数学建模常用模型之秩和比综合评价法
1、作用
秩和比(RSR)指將效益型指標(biāo)從小到大排序進(jìn)行排名、成本型指標(biāo)從大到小排序進(jìn)行排名,再計(jì)算秩和比,最后統(tǒng)計(jì)回歸、分檔排序。通過秩轉(zhuǎn)換,獲得無量綱統(tǒng)計(jì)量RSR,以RSR值對評價對象的優(yōu)劣直接排序或分檔排序,從而對評價對象做出綜合評價。
2、輸入輸出描述
輸入:至少兩項(xiàng)或以上的定量變量。
輸出:反應(yīng)考核指標(biāo)在量化評價中的綜合得分與分檔
3、案例示例
案例:對某省10個地區(qū)的孕婦保健工作的三個指標(biāo)進(jìn)行綜合評價
4、案例數(shù)據(jù)
秩和比綜合評價法(RSR)案例數(shù)據(jù)
5、案例操作
Step1:新建分析;
Step2:上傳數(shù)據(jù);
Step3:選擇對應(yīng)數(shù)據(jù)打開后進(jìn)行預(yù)覽,確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊開始分析;
step4:選擇【秩和比綜合評價法】;
step5:查看對應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)格式,【秩和比綜合評價法】要求特征序列為定量變量,分為正向指標(biāo)變量和負(fù)向指標(biāo)變量,且正向指標(biāo)變量和負(fù)向指標(biāo)變量的個數(shù)之和大于等于兩項(xiàng)。
step6:設(shè)置編秩方式(非整秩方法(推薦使用)、整秩方法、無處理)、分檔數(shù)量(3檔、4檔、5檔 )、變量權(quán)重(熵權(quán)法、不設(shè)置權(quán)重、自定義權(quán)重)。
step7:點(diǎn)擊【開始分析】,完成全部操作。
6、輸出結(jié)果分析
輸出結(jié)果1:指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
圖表說明:熵權(quán)法的權(quán)重計(jì)算結(jié)果顯示,產(chǎn)前檢查率的權(quán)重為29.447%、孕婦死亡率的權(quán)重為36.344%、圍產(chǎn)兒死亡率的權(quán)重為34.209%,其中指標(biāo)權(quán)重最大值為孕婦死亡率(36.344%),最小值為產(chǎn)前檢查率(29.447%)。
輸出結(jié)果2:秩值計(jì)算
分析:X1、X2、X3是對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行同向趨勢歸一化后的結(jié)果,R1、R2、R3對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行非整秩編秩后的結(jié)果。
輸出結(jié)果3:RSR分布表
圖表說明:以上表格為目的是為了計(jì)算Probit值,Probit值是根據(jù)百分?jǐn)?shù)(評價秩數(shù)/n*100%)在“百分?jǐn)?shù)與概率單位對照表”得到的。
● 將RSR值按照從小到大的順序排列;
● 列出各組頻數(shù);
● 計(jì)算各組累計(jì)頻數(shù);
● 確定各組RSR的秩次R及平均秩次 R-;
● 計(jì)算向下累計(jì)頻率 R- / n × 100 %, 最后一項(xiàng)用( 1 ? 1 / 4 n ) × 100 % 修正;
● 根據(jù)累計(jì)頻率,查詢“百分?jǐn)?shù)與概率單位對照表”,求其所對應(yīng)概率單位 Probit 值;
● 利用表格中的RSR分布值作為自變量,Probit值作為因變量,進(jìn)行線性回歸,結(jié)果如下表格。
PS:詳細(xì)的百分?jǐn)?shù)與概率單位對照表:https://s0.spsspro.com/resources/images/百分?jǐn)?shù)與概率單位對照表.png
輸出結(jié)果4:線性回歸
*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
分析:以累計(jì)頻率所對應(yīng)的概率單位值 Probit 為自變量,以RSR值為因變量,計(jì)算回歸方程。
從F檢驗(yàn)的結(jié)果分析可以得到,顯著性P值為0.001**,水平呈現(xiàn)顯著性,拒絕了回歸系數(shù)為0的原假設(shè),同時模型的擬合優(yōu)度R2為0.763,模型表現(xiàn)較為良好,因此模型基本滿足要求。對于變量共線性表現(xiàn),VIF全部小于10,因此模型沒有多重共線性問題,模型構(gòu)建良好。對于變量共線性表現(xiàn),VIF全部小于10,因此模型沒有多重共線性問題,模型構(gòu)建良好。
模型的公式如下: RSR=-0.39+0.203*Probit
輸出結(jié)果5:擬合效果圖
圖表說明:?上圖展示了本次模型的原始數(shù)據(jù)圖、模型擬合值、模型預(yù)測值。
輸出結(jié)果6:分檔排序臨界值表格
圖表說明:本步驟目的在于得到分檔排序臨界值表格,尤其是Probit臨界值對應(yīng)的RSR臨界值(擬合值); 第一:百分位數(shù)臨界值和Probit臨界值根據(jù)分檔水平數(shù)量而變化,該兩項(xiàng)是固定值且完全一一對應(yīng); 第二:上表格中RSR臨界(擬合值)是根據(jù)Probit臨界值代入回歸模型計(jì)算得到。
輸出結(jié)果7:分檔等級結(jié)果匯總
圖表說明:分檔等級Level數(shù)字越大表示等級水平越高,即效應(yīng)越好。由上表結(jié)果的三個分檔等級可知,地區(qū)D和地區(qū)F的孕婦保健工作做的最好,而地區(qū)H的孕婦保健工作做的最差。
7、注意事項(xiàng)
如果在SPSSPRO中進(jìn)行秩和比檢驗(yàn),且希望各指標(biāo)有權(quán)重(如果不帶權(quán)重則稱RSR,帶權(quán)重則稱WRSR,RSR是WRSR是一種特殊形式),可在輸入頁面的變量權(quán)重選擇“自定義權(quán)重”處進(jìn)行設(shè)置變量權(quán)重即可。
8、模型理論
RSR法的基本思想是: 對評價指標(biāo)排秩, 以秩的平均值為評價標(biāo)準(zhǔn), 適用于對不同計(jì)量單位的指標(biāo)進(jìn)行 綜合評價。 RSR法計(jì)算的基本步驟為:
步驟1 構(gòu)造矩陣:假設(shè)評價對象為 n 個, 評價指標(biāo)為 m 個, 構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣 (n ×m)。
步驟2 編秩矩陣:
(1)整次秩和比法:將 n 個評價對象的 m 個評價指標(biāo)排列成 n 行 m 列的原始數(shù)據(jù)表。編出每個指標(biāo)各評價對象的秩,其中效益型指標(biāo)從小到大編秩,成本型指標(biāo)從大到小編秩,同一指標(biāo)數(shù)據(jù)相同者編平均秩。得到秩矩陣,記
(2)非整次秩和比法:為了改進(jìn) RSR 法編秩方法的不足,所編秩次與原指標(biāo)值之間存在定量的線性對應(yīng)關(guān)系,從而克服了 RSR 法秩次化時易損失原指標(biāo)值定量信息的缺點(diǎn)。
對于效益型指標(biāo):
對于成本型指標(biāo):
Rij是第i個對象的第j個指標(biāo)的秩,Wj表示第j個指標(biāo)的權(quán)重,權(quán)重和為1。RSRi的值越大,說明評價對象越優(yōu)。
步驟4 計(jì)算概率單位
編秩得到RSR(或WRSR)頻率分布表,列出各組頻數(shù)f,計(jì)算各組的累計(jì)頻數(shù)cf和累計(jì)頻率p,將轉(zhuǎn)換為概率單位probit。
步驟5 計(jì)算直線回歸方程
以probit值為自變量,以RSR為因變量,計(jì)算直線回歸方程。
步驟6 分檔排序,按照回歸方程推算得到的RSR(WRSR)估計(jì)值對評價對象進(jìn)行分檔排序。
9、參考文獻(xiàn)
[1] 田鳳調(diào). 秩和比法及其應(yīng)用[M]. 北京 中國統(tǒng)計(jì)出版社,1993.
[2] 劉浩然,湯少梁. 基于 TOPSIS法與秩和比法的江蘇省基本醫(yī)療服務(wù)均等化水平研究[J]. 中國全科醫(yī)學(xué),2016,19(7):819-823. DOI:10.3969/j.issn.1007-9572.2016.07.017.
10、學(xué)習(xí)網(wǎng)站
SPSSPRO-免費(fèi)專業(yè)的在線數(shù)據(jù)分析平臺
編輯于 11-26 16:26
總結(jié)
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