数学建模之优劣解距离法(TOPSIS)

1.概念理解

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution):通过构造评价问题的正理想解和负理想解,即各个指标的最优解和最劣解,从而计算出每个方案与理想方案的贴近程度,即靠近正理想解和远离负理想解的程序,来对方案进行排序,从而选出最优方案。

2.建模流程

①数据预处理

(1)属性规范化
因为属性值有很多类型,包括效益型、成本型、区间型等,这三种属性,效益型属性越大越好,成本型属性越小越好,区间型属性在某个区间最佳。所以我们要转换一下这些属性,让它们符合实际情况。
将A=(aij)mxn变换成B=(bij)mxn
若xj为效益型属性,则bij=[aij-min(aj)] / [max(aj)-min(aj)]
若xj为成本型属性,则bij=[max(aj)-aij] / [max(aj)-min(aj)]
显然,以上两种最优值为1且最差值为0。
若xj为区间型属性,

(2)构成加权规范阵C=(cij)mxn
由决策人给定各属性的权重向量为w=[w1,w2,w3...,wn]T
cij=wj·bij,i=1,2...,m,j=1,2,...n
(3)确定正理想解和负理想解

(4)

②非量纲化
考虑到不同属性的数值的量纲可能不同,有的几十,有的可能上千,而且对于同一属性,采用不同的计量单位,数值也不一样,所以我们需要排除量纲对评估结果的影响。

③归一化
因为不同指标的属性值的大小差别很大,所以需要将属性数值归一化,也就是把表中数值均匀变换到[0,1]区间上。

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