C,有POSB(D)=POSC(D),POSB-{a}(D)≠POSC(D),則稱B為一個(gè)C的D正域約簡(jiǎn),記C的所有D約簡(jiǎn)關(guān)系為redD(C),則C的所有D約簡(jiǎn)集的交為C的D核,記coreD(C)=?redD(C)。

      定義5(信息熵)假設(shè)U是一個(gè)論域,P是U上的一個(gè)知識(shí),且U/P={X1,X2,…,Xn},則知識(shí)P的概率分布定義為:

      其中,p(Xi)=|Xi|/|U|,1≤i≤n,則知識(shí)P的熵定義為

      信息熵是總體不確定性的一個(gè)度量,一個(gè)系統(tǒng)的不確定性程度越小,則其信息熵就越?。环粗?,系統(tǒng)的不確定性程度越大,則其信息熵就越大。

      定義6(條件熵)假設(shè)P和Q是U上的兩個(gè)知識(shí)劃分,U/P={X1,X2,…,Xn},U/Q={Y1,Y2,…,Ym},則知識(shí)Q相對(duì)于知識(shí)P的條件熵定義為:

      3 主觀和客觀屬性權(quán)重集結(jié)方法

      3.1 AHP權(quán)重構(gòu)造方法

      AHP方法是20世紀(jì)70年代中期美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家Saaty教授提出的一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法。其主要思想是把一個(gè)復(fù)雜的決策問題表示為一個(gè)有序的遞階層次結(jié)構(gòu),通過各層次中準(zhǔn)則(判斷矩陣)對(duì)于目標(biāo)中各指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行求解,最終對(duì)決策方案的優(yōu)劣進(jìn)行排序。利用AHP方法構(gòu)造權(quán)重的一般步驟為:建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型,構(gòu)造準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的比較判斷矩陣、層次單排序和層次總排序。其中,在構(gòu)造各層次之間的判斷矩陣時(shí),需要判斷其一致性。即需要計(jì)算每一個(gè)判斷矩陣的最大特征根λmax、一致性指標(biāo)CI=(λmax-n)/(n-1)和隨機(jī)一致性指標(biāo)CR=CI/RI。當(dāng)CR<0.1時(shí),即認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性;否則,需要調(diào)整判斷矩陣,使之具有滿意的一致性。

      3.2 客觀權(quán)重構(gòu)造方法

      對(duì)于客觀權(quán)重構(gòu)造部分,本文從粗糙集和信息熵出發(fā),依次來構(gòu)造屬性的客觀權(quán)重。就粗糙集理論而言,主要考慮正域約簡(jiǎn)對(duì)屬性權(quán)重的影響;而在信息熵中,主要考慮信息增益對(duì)屬性權(quán)重的影響。具體如下:

      (1)基于粗糙集理論的客觀權(quán)重構(gòu)造方法

      考慮到不同條件屬性對(duì)決策系統(tǒng)的分類能力不同,其重要程度也是不同的。利用粗糙集來構(gòu)造客觀權(quán)重的核心思想為:若去掉某個(gè)屬性后系統(tǒng)分類變化越大,則該屬性的重要性越大。這里定義兩個(gè)重要度來刻畫屬性的分類能力,δ重要度和ξ重要度。δ重要度通過定義7中正域約簡(jiǎn)來構(gòu)造;ξ重要度通過定義8中屬性占約簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比例來構(gòu)造。

      定義7(δ重要度)對(duì)于一個(gè)論域U,C和D分別為條件屬性和決策屬性,記γC(D)=|POSC(D)|/||U。對(duì)?a∈C,屬性a關(guān)于D的重要度定義為δCD(a)=γC(D)-γC-{a}(D)。δCD(a)越大,說明屬性a越重要,則該屬性的權(quán)重也越大。

      定義8(ξ重要度)假設(shè)一個(gè)信息系統(tǒng)S=(U,A,V,f),Bk(k=1,2,…,r)為所有劃分約簡(jiǎn)集,對(duì)?a∈C,記屬性a的重要度k=1,2,…,r。ξa越大,說明屬性a在所有約簡(jiǎn)集中出現(xiàn)的次數(shù)越多,它對(duì)信息系統(tǒng)的重要程度應(yīng)該越大,則其權(quán)重也就越大。

      對(duì)于定義7和定義8中的屬性重要度,本文主要采用Rosetta軟件中基于遺傳算法的屬性約簡(jiǎn)算法獲取實(shí)驗(yàn)所需的約簡(jiǎn)集。Rosetta是一款適用性廣泛的粗糙集算法軟件和實(shí)驗(yàn)平臺(tái),它提供了多種數(shù)據(jù)預(yù)處理功能,如決策表的補(bǔ)齊、離散化、屬性約簡(jiǎn)和規(guī)則提取等。文獻(xiàn)[15]列出了該遺傳算法的基本思想:

      其基本算法思路可由下面步驟概括:

      步驟1隨機(jī)初始化種群。

      步驟2對(duì)種群進(jìn)行適應(yīng)度評(píng)估。

      步驟3執(zhí)行選擇、交叉、變異、倒位、重組操作。

      步驟4對(duì)新的種群進(jìn)行適應(yīng)度評(píng)估。

      步驟5若滿足終止條件則停止,否則轉(zhuǎn)步驟3。

      (2)基于信息熵理論的客觀權(quán)重構(gòu)造方法

      作為條件信息熵的一種重要擴(kuò)展,信息增益是決策樹ID3算法的核心概念,其大小是人們構(gòu)造決策樹節(jié)點(diǎn)屬性的判斷依據(jù)[16]??紤]到某屬性的信息增益越大,其對(duì)論域中對(duì)象的區(qū)分度就越大,對(duì)信息系統(tǒng)的重要性也就越大。因此,信息增益可以一定程度反映屬性的重要程度。定義9將其作為屬性客觀權(quán)重的一種構(gòu)造方法。

      定義9(基于信息增益的屬性重要度)假設(shè)一個(gè)信息系統(tǒng)S=(U,A,V,f),C是條件屬性,D是決策屬性,對(duì) ?a∈C,記屬性a的重要度ga=H(D)-H(D|a)。ga越大,表示屬性a對(duì)信息系統(tǒng)的重要性越大,則其權(quán)重也應(yīng)越大。

      根據(jù)定義7~定義9,提出一種基于粗糙集和信息熵結(jié)合的客觀權(quán)重確定方法。對(duì)?a∈C,它主要包括以下5個(gè)步驟:

      步驟1根據(jù)定義7,計(jì)算屬性a的δ重要度,并進(jìn)行歸一化處理,得

      步驟2根據(jù)定義8,計(jì)算屬性a的ξ重要度,并進(jìn)行歸一化處理,得

      步驟3根據(jù)定義9,計(jì)算屬性a的g重要度,并進(jìn)行歸一化處理,得

      步驟4計(jì)算客觀權(quán)重特別地,當(dāng)λ=1/3,μ=1/3

      步驟5將得到的客觀權(quán)重進(jìn)行歸一化處理,即

      3.3 一種改進(jìn)的AHP權(quán)重構(gòu)造方法

      在多屬性決策問題中,權(quán)重確定方法一般分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。一方面,AHP方法是一種常見的主觀賦權(quán)方法,其核心思想是根據(jù)專家自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)指標(biāo)的判斷矩陣進(jìn)行打分,從而獲取屬性權(quán)重。該方法具有一定的主觀偏好性且沒有考慮屬性的冗余性。另一方面,基于粗糙集理論和信息熵的客觀賦權(quán)法,雖然基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)且避免人為主觀性,但得到的屬性權(quán)重只與數(shù)據(jù)本身相關(guān),未能考慮決策問題本身的應(yīng)用背景和實(shí)際語(yǔ)義。

      基于上述分析可以發(fā)現(xiàn),僅從主觀或客觀單一視角來構(gòu)造屬性權(quán)重存在各自的不足。因此,本節(jié)提出一種改進(jìn)的AHP權(quán)重獲取方法,它通過基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)得到客觀集成權(quán)重,來修正已有AHP的主觀判斷矩陣。假設(shè)一個(gè)信息系統(tǒng)S=(U,A,V,f),條件屬性C={c1,c2,…,cn},決策屬性D=j5i0abt0b,具體步驟如下:

      步驟1構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣,計(jì)算準(zhǔn)則層權(quán)重。依照AHP方法,由專家根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)準(zhǔn)則層進(jìn)行兩兩比較,按照1~9標(biāo)度法對(duì)其進(jìn)行打分,得到判斷矩陣,并計(jì)算準(zhǔn)則層權(quán)重。

      步驟2計(jì)算客觀權(quán)重。按照3.2節(jié)步驟4提出的客觀權(quán)重構(gòu)造方法,對(duì)每個(gè)條件屬性c∈C,計(jì)算c的客觀權(quán)重,得到

      步驟3建立新的AHP標(biāo)度。對(duì)?c∈C,令計(jì)算屬性間的最大差值Δ=建立與1~9標(biāo)度一致的新的AHP標(biāo)度。具體計(jì)算過程如表1所示。

      Table 1 Scale ofAHP method表1 AHP的1~9標(biāo)度

      步驟4構(gòu)造新的判斷矩陣。根據(jù)各屬性的客觀權(quán)重和AHP標(biāo)度,比較屬性間的重要性程度,構(gòu)造改進(jìn)后的判斷矩陣。其中,屬性間的重要性程度cij的計(jì)算公式為:

      步驟5一致性檢驗(yàn)。根據(jù)步驟4中得到的判斷矩陣,計(jì)算每個(gè)屬性的權(quán)重wci′,并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

      步驟6根據(jù)步驟1中得到的準(zhǔn)則層的判斷矩陣和步驟5中得到的指標(biāo)層的判斷矩陣,計(jì)算相應(yīng)的主客觀集成權(quán)重,并得到權(quán)重的最終排序。

      4 實(shí)證分析

      為了驗(yàn)證本文方法的有效性和可行性,以大眾點(diǎn)評(píng)的美食推薦問題來進(jìn)行實(shí)證分析。隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)電商的普及,大眾點(diǎn)評(píng)、美團(tuán)網(wǎng)、糯米網(wǎng)、拉手網(wǎng)等已成為人們外出購(gòu)買團(tuán)購(gòu)就餐的重要選擇,餐飲團(tuán)購(gòu)也逐漸融入人們?nèi)粘I睿蔀橐率匙⌒械囊徊糠?。網(wǎng)絡(luò)團(tuán)購(gòu)的興起也引入了眾多學(xué)術(shù)新問題,其中之一就是如何設(shè)計(jì)滿足消費(fèi)者個(gè)性化的美食推薦模型和方法。美食推薦的主要目的是通過分析消費(fèi)者的口味愛好、用戶偏好以及歷史評(píng)價(jià),為消費(fèi)者提供個(gè)性化美食推薦服務(wù)。在分析消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)團(tuán)購(gòu)行為方面,文獻(xiàn)[17]認(rèn)為消費(fèi)者在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)團(tuán)購(gòu)時(shí),價(jià)格為主要影響因素,餐飲種類為次要因素。通過文獻(xiàn)[18],可以得到服務(wù)品質(zhì)更好的餐廳消費(fèi)者回頭率更高,同樣就餐環(huán)境也會(huì)影響消費(fèi)者的購(gòu)餐決策。本文通過對(duì)消費(fèi)者餐飲團(tuán)購(gòu)行為的文獻(xiàn)分析和整理,將影響消費(fèi)者團(tuán)購(gòu)的因素分為商家因素、用戶因素和其他因素3類。本文首先構(gòu)建美食推薦系統(tǒng)的AHP層次結(jié)構(gòu)模型,如圖1所示。

      Fig.1 Hierarchy model of food recommendation system圖1 美食推薦系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型

      在圖1中,第一層是目標(biāo)層,它表示問題的總目標(biāo)(目的),這里指對(duì)美食的推薦;第二層是準(zhǔn)則層,它是總目標(biāo)的具體體現(xiàn),也是決策的具體準(zhǔn)則,這里用商家相關(guān)信息B1、用戶相關(guān)信息B2和其他相關(guān)信息B33個(gè)準(zhǔn)則表示;第三是指標(biāo)層,它將第二層中的3個(gè)準(zhǔn)則進(jìn)一步細(xì)化,這里表現(xiàn)為10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)c1,c2,…,c10。根據(jù)圖1中的層次結(jié)構(gòu)模型,在征求專家相關(guān)意見后,構(gòu)造準(zhǔn)則層的判斷矩陣:

      對(duì)于指標(biāo)層,根據(jù)專家評(píng)估可分別構(gòu)造商家因素、用戶因素和其他因素的3個(gè)判斷矩陣B1、B2和B3:

      完成判斷矩陣的構(gòu)造之后,接下來進(jìn)行AHP層次單排序和一致性檢驗(yàn)。

      (1)通過特征根法AW=λmaxW,求出λmax及相應(yīng)的特征向量W,計(jì)算結(jié)果為:λA=3.038 7,λB1=3.024 7,

      (2)計(jì)算一致性指標(biāo)CI=(λmax-n)/(n-1),計(jì)算結(jié)果分別為

      (3)計(jì)算一致性比率CR=CI/RI<0.1,計(jì)算結(jié)果為

      根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可以看到各CR值均小于0.1,因此各判斷矩陣均滿足一致性檢驗(yàn)。最后,計(jì)算各屬性最終的AHP主觀權(quán)重分別為

      上述分析得到的AHP權(quán)重僅考慮了專家的主觀人為因素,下面利用大眾點(diǎn)評(píng)網(wǎng)抓取的成都地區(qū)餐飲數(shù)據(jù)來對(duì)第3.2節(jié)進(jìn)行分析。表2是整理的38條相關(guān)店鋪數(shù)據(jù)。在表2構(gòu)成的信息系統(tǒng)中,U={x1,x2,…,x38}表示38個(gè)店鋪;選取菜系、星級(jí)、人均消費(fèi)、口味、環(huán)境、服務(wù)、有無包間、有無寶寶椅、可否刷卡、有無停車位等10項(xiàng)指標(biāo)作為條件屬性,分別用C={c1,c2,…,c10}表示;人氣排行為決策屬性d。通過數(shù)據(jù)預(yù)處理,可得到成都市美食推薦系統(tǒng)的一個(gè)原始數(shù)據(jù)表。

      Table 2 Data sheet of food recommendation system表2 美食推薦系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)表

      通過對(duì)表2的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處理后,可以得到屬性c2有A、B、C共3個(gè)等級(jí),分別表示五星、四星半和四星;屬性c3的值域劃分為3個(gè)等級(jí),分別表示價(jià)格低、價(jià)格適中和價(jià)格高;c4~c6的值域?yàn)閧A,B,C},分別表示好、中和差;條件屬性c7~c10的值域?yàn)閧Y,N},分別表示有和無;決策屬性值域?yàn)閧A,B,C},其含義分別定義為人氣排行高、中和低。離散化后的美食推薦系統(tǒng)決策表如表3所示。

      Table 3 Decision tables of food recommendation system表3 美食推薦系統(tǒng)決策表

      通過對(duì)表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行約簡(jiǎn),可得到表3的所有約簡(jiǎn)集合如下:

      分別計(jì)算各個(gè)屬性的δ*重要度、ξ*重要度和g*重要度,并通過3.2節(jié)的5個(gè)步驟計(jì)算各屬性的客觀權(quán)重,得到的結(jié)果如表4所示。

      Table 4 Objective attribute weights表4 客觀屬性權(quán)重

      然而,由表4得到的權(quán)重僅考慮了決策表(表3)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并未考慮美食推薦這一實(shí)際應(yīng)用背景。下面利用第3.3節(jié)的分析來構(gòu)造一種兼顧主觀性和客觀性的AHP權(quán)重。

      首先,根據(jù)表4中得到的各屬性客觀權(quán)重,將標(biāo)度轉(zhuǎn)化為AHP 1~9標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)度,結(jié)果如表5所示。

      Table 5 Scale of improvedAHP method表5 改進(jìn)AHP的標(biāo)度

      其次,根據(jù)表5中的標(biāo)度分別構(gòu)造商家因素、用戶因素和其他因素的3個(gè)改進(jìn)后的判斷矩陣:

      再者,通過對(duì)3個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn),可計(jì)算矩陣B1′、B2′和B3′的一致性比率CR值分別為0.051 1、0.021 5和0.011 8,它們均滿足一致性檢驗(yàn)要求。利用第3.3節(jié)的步驟3~步驟5,可求得各屬性的權(quán) 重wc1′=0.157 6,wc2′=0.079 4,wc3′=0.763 1,wc4′=0.215 0,wc5′=0.660 0,wc6′=0.125 0,wc7′=0.067 3,wc8′=0.085 2,wc9′=0.114 6 ,wc10′=0.733 0 。

      最后,綜合考慮基于主觀AHP方法構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣A,以及通過客觀屬性權(quán)重得到的指標(biāo)層判斷矩陣B1′、B2′、B3′,可計(jì)算最終考慮主客觀因素的改進(jìn)AHP集成權(quán)重,計(jì)算結(jié)果如表6所示。

      Table 6 Attribute weights of improvedAHP method表6 改進(jìn)的AHP屬性權(quán)重

      最后,將AHP方法(主觀權(quán)重)、粗糙集和信息熵結(jié)合的方法(客觀權(quán)重)和改進(jìn)的AHP方法(主客觀結(jié)合權(quán)重)3種權(quán)重方法進(jìn)行比較,其結(jié)果如圖2所示。

      Fig.2 Comparison of 3 kinds of weights圖2 3種權(quán)重的比較圖

      根據(jù)圖2的結(jié)論并結(jié)合美食推薦實(shí)際應(yīng)用背景,認(rèn)為AHP方法得到的結(jié)果過分強(qiáng)調(diào)了星級(jí)的重要性,忽略了餐廳環(huán)境的重要性,并且權(quán)重的確定完全依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)和偏好,具有一定的主觀性。對(duì)于粗糙集和信息熵方法得到的結(jié)果,雖然該方法基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),但將“是否有停車位”這一屬性的重要性排在所有屬性的第1位,這明顯與實(shí)際美食推薦過程不符。本文提出的兼顧主觀和客觀的AHP改進(jìn)方法,既考慮了專家評(píng)價(jià)中專家的權(quán)威性,又考慮了信息表中數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)特征,表現(xiàn)出一種“人機(jī)結(jié)合”的決策思想。此外,從表6和圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,本文方法在所有10個(gè)屬性中:(1)認(rèn)為人均消費(fèi)最為重要,這與大多消費(fèi)者的消費(fèi)觀念比較吻合。(2)認(rèn)為餐廳環(huán)境、菜系、是否有停車位、口味、服務(wù)和星級(jí)的重要性較高,這也與人們?cè)趯?shí)際團(tuán)購(gòu)過程中,喜歡尋找合適的菜系和考慮餐廳的星級(jí)檔次這一決策行為較為一致。特別是朋友聚餐、商務(wù)談判等用餐需求,對(duì)菜系和星級(jí)都有一定的要求和考量。(3)對(duì)于現(xiàn)在眾多自駕就餐的消費(fèi)者而言,尋找停車位是一件比較麻煩的事情。因此若餐廳有停車位,在一定程度上解決了部分消費(fèi)者的個(gè)性化需求。(4)對(duì)于大部分消費(fèi)者來說,在網(wǎng)上進(jìn)行餐廳團(tuán)購(gòu)時(shí),對(duì)于安靜、隱蔽的空間要求不高。因?yàn)榇蠖鄶?shù)店鋪使用包間需要增加額外費(fèi)用,且不接受團(tuán)購(gòu)用戶,所以餐廳是否有包間變得不是很重要。(5)大多數(shù)消費(fèi)者餐廳團(tuán)購(gòu)的目的是朋友聚餐,較少情況會(huì)帶著嬰兒,因此餐廳是否有寶寶椅不是很重要。(6)在進(jìn)行餐飲團(tuán)購(gòu)時(shí),消費(fèi)者會(huì)提前購(gòu)買團(tuán)購(gòu)券,或者選用電子支付。因此餐廳是否可以刷卡不是很重要。根據(jù)上述分析結(jié)果,本文提出的主客觀AHP權(quán)重獲取方法得到的屬性重要度排序更加符合消費(fèi)者的團(tuán)購(gòu)行為,因而具有一定的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      考慮到傳統(tǒng)AHP評(píng)價(jià)方法在權(quán)重獲取中完全取決于專家主觀評(píng)估這一現(xiàn)象,本文將粗糙集理論和信息熵引入到屬性權(quán)重構(gòu)造問題中,提出了一種新的AHP判斷矩陣構(gòu)造和屬性權(quán)重獲取方法。在改進(jìn)的AHP權(quán)重計(jì)算方法中,兼顧“專家評(píng)估主觀性”和“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)客觀性”,把二者有機(jī)結(jié)合,人機(jī)交互、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),這在一定程度上改善了單獨(dú)考慮主觀和客觀權(quán)重各自的不足,也使得改進(jìn)AHP權(quán)重更為合理和有效。最后,通過大眾點(diǎn)評(píng)美食推薦問題對(duì)主觀、客觀和主客觀3種權(quán)重進(jìn)行對(duì)比分析,來驗(yàn)證本文方法的有效性和可行性。在后續(xù)研究中,將進(jìn)一步探討有決策者風(fēng)險(xiǎn)偏好和群決策環(huán)境下,多屬性決策屬性權(quán)重的主客觀集結(jié)與融合方法。

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