数学建模-优劣距离法


优劣距离法

1.1作用

评价对象得分,且各个指标值已知。

1.2基本思想

基本过程为基于归一化后的原始数据矩阵,采用余弦法找出有限方案中的最优方案和最劣方案,然后分别计算各评价对象与最优方案和最劣方案间的距离,获得各评价对象与最优方案的相对接近程度,以此作为评价优劣的依据。该方法对数据分布及样本含量没有严格限制,数据计算简单易行

2.实现步骤

例子:

姓名 评价得分
小明 99
小红 60
小刚 89
小亮 74

通过简单的对比我们就可以得到排名,然后进行打分。

姓名 评价得分 排名 修正后排名 得分
小明 99 1 4 0.4
小红 60 4 1 0.1
小刚 89 2 3 0.3
小亮 74 3 2 0.2

然后我们需要在排名不变的前提下随意改变分数,这样得分也就不变。所以我们写成下面的格式
构造计算评分的公式:x-minmax-min

姓名 得分 未归一化 归一化
小明 99 (99-60)/(99-60)=1 1/2.1=0.48
小红 60 (60-60)/(60-60)=0 0/2.1=0
小刚 89 (89-60)/(99-60)=0.74 0.74/2.1=0.35
小亮 74 (74-60)/(99-60)=0.36 0.36/2.1=0.17

这样我们就得到了对应的项的评分。不过我们还需要注意在多列数据时,各列数据标准不同时的使用。

转值

极小型指标转极大型

我们计算出了单个指标时的得分。但是如何我们的数据有多个指标呢?
现在我们添加一列数据,这列数据越小越好,与成绩的越大越好相反。

姓名 评价得分 迟到次数
小明 99 0
小红 60 10
小刚 89 2
小亮 74 3

这个时候我们就需要把“迟到次数”进行正向化,变为越大越好。
极小型指标转极大型:max-x

姓名 评价得分 迟到次数 迟到次数正向化
小明 99 0 10
小红 60 10 0
小刚 89 2 8
小亮 74 3 7

中间型指标转极大型

同时我们添加的列数据也可能是越靠近中间值越大。
中间型指标转极大型:
M=max{|xi-xbest|}
xi’=1-|xi-xbest|/M
xbest是最佳数值
(自己选择)

转化前 转化后
6 1-|6-7|2=12
7 1-|7-7|2=1
8 1-|8-7|2=12
9 1-|9-7|2=0

区间型指标转极大型

比如体温在36°~37°下是最好的。
区间型指标转极大型:
最佳区间为[a,b](自己选择)
正向化公式:M=max{a-min(xi),max(xi)-b}
---- 1-(a-xi)/M xi xi’= 1 a<=xi<=b
----- 1-(xi-b)/M xi>b

转换前 转换后
35.2 0.4286
35.8 0.8571
36.6 1
37.1 0.9286

注:因为单位不同,转化后的数据要进行无量纲化处理的标准化处理
注:使用了计算得分公式后记得归一化x-minmax-min

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