综合评价指标权重方法汇总

发布时间:2021-09-11 发表于话题:如何解读多指标面板数据 点击:30 当前位置:财神股票资讯网 教育 综合评价指标权重方法汇总 手机阅读

本文将介绍八种权重计算方法,并且依据其原理进行分类,对方法所需的数据格式、指标结果解读进行介绍。

另外针对一些常见问题:如多级权重如何计算?用多种方法计算得到的权重如何合并为综合权重用于之后的分析?常见的不同权重计算方法的搭配方式,在之后的第二部分里进行详细说明。

一、第一部分:权重确定方法分类

权重计算的确定方法在综合评价中重中之重,不同的方法对应的计算原理并不相同。在实际分析过程中,应结合数据特征及专业知识选择适合的权重计算。

下面介绍的权重方法,共8种按照计算原理可分成四类。

第一类为AHP层次法和优序图法;此类方法利用数字的相对大小信息进行权重计算;此类方法为主观赋值法,通常需要由专家打分或通过问卷调研的方式,得到各指标重要性的打分情况,得分越高,指标权重越大。 此类方法适合于多种领域。比如想构建一个员工绩效评价体系,指标包括工作态度、学习能力、工作能力、团队协作。通过专家打分计算权重,得到每个指标的权重,并代入员工数据,即可得到每个员工的综合得分情况。 第二类为熵值法(熵权法);此类方法利用数据熵值信息即信息量大小进行权重计算。此类方法适用于数据之间有波动,同时会将数据波动作为一种信息的方法。 比如收集各地区的某年份的经济指标数据,包括产品销售率(X1)、资金利润率(X2)、成本费用利润率(X3)、劳动生产率(X4)、流动资金周转次数(X5),用熵值法计算出各指标权重,再对各地区经济效益进行比较。 第三类为CRITIC、独立性权重和信息量权重;此类方法主要是利用数据的波动性或者数据之间的相关关系情况进行权重计算。 比如研究利用某省医院2011年共计5个科室的数据指标(共计6个指标数据)进行CRITIC权重计算,最终可得到出院人数、入出院诊断符合率、治疗有效率、平均床位使用率、病床周转次数、出院者平均住院日这6个指标的权重。如果希望针对各个科室进行计算综合得分,那么可以直接将权重与自身的数据进行相乘累加即可,分值越高代表该科室评价越高。 第四类为因子分析和主成分法;此类方法利用了数据的信息浓缩原理,利用方差解释率进行权重计算。 比如对30个地区的经济发展情况的8项指标作主成分分析,主成分分析法可以将8个指标浓缩为几个综合指标(主成分),用这些指标(主成分)反映原来指标的信息,同时利用方差解释率得出各个主成分的权重。

1、AHP层次分析法

(1)方法原理及适用场景

AHP层次分析法是一种定性和定量的计算权重的研究方法,采用两两比较的方法,建立矩阵,利用了数字大小的相对性,数字越大越重要权重会越高的原理,最终计算得到每个因素的重要性。

适用场景:层次分析法适用于有多个层次的综合评价中。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【综合评价-AHP层次分析】。

AHP层次分析

数据格式

AHP层次分析法一般用于专家打分,让多位专家对比两两指标,根据相对重要性的打分判断矩阵,然后进行汇总(一般是去掉最大值和最小值,然后计算平均值得到最终的判断矩阵),最终计算得到各因素的权重。

首先用户需要构建判断矩阵,将专家打分结果填入判断矩阵中。如下图所示:

比如指标2相对于指标1的重要性更高,专家打分为3分。那么就在对应的单元格里填入3。

依次将所有打分结果数值填入,点击“开始分析”,即可计算权重及一致性检验结果。

注:判断矩阵是‘下三角’完全对称矩阵,因此‘白色’底纹处的信息变化时,‘蓝色’背景的信息会自动变化。

结果解读

通过一致性检验,说明计算所得权重具有一致性,即可得到最终权重值。

如果未通过一致性检验,则需要检查是否存在逻辑问题等,重新录入判断矩阵进行分析。

(3)注意事项

如果计算二级权重或准则层权重?

当有多层级指标时,不论是准测层,还是方案层,计算权重的方法均一致,准测层单独录入判断矩阵进行计算权重即可。如果准测层和方案层均均测量了权重,可以手工进行相乘计算得到各方案层最终的权重值。

问卷数据如何使用AHP层次分析计算权重?

如果是问卷数据可以使用SPSSAU【问卷研究--权重】里的AHP权重进行分析。SPSSAU默认自动构建判断矩阵,并计算权重。

2、优序图法

(1)方法原理及适用场景

优序图法同样是利用了数字大小的相对性,数据上为专家针对各个指标进行大分析。优序图算法上会对指标先进行平均值计算,然后对两两指标进行比较,若指标A比指标B重要,则A得1分;若同等重要,则A得0.5分;若指标B比指标A重要,则A得0分。

适用场景:优序图的计算简单,容易操作,适合有较多指标时使用。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【问卷研究-权重-优序图】。

优序图法

数据格式

使用优序图计算权重时,需将数据整理为以下格式:

1个样本为1行,1个计算权重的指标占1列数据即可。即直接使用正常的问卷研究数据即可。SPSSAU默认会首先计算出此各指标的平均值,然后利用平均值进行优序图矩阵的构建。

结果解读

优序图权重表构建方式为:

第一:计算出各分析项的平均值,接着利用平均值大小进行两两对比;
第二:平均值相对更大时计为1分,相对更小时计为0分,平均值完全相等时计为0.5分;
第三:平均值越大意味着重要性越高(请确保是此类数据),权重也会越高。

3、熵值法

(1)方法原理及适用场景

熵值法属于一种客观赋值法,其利用数据携带的信息量大小计算权重,得到较为客观的指标权重。熵值是不确定性的一种度量,熵越小,数据携带的信息量越大,权重越大;相反熵越大,信息量越小,权重越小。

适用场景:熵值法广泛应用于各个领域,对于普通问卷数据(截面数据)或面板数据均可计算。在实际研究中,通常情况下是与其他权重计算方法配合使用,如先进行因子或主成分分析得到因子或主成分的权重,即得到高维度的权重,然后再使用熵值法进行计算,想得到具体各项的权重。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【综合评价-熵值法】。

熵值法

数据格式

使用熵值法计算权重时,需将数据整理为以下格式:

1个指标占用1列数据。下图中样本编号只是个编号无实际意义,用于标识下样本的ID号,一般是比如年份一类的数据信息,分析时并不需要使用。

结果解读

(3)注意事项

熵值法的计算公式上会有取对数,因此如果小于等于0的数字取对数,则会出现null值。此种情况共有两种办法。

第一种:SPSSAU非负平移功能是指,如果某列(某指标)数据出现小于等于0,则让该列数据同时加上一个‘平移值’【该值为某列数据最小值的绝对值+0.01】,以便让数据全部都大于0,因而满足算法要求。

第二种:研究者也可以手工查看数据并将小于等于0的数据设置为异常值,但此种做法会让样本减少。

4、CRITIC权重

(1)方法原理及适用场景

CRITIC权重法是一种客观赋权法。其思想在于用于两项指标,分别是对比强度和冲突性指标。对比强度使用标准差进行表示,如果数据标准差越大说明波动越大,权重会越高;冲突性使用相关系数进行表示,如果指标之间的相关系数值越大,说明冲突性越小,那么其权重也就越低。权重计算时,对比强度与冲突性指标相乘,并且进行归一化处理,即得到最终的权重。

适用场景:CRITIC权重综合考虑了数据波动情况和指标间的相关性,因此,CRITIC权重法适用于这样一类数据,即数据稳定性可视作一种信息并且分析的指标或因素之间有着一定的关联关系时。比如医院里面的指标:出院人数、入出院诊断符合率、治疗有效率、平均床位使用率、病床周转次数共5个指标;此5个指标的稳定性是一种信息,而且此5个指标之间本身就可能有着相关性。因此CRITIC权重法刚好利用数据的波动性(对比强度)和相关性(冲突性)进行权重计算。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【综合评价-CRITIC权重】。

CRITIC权重

数据格式

使用CRITIC权重计算权重时,需将数据整理为以下格式:

1个指标占用1列数据。下图中样本编号只是个编号无实际意义,用于标识下样本的ID号,分析时并不需要使用。

结果解读

(3)注意事项

1、CRITIC分析之前是否需要进行量纲化处理?

SPSSAU建议在分析前需要对数据量纲化处理,以便统一数据的单位,避免量纲问题带来的干扰。但是并不建议标准化这种处理方式,原因在于标准化后所有指标的标准差都为1,导致指标变异性全部一致。SPSSAU建议使用正向化或逆向化处理指标进行量纲化处理。

5、独立性权重

(1)方法原理及适用场景

独立性权重是一种仅考虑指标相关性的权重计算方法,其思想在于利用指标之间的共线性强弱来确定权重。

适用场景:适合指标间本身带有一定的相关性的数据。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【综合评价-CRITIC权重】。

独立性权重

数据格式

使用独立性权重计算权重时,需将数据整理为以下格式:

1个指标占用1列数据。下图中样本编号只是个编号无实际意义,用于标识下样本的ID号,分析时并不需要使用。

结果解读

6、信息量权重

(1)方法原理及适用场景

信息量权重是一种仅考虑指标变异程度的权重计算方法,变异系数越大,说明其携带的信息越大,因此权重也会越大。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【综合评价-信息量权重】。

信息量权重

数据格式

使用信息量权重计算权重时,需将数据整理为以下格式:

1个指标占用1列数据。下图中样本编号只是个编号无实际意义,用于标识下样本的ID号,分析时并不需要使用。

结果解读

7、主成分分析

(1)方法原理及适用场景

主成分分析是对数据进行浓缩,将多个指标浓缩成为几个彼此不相关的概括性指标(主成分),从而达到降维的目的。主成分分析可同时计算主成分权重及指标权重。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【进阶方法-主成分分析】。

主成分分析

如果计算主成分权重,需要用到方差解释率。具体加权处理方法为:方差解释率除累积方差解释率。

比如本例中,5个指标共提取了2个主成分:

主成分1的权重:45.135%/69.390%=65.05%

主成分2的权重:24.254%/69.390%=34.95%

如果是计算指标权重,可直接查看“线性组合系数及权重结果表格”,SPSSAU自动输出了各指标权重占比结果。其计算原理分为三步:

第一:计算线性组合系数矩阵,公式为:loading矩阵/Sqrt(特征根),即载荷系数除以对应特征根的平方根;
第二:计算综合得分系数,公式为:累积(线性组合系数*方差解释率)/累积方差解释率,即上一步中得到的线性组合系数分别与方差解释率相乘后累加,并且除以累积方差解释率;
第三:计算权重,将综合得分系数进行归一化处理即得到各指标权重值。

(3)注意事项

1、分析之前是否需要对数据进行标准化处理?

SPSSAU默认就已经进行过标准化处理,因此不需要再对数据处理。当然标准化后的数据再次标准化依旧还是自身没有任何变化,结果永远均一致。

8、因子分析

(1)方法原理及适用场景

因子分析与主成分分析计算权重的原理基本一致,区别在于因子分析加带了‘旋转’的功能‘,旋转’功能可以让因子更具有解释意义,如果希望提取出的因子具有可解释性,一般使用因子分析法更多;并非说主成分出来的结果就完全没有可解释性,只是有时候其解释性相对较差而已,但其计算更快,因而受到广泛的应用。

(2)操作步骤

使用SPSSAU【进阶方法-因子分析】。

因子分析

如何计算因子权重

在计算各因子权重时,使用到的是旋转后的方差解释率进行计算。具体加权处理方法为:旋转后方差解释率除累积方差解释率。

比如本例中,5个指标共提取了2个主成分:

主成分1的权重:37.898%/69.390%=54.62%

主成分2的权重:31.492%/69.390%=48.38%

如何计算指标权重

计算指标权重时,其步骤与主成分分析计算指标权重步骤均一致,只是在第二步计算综合得分系数,使用的是旋转后的方差解释率。权重结果可直接在“线性组合系数及权重结果表格”里查看。

二、第二部分:权重计算的常见问题

1、多种权重计算方法组合使用,如何得到综合权重?

每种权重计算方法都有其适用范围,有时候往往需要采用多种方法测量同一份数据的权重,这样得到综合权重性能更高,更加能反映出数据的真实特征。比如同时使用熵值法和AHP法, AHP法能够体现专家对不同指标的经验,熵值法可以反映出数据本身提供的信息量特征,两者结合使用不仅可以减少AHP法赋权的主观性,也会减少数据变化导致权重的波动。

第一种情况:两种权重计算方法原理相同,属于同一类方法。

此时可计算平均值,所得结果即为综合权重。例如AHP层次分析法和优序图法,都属于主观赋值法,利用数字大小计算权重,此时可计算两者均值作为综合权重。

比如A1指标的综合权重为0.15,即(0.1+0.2)/2=0.15。

第二种情况:两种权重采用的计算原理不相同,利用的数据特征也不一致。

例如用熵值法和AHP法计算权重,一个是主观赋值权重,一个是客观赋值权重。将2种方法结合使得到的数据更加能反映实际情况。公式如下,即A*B/ (A*B的求和)。A、B为2种方法求得的权重。

计算综合权重的方法不止一种,建议在实际处理时以参考文献为准。例如主成分和AHP层次分析法结合计算,常用的综合权重计算公式如下:

其中Wahp为AHP法所得权重,Wpc为主成分法所的权重。t的取值在0~1之间,其取决于AHP法各指标权重的差异程度:

如果AHP法各指标权重差距不大时,t应该取小些。如果AHP法各指标权重差距较大时,t应该取大些。如果两种方法计算结果差别不大,t值默认取0.5。

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比如当t值取0.3,A1指标综合权重即WA1=0.3*0.1+(1-0.3)*0.2=0.17。其他指标计算过程以此类推。

2、多层级权重如何计算?

在多层次综合评价研究中,不光需要计算方案层权重,还有准则层权重。那么应该如何计算呢?

不论是准测层,还是方案层一般均需要测量权重。然后再手工进行相乘计算得到各方案层最终的权重值。

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比如,有这样一个研究需要构建员工绩效评价体系,设计了如上图的评价指标体系,并通过专家打分收集数据。现需要通过AHP法计算各级权重,并使用该评价体系计算每个员工的综合得分情况。

在分析时,每一层的权重需要单独计算。首先使用SPSSAU【综合评价】--【AHP层次分析】计算工作态度下属各个指标的权重。将专家打分结果填入表格。

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以此类推,分别计算出学习能力、工作能力、团队协作下各指标的权重。这样就得到了二级指标权重,即方案层的权重。

然后同样做法计算一级指标权重,将专家打分结果填入表格。

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手工将方案层和准则层权重进行相乘计算得到各方案层最终的权重值。

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比如,计算出一级指标权重分别为0.30、0.15、0.30、0.25。二级指标A1权重为0.23,则A1最终权重值为0.30*0.23=0.069。然后使用权重*得分即可得到得到综合得分。

不仅AHP法是这样计算权重,其他方法也同样如此。有一些常用的权重计算方法的搭配组合,比如AHP与熵值法,主成分与熵值法等,AHP或主成分法可能作为一级指标权重的方法。熵值法作为二级指标权重的方法。

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这样的组合权重,分析时依然是分别得到一级权重和二级权重,再将一级权重、二级权重相乘,得到可用于分析计算的各指标权重。

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本文来源:https://www.thyysj.com/info/597200.html

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