熵值topsis法代码
时间: 2023-06-24 18:03:27 浏览: 146
### 回答1:
熵值topsis法是一种用于多属性决策的方法。该方法采用熵值的概念,对各个属性值进行归一化处理,并计算每个方案与理想最优解和理想最劣解之间的距离,以此评估各个方案的综合表现。
以下是熵值topsis法的代码实现:
1. 数据预处理
为方便计算,将各个属性值进行归一化处理。归一化方法可以采用最大值最小值归一化法或z-score归一化法。
2. 计算属性权重
根据实际情况,可以采用层次分析法、主成分分析法等方法计算属性权重。假设计算得到的属性权重为w1, w2, ..., wn。
3. 计算熵权
求解每个属性的熵,计算熵权。假设计算得到的熵权为e1, e2, ..., en。熵权越小,表示该属性在方案评估中的重要性越大。
4. 计算加权矩阵
将归一化后的数据与熵权相乘,得到加权矩阵W。
5. 计算理想解和负理想解
计算出每个属性的最大值和最小值,组成理想解(A+)和负理想解(A-)。对于目标是最小化的属性,将最大值设为负无穷大;对于目标是最大化的属性,将最小值设为正无穷大。
6. 计算方案与理想解和负理想解之间的距离
使用欧式距离计算方案与理想解和负理想解之间的距离,得到d+(i)和d-(i),其中i表示第i个方案。
7. 计算综合排名指数
综合排名指数(C(i))用于衡量第i个方案的综合表现,计算公式为:
C(i) = d-(i) / (d+(i) + d-(i))
8. 按照C(i)值从大到小进行排序,即可得到各个方案的排名结果。
以上就是熵值topsis法的代码实现过程。在实际应用中,需要根据实际情况进行适当的调整和改进。
### 回答2:
熵值TOPSIS法是一种多准则决策方法,其主要目的是为了确定最佳方案(决策方案)。
熵值TOPSIS法的代码如下:
```python
# 导入需要的库
import numpy as np
# 定义熵值权重函数
def entropy_weight(x):
# 计算熵值
x = np.array(x)
temp = x / np.sum(x, axis=0)
temp = temp * np.log(temp)
temp = -1 * np.sum(temp, axis=0)
# 计算权重
weight = (1 - temp) / np.sum(1 - temp)
return weight
# 定义距离计算函数
def distance(x, y):
x = np.array(x)
y = np.array(y)
# 利用欧氏距离计算每个方案到正理想解和负理想解的距离
d = np.sqrt(np.sum((x - y) ** 2, axis=1))
return d
# 定义TOPSIS函数
def topsis(data, weight = None):
# 标准化数据
data = np.array(data)
m, n = data.shape
x = data / np.sqrt(np.sum(data ** 2, axis=0))
# 计算权重
if weight is None:
weight = entropy_weight(x)
# 建立正理想解和负理想解
zp = np.max(x, axis=0)
zn = np.min(x, axis=0)
# 计算每个方案到正理想解和负理想解的距离
dp = distance(x, zp)
dn = distance(x, zn)
# 计算综合评价指数
p = dp / (dp + dn)
# 排序
rank = np.argsort(-p) + 1
return rank
# 测试代码
data = np.array([[7, 3, 9, 9], [9, 7, 6, 8], [6, 7, 4, 4], [8, 5, 10, 7], [7, 8, 6, 4]])
rank = topsis(data)
print(rank)
```
在该代码中,首先定义了熵值权重函数,用来计算每个指标的权重。然后定义了距离计算函数,用来计算每个方案到正理想解和负理想解的距离。接着,定义了TOPSIS函数,用来实现熵值TOPSIS法,并对数据进行标准化、计算权重、建立正负理想解、计算每个方案到正负理想解的距离,最后按照综合评价指数排序得到排名。
在测试代码中,根据已知数据调用TOPSIS函数得到排名结果。
### 回答3:
熵值topsis法是一种多属性决策分析方法,旨在评价多个候选方案之间的优劣。下面是熵值topsis法的代码实现。
首先,需要导入必要的Python库,如pandas、numpy和math:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import math
```
然后,我们需要定义一个函数,用于计算指标的熵值:
```python
def entropy(x):
x = np.array(x)
# 计算数据归一化
x = x / x.sum(axis=0)
# 计算熵值
entropy = -np.sum(x * np.log2(x), axis=0)
return entropy
```
接下来,我们需要定义第二个函数,用于计算每个方案的指标权重:
```python
def weight(x):
x = np.array(x)
# 计算熵值
e = entropy(x)
# 计算指标权重
weight = (1 - e) / np.sum(1 - e)
return weight
```
然后,我们需要定义一个函数,用于使用熵值topsis法进行多属性决策分析:
```python
def topsis(x, w, z):
# 计算数据归一化
x = np.array(x)
x = x / np.sqrt(np.sum(x ** 2, axis=0))
# 计算加权后的数据矩阵
x = x * w
# 计算正理想解和负理想解
z_max = np.max(x, axis=1)
z_min = np.min(x, axis=1)
# 计算距离
d_max = np.sqrt(np.sum((x - z_max[:, np.newaxis]) ** 2, axis=1))
d_min = np.sqrt(np.sum((x - z_min[:, np.newaxis]) ** 2, axis=1))
# 计算综合得分
s = d_min / (d_min + d_max)
# 根据综合得分排序
rank = np.argsort(-s)
return rank
```
最后,我们可以使用上述函数来进行多属性决策分析,例如:
```python
# 假设我们有4个候选方案和6个指标
x = pd.DataFrame(np.random.rand(4, 6))
# 计算指标权重
w = weight(x)
# 设定正理想解和负理想解
z = np.array([1, 1, 1, 1, 1, 1])
z_min = np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0])
# 进行多属性决策
rank = topsis(x, w, [z, z_min])
print(rank)
```
在上述代码中,随机生成了4个候选方案和6个指标,并使用熵值topsis法进行了多属性决策分析,最后输出了候选方案的排序结果。
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