Podstawy analiz wielokryterialnych w systemach informacji geograficznej

Podstawy analiz wielokryterialnych w systemach informacji geograficznej

rok wydania: 2018
ilość stron: 254
ISBN: 978978-83-7814-762-6
oprawa: miękka

Opis

W podręczniku przedstawiono zagadnienia dotyczące metod i narzędzi służących wspomaganiu podejmowania decyzji przestrzennych, na podstawie dotychczasowych osiągnięć w zakresie GIS-AW, kierując się przy tym potrzebami praktyki. Podręcznik dedykowany jest studentom kierunku studiów Gospodarka Przestrzenna (i kierunków pokrewnych). Przybliża podstawową wiedzę z zakresu analiz wielokryterialnych w systemach informacji geograficznej, opartą na krajowych i światowych osiągnięciach w tej dziedzinie. W szczególności, porusza zagadnienia związane z podejmowaniem decyzji przy współuczestnictwie wielu grup decydentów, co odpowiada realiom podejmowania decyzji w gospodarce przestrzennej. Przedstawione zagadnienia teoretyczne zilustrowane są przykładami obliczeniowymi i przykładowymi rozwiązaniami w programie ArcGIS ESRI.

Spis treści

1. Wprowadzenie / 7

2. Elementy analizy wielokryterialnej wspierającej proces decyzyjny / 9
2.1. Decydenci / 9
2.2. Kryteria / 10
2.2.1. Kryteria: cele i atrybuty / 10
2.2.2. Hierarchiczna struktura kryteriów / 12
2.3. Alternatywy decyzyjne / 14
2.3.1. Wektorowy/rastrowy format alternatyw decyzyjnych / 15
2.3.2. Ujęcie dyskretne/ciągłe alternatyw decyzyjnych / 15
2.3.3. Defi niowanie explicite/implicite alternatyw decyzyjnych / 16
2.3.4. Zmienne decyzyjne / 16
2.3.5. Alternatywy akceptowalne / 16
2.3.6. Alternatywy niezdominowane / 18
2.4. Macierz decyzji / 19
2.4.1. Organizacja elementów analizy wielokryterialnej w formacie wektorowym / 20
2.4.2. Organizacja elementów analizy wielokryterialnej w formacie rastrowym / 21

3. Podstawowe etapy analizy wielokryterialnej wspierającej podejmowanie decyzji / 22
3.1. Generowanie map kryteriów / 22
3.2. Wyznaczenie funkcji wartości/użyteczności / 25
3.2.1. Ustalenie preferencji decydenta odnośnie wartości kryterium / 27
3.2.2. Skalowanie/standaryzacja wartości / 27
3.2.3. Określenie postawy decydenta wobec ryzyka / 28
3.2.4. Metoda wartości środkowej / 30
3.2.5. Wyznaczenie funkcji użyteczności w niepewnej sytuacji decyzyjnej / 31
3.2.6. Funkcja wartości/użyteczności dla wartości kryteriów wyrażonych w skali jakościowej / 40
3.3. Wyznaczenie wag kryteriów / 41
3.3.1. Podstawowe założenia dotyczące wag istotności / 43
3.3.2. Globalne i lokalne metody wyznaczania wag istotności / 44
3.3.3. Globalne metody określania wag istotności / 45
3.3.4. Lokalne metody określania wag istotności / 61
3.4. Zastosowanie reguł decyzyjnych / 69
3.4.1. Metody kompensacyjne i niekompensacyjne / 70
3.4.2. Metody wieloatrybutowe i wielocelowe / 86
3.4.3. Metody ciągłe i dyskretne / 87

4. Metody analizy wielokryterialnej / 89
4.1. Metody wieloatrybutowe w GIS / 89
4.1.1. Metody addytywne / 89
4.1.2. Metody odległościowe / 116
4.1.3. Metody oparte na relacji przewyższania / 131
4.1.4. Podsumowanie / 140
4.2. Metody analizy wielocelowej / 140
4.2.1. Struktura decyzyjnego problemu wielocelowego / 141
4.2.2. Metody generowania rozwiązań niezdominowanych / 144
4.2.3. Metody odległościowe / 147
4.2.4. Metody programowania interaktywnego / 155
4.3. Metody heurystyczne i metaheurystyczne / 155
4.3.1. Podstawowe metody heurystyczne / 156
4.4. Algorytmy metaheurystyczne / 167
4.4.1. Algorytmy ewolucyjne / 167

5. Grupowe podejmowanie decyzji / 180
5.1. Konsensus dotyczący struktury problemu decyzyjnego / 184
5.1.1. Agregacja struktury problemu decyzyjnego / 184
5.2. Konsensus i kompromis dotyczący preferencji kryteriów / 186
5.2.1. Uśrednienie wag preferencji kryteriów / 186
5.2.2. Uzgodnienie wspólnych wag kryteriów / 191
5.3. Techniki głosowania / 191
5.3.1. Głosowanie na ranking / 192
5.3.2. Zalety i wady zastosowania metod głosowania / 194
5.4. Debata / 195
5.5. Kwantyfikatory lingwistyczne dla określenia preferencji kryteriów / 196
5.6. Procedura grupowej analizy wielokryterialnej / 201
5.7. Agregacja preferencji alternatyw – zastosowanie reguł kolektywnego wyboru / 202
5.8. Ocena konsensusu / 206

6. Niepewność i wrażliwość wyników przestrzennej analizy wielokryterialnej / 211
6.1. Analiza niepewności / 216
6.1.1. Niepewność pomiaru w skalach ilościowych / 216
6.1.2. Błędy pomiarów w skalach jakościowych / 219
6.1.3. Analiza niepewnośći za pomocą symulacji / 220
6.2. Wynik modelu analiz zależny od wielu parametrów / 225
6.3. Analiza wrażliwości / 227
6.3.1. Metody globalnej analizy wrażliwości oparte na analizie wariancji / 228
6.3.2. Analiza wrażliwości dla analiz wielokryterialnych w systemach informacji geograficznej / 230
6.4. Podstawowe źródła niepewności modelu przestrzennej analizy wielokryterialnej w systemach informacji geograficznej / 232
6.4.1. Niepewności związane z wyznaczeniem map kryteriów / 233
6.4.2. Niepewności związane z preferencjami decydenta/decydentów względem wartości kryteriów / 234
6.4.3. Niepewność wag kryteriów / 235

7. Podsumowanie / 237

Literatura / 239