评价指标体系构建,AHP-熵值法综合评价模型

本文将以“评价指标体系构建”为主线,介绍从指标筛选、结构搭建,AHP–熵值法的组合权重计算、综合评价的完整流程,帮助大家快速掌握一套可直接应用于论文、项目评估与实际管理中的权重构建方法。

一、评价指标体系构建


本文以知网收录的一篇研究—柳州市中药材产业高质量发展为案例,演示评价指标体系的构建流程,以及如何采用 AHP—熵值法进行组合赋权。部分目录如下所示:

董文平.基于AHP-熵值法的柳州市中药材产业高质量发展研究[D].

研究中先对评价指标进行系统梳理,随后利用 AHP专家打分得到主观权重,再通过熵值法对相关数据进行客观赋权,最终整合两类权重形成综合权重体系。

1、评价体系的基本构成

评价指标体系是由一系列相互关联的指标构成的系统,用于全面评估特定对象的各方面特征。该体系一般包含以下构成要素:

  • 总目标(目标层):即总体或目标层指标,属于评价体系的最高层级,用于概括评价对象的整体特征与核心目标。
  • 准则层(一级指标):是对总目标的进一步拆解,帮助从多个角度具体呈现总目标所涵盖的主要方面。
  • 指标层(二级指标):在一级指标基础上继续细化,是体系中最具操作性的一层,通常可以直接度量、观测或量化。

部分研究还会延伸到三级指标,但实际应用中,三级指标体系已经能满足绝大多数评价建构需求。

2、评价体系构建的步骤

评价指标体系的构建通常遵循“明确原则—搭建结构—选择方法—形成综合权重”的完整流程。

  1. 明确构建原则

构建前需先明确核心原则,常见包括以下原则:‌科学性与可操作性‌、‌动态性与利益相关性‌、‌系统性与针对性‌。

  1. 梳理构建依据

评价指标体系构建依据来源需多元且权威,包括需要参考学术文献、行业标准、政策文件等;‌结合行业实践、专家经验、调研数据等验证指标可行性。

  1. 构建体系初成

从宏观到微观划分层级(如一级指标→二级指标→三级指标),确保逻辑递进。进行指标筛选‌,剔除冗余、重复指标,保留能有效反映研究对象特征的指标。

  1. 选取评价方法

根据研究需求选择方法,最常见的组合为‌AHP-熵值法‌,最终得到AHP-熵值法综合评价模型‌。
通过以上步骤,可系统构建出‌逻辑清晰、权重合理、可操作性强‌的评价指标体系,为后续评估提供坚实基础。

二、AHP-熵值法综合评价模型

下面通过梳理这篇论文学习构建AHP-熵值法综合评价模型的步骤,首先使用AHP层次分析法计算主观权重;然后使用熵值法计算客观权重;进而得到主客观组合权重;最终使用线性加权法得到综合得分进行综合评价

1、评价指标体系

  • 本篇论文总目标A为研究中药材产业高质量发展;
  • 一级指标分为“创新B1、协调B2、绿色B3、开放B4、共享B5”五个方面;
  • 五个一级指标继续细分为18个二级指标,这些指标共同构成了对中药材产业高质量发展的全面评估。


评价指标体系的构建与数据收集是研究的基础环节,需研究者独立完成,建议通过广泛参阅相关文献来确保其科学性。在完成上述准备工作后,接下来我们将重点阐述指标权重的计算方法。 

2AHP层次分析法计算主观权重

(1)算法公式

层次分析法可选择和积法方根法进行计算,具体的算法公式可点击下方链接查看SPSSAU提供的算法手册,用户可直接下载复制到论文中,免去手动敲公式的麻烦,

AHP层次分析法算法手册下载    

部分算法公式示例如下:

(2)评价体系AHP权重计算

AHP层次分析法计算评价指标体系权重时,一般先计算准则层权重、再计算指标层权重,然后将准则层和指标层权重相乘得到综合权重。

  • 本案例中,首先对准则层五大指标:“创新B1、协调B2、绿色B3、开放B4、共享B5”构造判断矩阵计算权重值;
  • 然后B1的指标层指标C1~C4构造判断矩阵计算权重值;B2的下属方案层C5~C8构造判断矩阵计算权重值,其余类似依次进行层次分析法。
  • 最后将准则层权重和指标层权重相乘得到综合权重,整理成下表:

SPSSAU层次分析法软件操作:选择计算方法为“和积法”或“方根法”,选择判断矩阵阶数,填写白色单元格,点击开始分析按钮,操作如下图:

SPSSAU输出层次分析法权重计算及一致性检验结果如下:


【提示】:多个专家打分时,一般通过几何平均法合并判断矩阵,例如本篇论文说明如下:

(3)其他主观赋权法

除层次分析法外,还有其他主观赋权法,点击方法名称可跳转至SPSSAU帮助手册:

方法

说明

AHP层次分析法

通过成对比较构造判断矩阵,根据专家判断计算权重。

模糊层次分析法

在AHP基础上引入模糊数,处理专家判断模糊性。

最好最差权重

专家选出最重要及最不重要指标,通过比较构建权重。

德尔菲法

多轮专家匿名评分与反馈,逐步达成权重共识。

AHP层次分析法计算主观权重后,接下来利用熵值法计算指标客观权重。

3、熵值法计算客观权重

(1)算法公式

具体的算法公式可点击下方链接查看SPSSAU提供的算法手册,用户可直接下载复制到论文中,熵值法算法手册下载

 部分公式示例如下:


(2)评价体系熵值法权重计算

使用熵值法(或其他相应方法)来确定指标的客观权重。在组合赋权过程中,通常多数文献直接运用熵值法计算指标层权重,所得权重结果如下表所示:

SPSSAU熵值法软件操作:上传数据至SPSSAU平台,将量纲处理后的数据进行熵值法分析,如下图:

(3)其他客观赋权法

除熵值法外,还有其他客观赋权法,点击方法名称可跳转至SPSSAU帮助手册:

方法

说明

熵值法

依据指标的信息熵衡量差异度;差异越大,信息量越多,权重越高。

CRITIC 权重

综合指标的对比强度(标准差)与冲突性(相关系数)分配权重。

变异系数法

使用变异系数(标准差/均值)反映指标离散程度;离散越大权重越高。

独立性权重

根据指标之间的独立程度赋权;越独立、冗余越少的指标权重越大。

因子分析

依据公共因子对各指标的载荷及因子方差贡献率,按因子解释度分配权重。

主成分分析

根据主成分的方差贡献率和特征向量系数,按各指标对总方差的贡献分配权重。


此时主观权重和客观权重都已经得到,接下来就是将两次权重结果进行组合,计算最终的组合权重也称综合权重。

4AHP-熵值法组合权重计算

组合权重计算方法有很多种,没有一个固定的选择标准。如加法合成法、乘法合成法、极差最大化、矩阵思想、线性组合赋权等等。比如本案例中使用的方法为乘法合成法,计算公式如下:

最终得到组合权重如下:

得到组合权重后进而可计算综合得分进行综合评价。

5、综合得分计算 

本篇论文通过线性加权求得中药材产业高质量发展的综合评价值,将组合权重与对应的标准化数据相乘并进行累加,最终得到数据即为综合得分”,计算公式如下:

最终将综合得分整理成如下表格:

后续可对综合得分进行可视化展示,分析2012年到2022年综合得分变化及各一级指标综合得分变量趋势,进行深入剖析。

【提示】:除使用线性加权得到综合得分进行综合评价,也可以使用例如TOPSIS法、灰色关联法、模糊综合评价、VIKOR法等进行综合评价,点击下方名称可跳转至SPSSAU帮助手册:

方法

说明

TOPSIS法

通过计算与理想解(最优解与最劣解)的相对距离进行排序,距离理想解越近越好。

灰色关联法

通过计算各方案与理想方案序列的关联度(曲线形状相似程度)来评价,关联度越高越优。

模糊综合评价法

运用模糊数学计算各指标对评价等级的隶属度,适用于处理模糊和主观性信息。

VIKOR法

以最大化“群体效益”和最小化“个体遗憾”为目标,寻找可接受的妥协解。

秩和比法

通过将指标值转化为秩,计算秩和比(RSR)进行综合评价,RSR值越大越优。

数据包络分析

通过数学规划评估多投入多产出决策单元的相对效率,有效单元效率值为1。

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