举一个层次分析法和模糊综合评价结合的例子,并编写完整代码
时间: 2024-11-30 19:15:46 浏览: 25
论文研究 - 层次分析法与模糊综合评价法相结合的矿井涌水及混合水质量测定
层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)是一种定性决策工具,用于解决复杂的多层次决策问题。模糊综合评价则将模糊数学理论应用于评估过程中,处理不确定性和模糊信息。当需要对多个模糊指标进行排序或加权求和时,两者可以结合起来。
例如,在项目优先级排序中,我们可能有多个因素,如成本、时间、风险和收益,每个因素又可能包含多个等级,这时可以用AHP确定各因素的重要性权重,然后通过模糊综合评判赋予每个等级相应的权重。
以下是Python中使用`sklearn-fuzzy`库和`pandas`进行简单示例:
```python
import pandas as pd
from skfuzzy import control as ctrl
from scipy.sparse import dok_matrix
# 定义层次结构及模糊集
criteria = ['成本', '时间', '风险', '收益']
levels = {'成本': [1, 2, 3], '时间': [1, 2, 3], '风险': [1, 2, 3], '收益': [1, 9]}
weights = pd.DataFrame(index=criteria)
# AHP计算权重
for i in criteria:
for j in criteria:
if i != j:
weights.loc[i, j] = float(input(f"比较 {i} 和 {j} 的相对重要性 (0-1): "))
# 归一化权重
weights = weights / weights.sum(axis=1)[:, None]
# 模糊综合评判
def evaluate(level):
def level_func(factor):
return levels[factor][level - 1]
rules = ctrl.Rule(
antecedent=lambda x: x['成本'] == level_func('成本') &
x['时间'] == level_func('时间') &
x['风险'] == level_func('风险') &
x['收益'] == level_func('收益'),
consequent=f'优先级{level}',
label=f'Level {level}'
)
controller = ctrl.ControlSystem(rules)
system = ctrl.ControlSystemSimulation(controller)
system.input['成本'] = levels['成本'][level - 1]
system.input['风险'] = levels['风险'][level - 1]
system.input['收益'] = levels['收益'][level - 1]
system.compute()
# 返回模糊综合后的优先级
return system.output['优先级{}'.format(level)]
# 对所有级别进行评估
priority_levels = [evaluate(i + 1) for i in range(len(levels[criteria[0]]))]
```
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