שיטת Saaty: יסודות, תעדוף, דוגמאות ויישומים מעשיים

תוכן עניינים:

שיטת Saaty: יסודות, תעדוף, דוגמאות ויישומים מעשיים
שיטת Saaty: יסודות, תעדוף, דוגמאות ויישומים מעשיים
Anonim

השיטה של Saaty היא דרך מיוחדת לניתוח מערכת. כמו כן, שיטה זו מכוונת לסייע בקבלת החלטות. שיטת הניתוח של היררכיות מאת תומס סאטי פופולרית ביותר במדע משפטי, במיוחד במערב, בעסקים ובמנהל הציבורי. זה מכונה לעתים קרובות גם MAI.

Application

למרות שניתן להשתמש בו על ידי אנשים שעובדים על פתרונות פשוטים, תהליך ההיררכיה האנליטית הוא שימושי ביותר כאשר קבוצות של אנשים עובדות על בעיות מורכבות, במיוחד אלה עם סיכון גבוה הכרוכות בתפיסה ובשיפוט אנושיים. במקרה זה, להחלטות יש השלכות ארוכות טווח. לשיטת Saaty יתרונות ייחודיים כאשר קשה לכמת או להשוות אלמנטים חשובים של פתרון. או כאשר התקשורת בין חברי הצוות נפגעת על ידי ההתמחויות, הטרמינולוגיה או נקודות המבט השונות שלהם.

לפעמים נעשה שימוש בשיטת Saaty בפיתוח נהלים מאוד ספציפיים למצבים ספציפיים, כגון הערכת שווי של מבנים עבורמשמעות היסטורית. זה הוחל לאחרונה על פרויקט המשתמש בקלטת וידאו כדי להעריך את תנאי הכביש המהיר בווירג'יניה. מהנדסי כבישים השתמשו בו תחילה כדי לקבוע את ההיקף האופטימלי לפרויקט ולאחר מכן להצדיק את התקציב שלהם בפני המחוקקים.

למרות שהשימוש בתהליך ההיררכיה האנליטית אינו מצריך הכשרה אקדמית מיוחדת, הוא נחשב לנושא חשוב במוסדות להשכלה גבוהה רבים, כולל בתי ספר להנדסה ובתי ספר לתארים מתקדמים בעסקים. זהו נושא איכותי חשוב במיוחד והוא נלמד בקורסים מיוחדים רבים כולל Six Sigma, Lean Six Sigma ו-QFD.

תרשימים אנליטיים
תרשימים אנליטיים

Value

הערך של שיטת Saaty מוכר במדינות מפותחות ומתפתחות ברחבי העולם. למשל, סין - כמאה אוניברסיטאות סיניות מציעות קורסים ב-AHP. ודוקטורנטים רבים בוחרים ב-AHP כנושא המחקר והתזה שלהם. יותר מ-900 מאמרים פורסמו בסין בנושא זה, ויש לפחות כתב עת מדעי סיני אחד המוקדש באופן בלעדי לשיטת הניתוח ההיררכי של Saaty.

סטטוס בינלאומי

הסימפוזיון הבינלאומי לתהליך ההיררכיה האנליטית (ISAHP) מתכנס אחת לשנה עבור חוקרים ומתרגלים בעלי עניין בתחום. הנושאים שונים. ב-2005 הם נעו בין "הגדרת תקני שכר למומחים כירורגיים" ל"תכנון טכנולוגיה אסטרטגית", "שיקום תשתיות במדינות הרוסות".

בפגישה של 2007 בValparaiso, צ'ילה, יותר מ-90 עבודות הוגשו מ-19 מדינות, כולל ארה ב, גרמניה, יפן, צ'ילה, מלזיה ונפאל. מספר דומה של מאמרים הוצגו בסימפוזיון 2009 בפיטסבורג, פנסילבניה, בו השתתפו 28 מדינות. הנושאים כללו התייצבות כלכלית בלטביה, בחירת תיקים במגזר הבנקאי, ניהול שריפות יער כדי להפחית את ההתחממות הגלובלית ומיקרו-פרויקטים כפריים בנפאל.

סימולציה

השלב הראשון בתהליך ניתוח ההיררכיה הוא מודל הבעיה כהיררכיה. בתוך כך, המשתתפים בוחנים היבטים של הבעיה ברמות שונות מכללי ועד מפורט, ולאחר מכן מבטאים אותה בצורה רב-שכבתית, כמתחייב בשיטת קבלת ההחלטות (ניתוח היררכיות) Saaty. על ידי עבודה לבניית היררכיה, הם מרחיבים את הבנתם את הבעיה, ההקשר שלה ואת המחשבות והרגשות של זה לגבי שניהם.

תהליך ניתוח
תהליך ניתוח

Structure

המבנה של כל היררכיה של AHP יהיה תלוי לא רק באופי הבעיה שמטופלת, אלא גם בידע, שיפוטים, ערכים, דעות, צרכים, רצונות וכו'. בניית היררכיה כרוכה בדרך כלל בדיון, מחקר רב, וגילוי מגורמים מעורבים. גם לאחר הבנייה הראשונית, ניתן לשנות אותו כך שיעמוד בקריטריונים חדשים או קריטריונים שלא נחשבו במקור חשובים; ניתן גם להוסיף, להסיר או לשנות חלופות.

אנליטיקה במחשב
אנליטיקה במחשב

בחר מנהיג

הגיע הזמן לעבור לדוגמאות של שיטת Saaty. בואו נסתכל על דוגמה של האפליקציה "בחר מנהיג". משימה חשובה למקבלי ההחלטות היא לקבוע את המשקל שיינתן לכל קריטריון בבחירת מנהיג. משימה חשובה נוספת של בקשה זו היא לקבוע את המשקל שיינתן למועמדים, תוך התחשבות בכל אחד מהקריטריונים. שיטת ניתוח ההיררכיות של T. Saaty לא רק מאפשרת להם לעשות זאת, אלא גם מאפשרת להקנות ערך מספרי משמעותי ואובייקטיבי לכל אחד מארבעת הקריטריונים. דוגמה זו ממחישה היטב את מהות הטכניקה. בנוסף, מטרתה של שיטת Saaty מתבררת גם בקריאת האפליקציה "בחר מנהיג".

ניתוח רב-גוני
ניתוח רב-גוני

תהליך קידום

עד כה, שקלנו רק את סדרי העדיפויות המוגדרים כברירת מחדל. ככל שתהליך ההיררכיה האנליטית מתקדם, סדרי העדיפויות ישתנו מערכי ברירת המחדל שלהם כאשר מקבלי ההחלטות יזינו מידע על חשיבות הצמתים השונים. הם עושים זאת באמצעות סדרה של השוואות זוגיות.

ניתוח לא ליניארי
ניתוח לא ליניארי

AHP נכלל ברוב ספרי הלימוד במחקר וניהול תפעול ונלמד באוניברסיטאות רבות; הוא נמצא בשימוש נרחב בארגונים שלמדו בקפידה את היסודות התיאורטיים שלו. בעוד שהקונצנזוס הכללי הוא שהיא נכונה מבחינה טכנית ומעשית, לשיטה יש ביקורות משלה. בתחילת שנות ה-90 פורסמה סדרת דיונים בין מבקרים ותומכים בבעיות השיטה של סאתי בJournal of Management Science, 38, 39, 40, ו-Journal of the Society for Operations Research.

שני בתי ספר

ישנן שתי אסכולות לגבי שינוי דרגה. אחד מהם קובע שחלופות חדשות שאינן מציגות תכונות נוספות לא צריכות לגרום לשינוי דרגה בשום פנים ואופן. אחר סבור שבמצבים מסוימים סביר לצפות לשינוי בדרגה. הניסוח המקורי של קבלת ההחלטות של סאטי אפשר שינויים בדרגות. בשנת 1993 הציג פורמן אופן שני של סינתזת AHP שנקרא האופן האידיאלי לפתרון מצבי בחירה שבהם הוספה או הסרה של חלופה "לא רלוונטית" לא צריכה ולא תשנה את דרגות החלופות הקיימות. הגרסה הנוכחית של AHP יכולה להכיל את שתי האסכולות הללו: המצב האידיאלי שלה שומר על הדרגה, בעוד שהמצב ההפצתי שלה מאפשר לשנות את הדרגה. כל אחד מהמצבים נבחר בהתאם לבעיה.

היפוך דירוג ופתרון Saaty נדונים בפירוט במאמר משנת 2001 ב- Operations Research. וגם ניתן למצוא בפרק שנקרא "שמירה ושינוי הדרגה". וכל זה בספר המרכזי על שיטת ההשוואות הזוגיות של סאתי. האחרון מציג דוגמאות שפורסמו לשינוי דרגה עקב הוספת עותקים של אלטרנטיבה, עקב כללי החלטה בלתי-טרנזיטיביים, עקב הוספת חלופות פנטום ופיתוי, ועקב תופעות החלפה בפונקציות שירות. הוא דן גם באופנים הפצה ואידיאליים של הפתרונות של Saaty.

מטריצת השוואה

במטריצת ההשוואה, אתה יכול להחליף את השיפוט פחותחוות דעת חיובית, ולאחר מכן לבדוק האם ציון העדיפות החדשה הופכת פחות חיובית מהעדיפות המקורית. בהקשר של מטריצות טורנירים, אוסקר פרון הוכיח ששיטת הווקטור העצמי הימני העיקרית אינה מונוטונית. ניתן להדגים התנהגות זו גם עבור מטריצות nxn הפוכות, כאשר n>3. גישות חלופיות נדונות במקומות אחרים.

גרפים ותרשימים
גרפים ותרשימים

מי היה תומס סאטי?

Thomas L. Saaty (18 ביולי 1926 - 14 באוגוסט 2017) היה פרופסור מצטיין באוניברסיטת פיטסבורג, שם לימד בבית הספר למנהל עסקים. יוסף מ' כץ. הוא היה הממציא, הארכיטקט והתיאורטיקן הראשי של תהליך ההיררכיה האנליטית (AHP), מסגרת החלטות המשמשת לניתוח החלטות בקנה מידה גדול, רב-צדדי, רב-אובייקטיבי, ושל תהליך הרשת האנליטית (ANP), הכללה שלו ל החלטות תלות ומשוב. מאוחר יותר הוא הכליל את המתמטיקה של ANP לתהליכי רשת עצביים (NNP) עם יישום על ירי עצבי וסינתזה, אבל אף אחד מהם לא זכה לפופולריות רבה כמו השיטה של Saaty, שדוגמאות שלה נדונו לעיל.

הוא מת ב-14 באוגוסט 2017 לאחר מאבק של שנה במחלת הסרטן.

לפני שהצטרף לאוניברסיטת פיטסבורג, סאטי היה פרופסור לסטטיסטיקה וחקר פעולות בבית הספר וורטון באוניברסיטת פנסילבניה (1969–1979). לפני כן, הוא בילה חמש עשרה שנים בעבודה עבור סוכנויות ממשלתיות בארה ב וחברות מחקר במימון ציבורי.

בעיות

אחד האתגרים העיקריים העומדים בפני ארגונים כיום הוא היכולת שלהם לבחור את האלטרנטיבות המתאימות והעקביות ביותר באופן ששומר על יישור אסטרטגי. בכל מצב נתון, קבלת ההחלטות הנכונות היא כנראה אחת המשימות הקשות ביותר עבור המדע והטכנולוגיה (Triantaphyllou, 2002).

כאשר אנו מחשיבים את הדינמיקה המשתנה ללא הרף של הסביבה הנוכחית כפי שלא ראינו מעולם, בחירה נכונה בהתבסס על יעדים נאותים ועקביים היא קריטית אפילו להישרדותו של ארגון.

בעיקרו של דבר, תעדוף פרויקטים בפורטפוליו אינו אלא סכמת הזמנה המבוססת על יחס התועלת-עלות של כל פרויקט. פרויקטים בעלי תועלת גבוהה יותר בהשוואה לעלותם יקבלו עדיפות. חשוב לציין שיחס תועלת-עלות אינו אומר בהכרח שימוש בקריטריונים פיננסיים בלעדיים, כמו יחס העלות-תועלת הידוע, אלא תפיסה רחבה יותר של יתרונות הפרויקט והמאמצים הנלווים לכך.

מכיוון שארגונים שייכים ל"עמית" מורכב והפכפך, לעתים קרובות אפילו כאוטי, הבעיה עם ההגדרה לעיל נעוצה בדיוק בקביעת העלויות והתועלת עבור כל ארגון מסוים.

אנליסט מנוסה
אנליסט מנוסה

תקני פרויקט

The Project Management Institute for Portfolio Management (PMI, 2008) קובע כי היקף תיק הפרויקטים צריך להיות מבוסס על אסטרטגיותמטרות הארגון. יעדים אלו חייבים להיות מתאימים לתרחיש העסקי, אשר בתורו עשוי להיות שונה עבור כל ארגון. לכן, אין מודל אידיאלי שיתאים לקריטריונים שבהם כל סוג של ארגון ישתמש כדי לתעדף ולבחור את הפרויקטים שלו. הקריטריונים שישמשו ארגון צריכים להתבסס על הערכים וההעדפות של מקבלי ההחלטות.

למרות שניתן להשתמש בסט של קריטריונים או יעדים ספציפיים כדי לתעדף פרויקטים ולקבוע את הערך האמיתי של יחס התועלת/עלות האופטימלי. הקריטריון העיקרי של הקבוצה הוא פיננסי. זה קשור ישירות לעלות, ביצועים ורווח.

לדוגמה, החזר על ההשקעה (ROI) הוא אחוז הרווח מפרויקט. זה מאפשר לך להשוות את התשואות הכספיות של פרויקטים עם השקעות ורווחים שונים.

טרנספורמציה

שיטת הניתוח של Saati ממירה השוואות, שהן לרוב אמפיריות, לערכים מספריים, שלאחר מכן מעובדים ומשווים. המשקל של כל גורם מאפשר לך להעריך כל אחד מהאלמנטים בהיררכיה מסוימת. היכולת הזו להמיר נתונים אמפיריים למודלים מתמטיים היא התרומה הבולטת העיקרית של שיטת AHP בהשוואה לשיטות השוואה אחרות.

לאחר ביצוע כל ההשוואות וקביעת המשקלים היחסיים בין כל אחד מהקריטריונים שיש להעריך, מחושבת ההסתברות המספרית של כל חלופה. הסתברות זו קובעת את ההסתברותשהחלופה צריכה להגשים את המטרה הצפויה. ככל שההסתברות גבוהה יותר, כך גדל הסיכוי שהחלופה תגיע ליעד הסופי של התיק.

חישוב מתמטי שנכלל בתהליך ה-AHP אולי נראה פשוט במבט ראשון, אבל כשעובדים עם מקרים מורכבים יותר, הניתוח והחישובים הופכים עמוקים ומקיפים יותר.

השוואת שני פריטים באמצעות AHP יכולה להיעשות במגוון דרכים (Triantaphyllou & Mann, 1995). עם זאת, סולם החשיבות היחסית בין שתי חלופות שהציע Saaty (SAATY, 2005) הוא הנפוץ ביותר. על ידי הקצאת ערכים שנעים בין 1 ל-9, הסולם קובע את החשיבות היחסית של חלופה בהשוואה לחלופה אחרת.

מספרים אי-זוגיים משמשים תמיד כדי לקבוע הבדל סביר בין נקודות המדידה. יש לקבל את השימוש במספרים זוגיים רק אם נדרש משא ומתן בין המדרגים. כאשר לא ניתן להגיע לקונצנזוס טבעי, יש צורך להגדיר את נקודת האמצע כפתרון מוסכם (פשרה) (Saaty, 1980).

כדי לשמש דוגמה לחישובים של AHP לתעדוף פרויקטים, נבחר מודל קבלת החלטות פיקטיבי עבור ארגון ACME. ככל שהדוגמה תתפתח עוד יותר, מושגים, מונחים וגישות ל-AHP יידונו וינותחו.

השלב הראשון בבניית מודל AHP הוא הגדרת הקריטריונים שבהם יש להשתמש. כפי שכבר ציינו, כל ארגון מפתח ומבנה משלוסט קריטריונים משלו, אשר בתורו צריכים להיות עקביים עם היעדים האסטרטגיים של הארגון.

עבור ארגון ACME הפיקטיבי שלנו, נניח שנעשה מחקר יחד עם התחומים של מימון, אסטרטגיית תכנון וקריטריונים לניהול פרויקטים שבהם יש להשתמש. הסט הבא של 12 קריטריונים אומץ וקובץ ל-4 קטגוריות.

לאחר הקמת ההיררכיה, יש להעריך את הקריטריונים בזוגות כדי לקבוע את החשיבות היחסית ביניהם ואת משקלם היחסי למטרה העולמית.

הערכה מתחילה בקביעת המשקל היחסי של קבוצות הקריטריונים הראשוניים.

תרומה

התרומה של כל קריטריון למטרה הארגונית נקבעת על ידי חישובים המבוצעים באמצעות וקטור העדיפות (או וקטור עצמי). הווקטור העצמי מציג את המשקל היחסי בין כל קריטריון; הוא מתקבל באופן משוער על ידי חישוב הממוצע המתמטי עבור כל הקריטריונים. אנו יכולים לראות שסכום כל הערכים מווקטור שווה תמיד לאחד. החישוב המדויק של הווקטור העצמי נקבע רק במקרים ספציפיים. קירוב זה משמש ברוב המקרים כדי לפשט את תהליך החישוב, שכן ההפרש בין הערך המדויק לערך המשוער הוא פחות מ-10% (Kostlan, 1991).

ייתכן שתבחין שהערכים המשוערים והמדויקים קרובים מאוד זה לזה, ולכן חישוב הווקטור המדויק דורש מאמץ מתמטי (Kostlan, 1991).

לערכים שנמצאים בווקטור העצמי יש ישירערך פיזי ב-AHP - הם קובעים את ההשתתפות או המשקל של קריטריון זה ביחס לתוצאה הכוללת של המטרה. לדוגמה, בארגון ACME שלנו, לקריטריונים אסטרטגיים יש משקל של 46.04% (חישוב וקטור עצמי מדויק) ביחס ליעד הכולל. ציון חיובי על גורם זה הוא בערך פי 7 יותר מאשר ציון חיובי על מחויבות בעלי עניין (משקל 6.84%).

השלב הבא הוא לחפש חוסר עקביות בנתונים. המטרה היא לאסוף מספיק מידע כדי לקבוע אם מקבלי ההחלטות היו עקביים בבחירותיהם (Teknomo, 2006). לדוגמה, אם מקבלי החלטות טוענים שקריטריונים אסטרטגיים חשובים יותר מקריטריונים פיננסיים ושקריטריונים פיננסיים חשובים יותר מקריטריונים למחויבות של בעלי עניין, לא יהיה זה עקבי לטעון שקריטריוני מחויבות בעלי עניין חשובים יותר מקריטריונים אסטרטגיים. (אם A>B ו-B>C, זה יהיה לא עקבי אם A<C).

כמו במערך הקריטריונים הראשוני של ארגון ACME, יש צורך להעריך את המשקל היחסי של הקריטריונים לרמה השנייה של ההיררכיה. תהליך זה זהה לחלוטין לשלב להערכת הרמה הראשונה של ההיררכיה (קבוצת קריטריונים).

לאחר בניית העץ וקביעת קריטריוני עדיפות, ניתן לקבוע כיצד כל אחד מהפרויקטים המועמדים עומד בקריטריונים שנבחרו.

באותו אופן כמו בעת מתן עדיפות לקריטריונים, פרויקטים של מועמדים מושווים בזוגות עםתוך התחשבות בכל קריטריון שנקבע.

AHP משכה את התעניינותם של חוקרים רבים, בעיקר בשל האופי המתמטי של השיטה והעובדה שהזנת נתונים פשוטה למדי (Triantaphyllou & Mann, 1995). פשטותו מאופיינת בהשוואה זוגית של חלופות לפי קריטריונים ספציפיים (Vargas, 1990).

השימוש בו לבחירת פרויקטים של תיק עבודות מאפשר למקבלי החלטות לקבל כלי תמיכה ספציפי ומתמטי להחלטות. כלי זה לא רק תומך ומכשיר החלטות, אלא גם מאפשר למקבלי החלטות להצדיק את הבחירות שלהם, כמו גם לדגמן תוצאות אפשריות.

שימוש בשיטת ניתוח החלטות/היררכיה של Saaty כרוך גם בשימוש בתוכנה שתוכננה במיוחד לביצוע חישובים מתמטיים.

היבט חשוב נוסף הוא איכות ההערכות של מקבלי ההחלטות. כדי שהחלטה תהיה נאותה ככל האפשר, עליה להיות עקבית ועקבית עם התוצאות הארגוניות.

לבסוף, חשוב להדגיש שקבלת החלטות כרוכה בהבנה רחבה ומורכבת יותר של ההקשר מאשר שימוש בכל שיטה מסוימת. הוא מציע שהחלטות תיקים הן תוצר של משא ומתן שבו שיטות כמו שיטת ההיררכיה של Saaty תומכות ומנחות את הביצועים, אבל הן לא יכולות ולא אמורות לשמש כקריטריונים אוניברסליים.

מוּמלָץ: