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第六章 TOPSIS法
第一节 基本概念
TOPSIS法是technique for order preference by similarity to ideal solution的缩写,意为依据理想方案相似性的顺序优选技术。该法是系统工程中有限方案多目标决策分析中的一种常用方法。因该方法应用灵活、结果合理,在医院综合质量评价、工业经济效益、卫生决策、卫生事业管理等多个领域中被广泛应用。
一、基本思想
基于归一化后的原始数据矩阵,将有限方案中的正理想解和负理想解构成一个空间。待评价的方案可视为空间上的某一点,由此可获得该点与正理想解和负理想解间的距离 和 (常用欧氏距离表示),从而得出待评价方案与正理想解的相对接近程度 C i值,根据 C i值大小来评价方案的优劣。
二、基本步骤
1.原始数据收集 设有 n个评价对象, m个评价指标,得到一个 n× m的原始数据矩阵见表6-1。
表6-1 原始数据矩阵
2.指标同趋势化 在综合评价过程中,有些评价指标是高优指标(即该指标值越高表示越好,如有效率);有些评价指标是低优指标(即指标值越低表示越好,如死亡率)在进行评价时,要求所有评价指标的变化方向一致即同趋势化,也就是将所有评价指标都转化为高优指标或低优指标。研究中最常采用的是高优指标转化法。常见的转化方法有:倒数法、差值法。例如应用倒数法将原始数据中的低优指标 x ij( i=1,2,… n; j=1,2,… m)转化成高优指标 ,建立同趋势化的原始数据矩阵。倒数法公式为
(6-1)
3.指标无量纲化 对同趋势化后的原始数据矩阵进行归一化处理,以消除指标计量单位的影响,建立归一化矩阵Ζ。归一化处理按公式(6-2)进行
(6-2)
经归一化处理后的矩阵Ζ为:
4.正理想解和负理想解的确定 根据归一化矩阵Ζ,得正理想解(最优向量)和负理想解(最劣向量):
(6-3)
式中 i=1,2,…, n; j=1,2,…, m。 和 分别表示评价对象在第 j个指标的最大值和最小值。
5.计算各评价对象指标值与正理想解和负理想解的欧式距离 和 :
(6-4)
式中 w j表示指标 j的权重系数。若各指标等权重,则 w j=1/ m。
6.计算各评价对象指标值与正理想解和负理想解的相对接近程度 C i值:
(6-5)
7.依据相对接近程度系数 C i的大小对评价对象的优劣顺序进行排序。 C i的取值范围[0,1]。 C i值越接近1,表明评价对象越接近正理想解; C i值越接近0,表明评价对象越远离正理想解。