利用层次分析法(AHP)评价NBA球员历史地位

目录

简介

建立层次结构

构造判断矩阵

层次单排序

层次总排序

结论


简介

层次分析法(AHP)是适用于解决定性与定量结合问题的一种方法,而NBA球迷们老生常谈、津津乐道的球员历史地位问题就非常适合用此方法来分析。著名篮球评论员苏群说过,“历史地位”这一词完全属于文学描述的范畴,而荣誉又是评判一名球员历史地位的主要标准。本文将以NBA球员的各项荣誉为指标,对几名球员进行历史地位的排名。

建立层次结构

AHP分为目标层、准则层、方案层。

本例中,目标层是“球员历史地位”。

准则层是评价指标,我们选择NBA的7项主要荣誉:总冠军、FMVP、MVP、一阵、防守阵容、全明星、单项数据王。共有7个准则。

方案层即为每个球员,本例选择乔丹、詹姆斯、邓肯、科比、杜兰特、库里、哈登、伦纳德,一共8名球员。

建立完成后,绘制层次结构图: 

利用层次分析法(AHP)评价NBA球员历史地位_第1张图片

 

 

构造判断矩阵

采用两两比较法

 

利用层次分析法(AHP)评价NBA球员历史地位_第2张图片

历史地位

MVP

FMVP

一阵

单项数据王

总冠军

防守阵容

全明星

特征向量

归一化

MVP

1.0000

2.0000

3.0000

4.0000

6.0000

7.0000

9.0000

0.7504

0.3613

FMVP

0.5000

1.0000

2.0000

3.0000

4.0000

5.0000

7.0000

0.4823

0.2322

一阵

0.3333

0.2000

1.0000

3.0000

4.0000

5.0000

6.0000

0.3569

0.1718

单项数据王

0.2500

0.3333

0.3333

1.0000

3.0000

4.0000

5.0000

0.2270

0.1093

总冠军

0.1667

0.2500

0.2500

0.3333

1.0000

2.0000

4.0000

0.1240

0.0597

防守阵容

0.1429

0.2000

0.2000

0.2500

0.5000

1.0000

3.0000

0.0861

0.0415

全明星

0.1111

0.1429

0.1667

0.2000

0.2500

0.3333

1.0000

0.0502

0.0242

特征值和特征向量可以用matlab或一些在线工具算出来。这里用此矩阵举例,后面就省略计算过程了。

利用层次分析法(AHP)评价NBA球员历史地位_第3张图片

 

我们要选择最大的特征值和对应的特征向量。

特征值=7.3189

一致性指标CI=(7.3189-7)/6=0.05315

一致性比例CR=CI/RI=0.05315/1.36=0.0391<0.1

通过一致性检验

补充知识:CR的计算

利用层次分析法(AHP)评价NBA球员历史地位_第4张图片

层次单排序

首先,查询数据制作出球员荣誉表

 

MVP

FMVP

一阵

单项数据王

总冠军

防守阵容

全明星

乔丹

5

6

10

13

6

9

14

詹姆斯

4

4

13

2

4

6

16

邓肯

2

3

10

0

5

15

15

科比

1

2

11

2

5

12

18

杜兰特

1

2

6

4

2

0

10

库里

2

0

3

2

3

0

6

哈登

1

0

6

4

0

0

8

伦纳德

0

2

2

1

2

6

4

 

然后对准则层-方案层进行单排序

 

MVP

乔丹

詹姆斯

邓肯

科比

杜兰特

库里

哈登

特征向量

归一化

乔丹

1.0000

3.0000

5.0000

7.0000

7.0000

5.0000

7.0000

0.8336

0.4295

詹姆斯

0.3333

1.0000

3.0000

5.0000

5.0000

3.0000

5.0000

0.4470

0.2303

邓肯

0.2000

0.3333

1.0000

3.0000

3.0000

1.0000

3.0000

0.2057

0.1060

科比

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.0830

0.0428

杜兰特

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.0830

0.0428

库里

0.2000

0.3333

1.0000

3.0000

3.0000

1.0000

3.0000

0.2057

0.1060

哈登

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.0830

0.0428

特征值和特征向量可以用matlab或一些在线工具算出来。

特征值7.1658

符合一致性检验

 

FMVP

乔丹

詹姆斯

邓肯

科比

杜兰特

伦纳德

特征向量

归一化

乔丹

1.0000

3.0000

5.0000

7.0000

7.0000

7.0000

0.8505

0.4737

詹姆斯

0.3333

1.0000

3.0000

5.0000

5.0000

5.0000

0.4502

0.2508

邓肯

0.2000

0.3333

1.0000

3.0000

3.0000

3.0000

0.2217

0.1235

科比

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

1.0000

0.0910

0.0507

杜兰特

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

1.0000

0.0910

0.0507

伦纳德

0.1429

0.2000

0.3333

1.0000

1.0000

1.0000

0.0910

0.0507

特征值6.1378

符合一致性检验

 

一阵

乔丹

詹姆斯

邓肯

科比

杜兰特

库里

哈登

伦纳德

特征向量

归一化

乔丹

1.0000

0.3333

1.0000

0.5000

4.0000

7.0000

4.0000

8.0000

0.3430

0.1531

詹姆斯

3.0000

1.0000

3.0000

2.0000

5.0000

8.0000

5.0000

9.0000

0.6876

0.3070

邓肯

1.0000

0.3333

1.0000

0.5000

4.0000

7.0000

4.0000

8.0000

0.3430

0.1531

科比

2.0000

0.5000

2.0000

1.0000

5.0000

7.0000

5.0000

8.0000

0.4986

0.2226

杜兰特

0.2500

0.2000

0.2500

0.2000

1.0000

5.0000

1.0000

7.0000

0.1401

0.0626

库里

0.1429

0.1250

0.1429

0.1429

0.2000

1.0000

0.2000

2.0000

0.0509

0.0227

哈登

0.2500

0.2000

0.2500

0.2000

1.0000

5.0000

1.0000

7.0000

0.1401

0.0626

伦纳德

0.1250

0.1111

0.1250

0.1250

0.1429

0.2000

0.1429

1.0000

0.0364

0.0163

特征值8.5497

符合一致性检验

单项数据王

乔丹

詹姆斯

科比

杜兰特

库里

哈登

伦纳德

特征向量

归一化

乔丹

1.0000

7.0000

7.0000

5.0000

7.0000

5.0000

9.0000

0.8982

0.4887

詹姆斯

0.1429

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.3333

3.0000

0.1114

0.0606

科比

0.1429

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.3333

3.0000

0.1114

0.0606

杜兰特

0.2000

3.0000

3.0000

1.0000

3.0000

1.0000

5.0000

0.2769

0.1506

库里

0.1429

1.0000

1.0000

0.3333

1.0000

0.3333

3.0000

0.1114

0.0606

哈登

0.2000

3.0000

3.0000

1.0000

3.0000

1.0000

5.0000

0.2769

0.1506

伦纳德

0.1111

0.3333

0.3333

0.2000

0.3333

0.2000

1.0000

0.0519

0.0282

特征值7.2063

符合一致性检验

 

总冠军

乔丹

詹姆斯

邓肯

科比

杜兰特

库里

伦纳德

特征向量

归一化

乔丹

1.0000

3.0000

2.0000

2.0000

5.0000

4.0000

5.0000

0.7026

0.3158

詹姆斯

0.3333

1.0000

0.5000

0.5000

3.0000

2.0000

3.0000

0.2688

0.1208

邓肯

0.5000

2.0000

1.0000

1.0000

4.0000

3.0000

4.0000

0.4382

0.1969

科比

0.5000

2.0000

1.0000

1.0000

4.0000

3.0000

4.0000

0.4382

0.1969

杜兰特

0.2000

0.3333

0.2500

0.2500

1.0000

0.5000

1.0000

0.1048

0.0471

库里

0.2500

0.5000

0.3333

0.3333

2.0000

1.0000

2.0000

0.1677

0.0754

伦纳德

0.2000

0.3333

0.2500

0.2500

1.0000

0.5000

1.0000

0.1048

0.0471

特征值7.2063

符合一致性检验

 

防守阵容

乔丹9

詹姆斯6

邓肯15

科比12

伦纳德6

特征向量

归一化

乔丹9

1.0000

3.0000

0.2000

0.3333

3.0000

0.2064

0.1223

詹姆斯6

0.3333

1.0000

0.1429

0.2000

1.0000

0.0892

0.0529

邓肯15

5.0000

7.0000

1.0000

3.0000

7.0000

0.8672

0.5140

科比12

3.0000

5.0000

0.3333

1.0000

5.0000

0.4353

0.2580

伦纳德6

0.3333

1.0000

0.1429

0.2000

1.0000

0.0892

0.0529

特征值5.1362

符合一致性检验

全明星

乔丹14

詹姆斯16

邓肯15

科比18

杜兰特10

库里6

哈登8

伦纳德4

特征向量

归一化

乔丹14

1.0000

0.3333

0.5000

0.2500

4.0000

6.0000

5.0000

7.0000

0.2725

0.1263

詹姆斯16

3.0000

1.0000

2.0000

0.5000

5.0000

7.0000

6.0000

8.0000

0.4995

0.2315

邓肯15

2.0000

0.5000

1.0000

0.3333

5.0000

7.0000

6.0000

8.0000

0.3789

0.1756

科比18

4.0000

2.0000

3.0000

1.0000

6.0000

8.0000

7.0000

9.0000

0.7127

0.3302

杜兰特10

0.2500

0.2000

0.2000

0.1667

1.0000

3.0000

2.0000

4.0000

0.1155

0.0535

库里6

0.1667

0.1429

0.1429

0.1250

0.3333

1.0000

0.5000

2.0000

0.0567

0.0263

哈登8

0.2000

0.1667

0.1667

0.1429

0.5000

2.0000

1.0000

3.0000

0.0804

0.0373

伦纳德4

0.1429

0.1250

0.1250

0.1111

0.2500

0.5000

0.3333

1.0000

0.0419

0.0194

 

特征值8.4535

符合一致性检验

层次总排序

历史地位 MVP FMVP 一阵 单项数据王 总冠军 防守阵容 全明星 层次总排序权值 方案排序
0.3613  0.2322  0.1718  0.1093  0.0597  0.0415  0.0242 
乔丹 0.4295  0.4737  0.1531  0.4887  0.3158  0.1223  0.1263  0.3719  1
詹姆斯 0.2303  0.2508  0.3070  0.0606  0.1208  0.0529  0.2315  0.2158  2
邓肯 0.1060  0.1235  0.1531  0.0000  0.1969  0.5140  0.1756  0.1306  3
科比 0.0428  0.0507  0.2226  0.0606  0.1969  0.2580  0.3302  0.1025  4
杜兰特 0.0428  0.0507  0.0626  0.1506  0.0471  0.0000  0.0535  0.0585  5
库里 0.1060  0.0000  0.0227  0.0606  0.0754  0.0000  0.0263  0.0540  6
哈登 0.0428  0.0000  0.0626  0.1506  0.0000  0.0000  0.0373  0.0436  7
伦纳德 0.0000  0.0507  0.0163  0.0282  0.0471  0.0529  0.0194  0.0231  8

此处应有总排序一致性检验,省略了。

结论

历史地位 方案排序
乔丹 1
詹姆斯 2
邓肯 3
科比 4
杜兰特 5
库里 6
哈登 7
伦纳德 8

本结果与现实舆论基本一致,是因为我特意找了这几位历史地位有明显差距的球员,以免引战。

缺点

  1. AHP只适用于矩阵维数不超过10的问题,也就是只能评价十个以内的球员,无法为几十位乃至历史上所有球员进行排名。
  2. 主观性过强。
  3. 两两比较时容易不谨慎,导致得出夸张权重。比如本例在得出结果后,我认为我给予MVP在指标中所占权重过多,总冠军、防守阵容和全明星的权重过少了。

--------------------------------分割线---------------------------------

我重新构建了目标-准则层判断矩阵,标度从1-9变成了1-5,这样减少了各指标间的差距。

历史地位 MVP FMVP 一阵 单项数据王 总冠军 防守阵容 全明星 特征向量 归一化 特征值
MVP 1.0000  1.5000  2.0000  3.0000  4.0000  4.5000  5.0000  0.6730  0.2998  7.0961 
FMVP 0.6667  1.0000  1.5000  2.0000  3.0000  4.0000  4.5000  0.5010  0.2232   
一阵 0.5000  0.6667  1.0000  2.0000  3.0000  3.5000  4.0000  0.4158  0.1852   
单项数据王 0.3333  0.5000  0.5000  1.0000  2.0000  2.5000  3.0000  0.2666  0.1188   
总冠军 0.2500  0.3333  0.3333  0.5000  1.0000  1.0000  2.0000  0.1538  0.0685   
防守阵容 0.2222  0.2500  0.2857  0.4000  1.0000  1.0000  2.0000  0.1388  0.0618   
全明星 0.2000  0.2222  0.2500  0.3333  0.5000  0.5000  1.0000  0.0960  0.0428   

 

最后的层次总排序变为:

历史地位 MVP FMVP 一阵 单项数据王 总冠军 防守阵容 全明星 层次总排序权值 方案排序
0.2998  0.2232  0.1852  0.1188  0.0685  0.0618  0.0428 
乔丹 0.4295  0.4737  0.1531  0.4887  0.3158  0.1223  0.1263  0.3554  1
詹姆斯 0.2303  0.2508  0.3070  0.0606  0.1208  0.0529  0.2315  0.2105  2
邓肯 0.1060  0.1235  0.1531  0.0000  0.1969  0.5140  0.1756  0.1405  3
科比 0.0428  0.0507  0.2226  0.0606  0.1969  0.2580  0.3302  0.1161  4
杜兰特 0.0428  0.0507  0.0626  0.1506  0.0471  0.0000  0.0535  0.0591  5
库里 0.1060  0.0000  0.0227  0.0606  0.0754  0.0000  0.0263  0.0495  6
哈登 0.0428  0.0000  0.0626  0.1506  0.0000  0.0000  0.0373  0.0439  7
伦纳德 0.0000  0.0507  0.0163  0.0282  0.0471  0.0529  0.0194  0.0250  8

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