現象學文論中的層次分析方法

Ⅰ 層次分析方法

7.4.1 層次分析法基本原理

層次分析法 ( Analytical Hierarchy Process，簡稱 AHP 法) 是由美國著名運籌學家、匹茲堡大學 T.L.Saaty 教授於 20 世紀 70 年代中期提出的多目標多准則決策方法。它將人的主觀判斷定性分析進行量化，用數值來顯示各替代方案的差異，供決策者參考。層次分析法原理簡單，有數學依據，可以對非定量事物作定量分析，對人們的主觀判斷做客觀描述，已在許多領域得到了廣泛應用。

層次分析法是對所需要解決的問題，依據其內容和各因素間的相互關系，將因素按不同層次集合，把復雜的問題條理化、簡單化，明確要解決的問題，利用數學手段確定每一層各因素相對重要性的權值，再把上一層信息傳遞到下一層，最後給出各因素相對重要性總的排序。根據總排序 ( 即權值) ，確定出各因素對目標的影響程度，以此分析確定影響建設工程質量和可能造成工程隱患的原因，實施有效的控制措施。

層次分析法的基本步驟:

1) 對問題進行分析;

2) 建立描述系統功能或特徵的內部獨立的遞階層次結構;

3) 同屬一級的要素以上一級要素為准則進行兩兩比較，根據判斷尺度確定其相對重要性，建立判斷矩陣;

4) 對同一級元素的判斷矩陣進行層次單排序;

5) 對其判斷矩陣進行一致性檢驗;

6) 計算各要素的層次總排序。

圖7.5 層次分析法基本模型

構造各層的判斷矩陣，均是建立本層次對上一層次與某一因素有關的因素之間相對重要性程度的矩陣 ( 圖7.5) ，矩陣的元素是本層次各個因素相互之間的重要性的量化數值，由人的主觀判定給出。

層次分析法本質上是一種決策思維方法，按照 Saaty 提出的模型，其解決問題的基本過程如下:

( 1) 構造層次分析、層次結構模型

首先把決策的復雜系統分解為各種組成因素，將這些因素再按支配關系分解為次級組成因素，如此層層分解，形成一個有序的樹狀層次結構，稱為遞階層次結構，這就建立了不同層次因素之間的相互關系。其中最上層為目標層，最下層為可供選擇的決策方案層，中間各層為評價准則層 ( 表7.5) 。

表7.5 標准判斷矩陣模型

(2)構造判斷矩陣

一個因素被分解為若干個與之有關的下層因素，各下層因素對上層因素的作用大小不同，一般稱為權重W，通過各因素的權重兩兩比較，填入表7.5中，就構成一個判斷矩陣。例如圖7.5分為3個層次，需要構造O，A₁，A₂3個判斷矩陣，分別為O矩陣(影響因素為A₁、A₂)、A₁矩陣(影響因素為B₁、B₂、B₃、B₄、B₅)、A₂矩陣(影響因素為B₂、B₃、B₄、B₅)。各矩陣中的影響因素採用權重數值的方法表示對上層因素的重要程度(表7.6至表7.8)。其中權重按1～9標度選取數值表示不同的重要程度(如表7.9)。

表7.6中，a_ij表示對O來講，A_i對A_j的相對重要性的數值。a_ij=A_i/A_j，通常取值為1，2，…，9及其倒數(也有其他的選值標度，見表7.9):1表示A_i與A_j同樣重要;3表示A_i比A_j較重要;5表示A_i比A_j重要;7表示A_i比A_j重要得多;9表示A_i比A_j極為重要;1/3表示A_j比A_i較重要;1/5表示A_j比A_i重要，其餘類推;2，4，6，8代表介於上述相鄰判斷中間的取值。任何判斷矩陣都應滿足a_ii=1與a_ij=1/a_ji(i，j=1，2，…，n)。

表7.6 O矩陣計算

表7.7 A₁矩陣計算

表7.8 A₂矩陣計算

表7.9 幾種常見的正互反型標度

(3)逐層單排序，並進行一致性檢驗

層次單排序，首先解出判斷矩陣O的最大特徵值λ_max，再利用Aω=λ_maxω，解出λ_max所對應的特徵向量ω，ω經過標准化後，即為同一層次中相應元素對上一層中某因素相對重要性的排序權值。

λ_max和ω的計算方法很多，在這里介紹一種簡單的近似方法———和法:

第一步:A的元素按列歸一化;

第二步:將A的元素按行相加;

第三步:所得到的行和向量歸一化得排序向量ω;

第四步:按下列公式計算λ_max值:

煤層頂板穩定性評價、預測理論與方法

式中:(Aω)_i表示Aω的第i個元素。

得到λ_max後，需要進行一致性檢驗，首先計算O的一致性指標CI，定義:

煤層頂板穩定性評價、預測理論與方法

式中:n———O的階數，當CI=0，即λ_max=n時，O具有完全一致性。CI愈大，O的一致性愈差。

將CI與平均隨機一致性指標RI進行比較，令 ，稱CR為隨機一致性比率。當CR＜0.10時，O具有滿意的一致性，否則要對O重新調整，直到具有滿意的一致性。這樣計算出的λ_max所對應的特徵向量ω，經過標准化後，才可以作為層次單排序的權值。RI取值如表7.10所示。

表7.10 對於1～9階判斷矩陣的RI值

(4)總排序，取得決策結果

利用同一層次中所有層次單排序結果，計算針對上一層次而言本層次所有元素重要性的權值，這就是層次總排序。設上一層次所有元素A₁，A₂，…，A_m的總排序已經完成，其權值分別為a₁，a₂，…，a_m，與a_j對應的本層次元素B₁，B₂，..，B_n單排序的結果為b_1j，b_2j，…，b_nj(當B_k與A_j無關時，b_ki=0)， a_jb_ij=1，總排序值仍為標准化向量(表7.11)。

表7.11 B層總排序權值

層次總排序一致性指標為:

式中:CI_j為與a_j對應的B層次中判斷矩陣的一致性指標。

層次總排序隨機一致性指標為:

式中:RI_j———與a_j對應的B層次中判斷矩陣的隨機一致性指標。

層次總排序隨機一致性比率為:

當CR≤0.10時，認為總排序的計算結果具有滿意一致性。

7.4.2 影響因素權重的確定

由於影響煤層頂板穩定性的因素眾多而又復雜，而且絕大多數影響因素只是對其穩定性的定性評價，給進一步分析造成了困難。不管是傳統的穩定系數法、數值分析法，還是新近採用的模糊數學、相似模擬等方法，都需要大量影響穩定因素的定量指標。在頂板穩定性評價中，影響因素指標由定性化到半定量化、定量化的分析，也是這個領域發展的必然趨勢。本書以對兗州煤田頂板穩定性的層次分析法進行評價為例，說明其使用方法與步驟。通過對兗州煤田主採煤層頂板穩定性各影響因素的分析，結合層次分析法的獨特性及其適宜性，各因素的綜合影響結果進分析研究是比較合理的方法，以下就嚴格按照層次分析法的研究步驟，對兗州煤田主採煤層頂板穩定性的影響因素進行討論。

(1)建立問題的遞階層次結構

按頂板穩定性影響因素之間的關系，構成圖7.6所示的遞階層次結構。

圖7.6 頂板穩定性影響因素的遞階層次模型

目標層A:為最上一層主採煤層頂板穩定性。

基本層B:分頂板沉積條件B₁、頂板構造情況B₂、頂板岩石力學性質B₃和其他因素B₄四大類。

基本層中每一個因素又分為不同的分支層。

頂板沉積條件:分為岩層組合方式C₁、沉積岩性統計C₂、層理發育情況C₃;

頂板構造情況:分為區域構造展布C₄、小構造統計特徵C₅、結構面發育情況C₆;

頂板岩石力學性質:分為結構面的影響C₆、岩石力學指標C₇、岩石物理性質C₈;

其他因素:包括地震的影響C₉、開采技術條件C₁₀。

(2)構造兩兩比較矩陣

基本層因素，運用1～9標度(表7.12)，兩兩比較得到判斷矩陣(表7.13);對於基本層的分支層，用相同方法構造出兩兩比較判斷矩陣(表7.14至表7.17)。

表7.12 比較標度的取值方法

表7.13 A矩陣計算

表7.14 B₁矩陣計算

表7.15 B₂矩陣計算

表7.16 B₃矩陣計算

表7.17 B₄矩陣計算

(3)權值分配

根據判斷矩陣得出各因素的權值大小，計算並進行一致性和隨機性檢驗，最後可得各類、各項影響因素指標的兩級權重分配(表7.18)。

表7.18 各類、各項不同影響因素指標的權重分配

續表

採用AHP法確定煤層頂板各項影響因素指標的權值，合理地反映了各項因素對頂板穩定性的影響程度。權值的合理確定，為准確分析研究區的頂板穩定性打下了良好的基礎。

7.4.3 層次分析法在煤層頂板穩定性評價中的應用———以兗州煤田為例

(1)單因素分區

首先對影響煤層頂板穩定性的3個最基本因素進行分析，根據各分支因素的權值大小，得到3個基本因素分區圖:沉積分區圖(圖7.7)、構造分區圖(圖7.8)和岩石力學性質分區圖(圖7.9)。

1)根據沉積方面影響因素，按照權重大小對研究區頂板進行沉積分區(圖7.7)，共分出4種基本類型:厚層砂岩沉積區、砂-粉砂岩沉積區、粉砂-泥岩沉積區、泥岩沉積區。

·厚層砂岩沉積區，主要分布在煤田北部和南部，老頂砂岩發育較厚，以中、粗砂岩為主，大部分為硅質膠結，少量泥質膠結。頂板岩層以煤層-老頂組合為主，直接頂不發育或以薄層覆於煤層之上。約占井田面積的30%，工程性質屬沉積穩定區。

·砂-粉砂岩沉積區，主要分布在煤田中部和南部，以細砂岩、粉砂岩沉積為主，分層厚度中等。頂板岩層組合以細砂岩和粉砂岩互層為特徵，約占井田面積的25%。工程性質屬沉積較穩定區。

·粉砂-泥岩沉積區，主要分布在煤田中部，與砂-粉砂岩沉積間隔分布。岩性以粉砂岩及泥岩為主，頂板岩層組合以泥岩-粉砂岩、泥質粉砂岩和粉砂質泥岩互層等，分層厚度較薄，約占井田面積的30%，工程性質屬沉積較不穩定區。

·泥岩沉積區，在井田全區均有分布，分塊面積不大，呈零星分散狀展布。以泥岩、粘土岩、粉砂質泥岩為主，夾有煤線及軟弱層，且分層厚度一般較薄。約占井田面積的15%。工程性質屬沉積不穩定區。

2)依據研究區斷層及褶皺的展布情況，按已采區揭露的頂板小斷層分布特點，得出煤層頂板構造發育分區圖(圖7.8)。將頂板類型分為4種:構造極發育區、構造發育區、構造中等發育區和構造不發育區。

圖7.7 沉積類型分區圖

·構造不發育區，區內小構造數量有限，斷續展布，主要集中分布在井田北部及西部地區，分布在遠離構造密集的地帶。約佔全區面積的20%左右。

·構造中等發育區，小構造數量不多，連通性不良，獨個產出，這種類型全區基本均勻分布，屬較穩定頂板，與較不穩定頂板成過渡帶分布。約佔全區面積的30%左右。

·構造發育區，多指大構造附近區域，許多伴生小構造發育，相互貫穿連通，破壞岩體的完整性，岩石力學性質降低，是頂板冒落和破壞的主要因素，約佔全區的20%。

·構造極發育區，指大構造和小構造極發育的地區，彼此相互交叉，組合成更為復雜的型式。小斷層密集成帶，頂板岩層破碎，節理裂隙較多。一般大構造出現的地方往往小構造也很密集，因為在區域構造力的作用下，大構造逐漸形成過程中，小構造伴生出現，使岩體的不穩定程度和范圍都相應增加。這種類型約佔全區面積的30%。

圖7.8 構造發育分區圖

3)根據頂板岩層岩石力學性質特點，以及各影響因素分析，對煤層頂板按岩石力學性質進行分區，共分為4種類型:極高強度區、高強度區、中等強度區和低強度區(圖7.9)。

·極高強度區，頂板岩層的抗壓強度大於56MPa，僅分布在井田中部和南部，面積較小。約占井田面積的5%。

·高強度區，頂板岩層的抗壓強度為52～56MPa，井田北部、西部和南部大部分地區屬於此類。約占井田面積的60%。

圖7.9 岩石力學性質分區圖

·中等強度區，頂板岩層的抗壓強度為48～52MPa，主要分布在井田最北部、中西部以及東南部地區。約占井田面積的20%。

·低強度區，頂板岩層的抗壓強度＜48MPa，零星分布在全井田范圍內，主要受沉積和構造等多方面的影響，岩石力學性質低。約占井田面積的15%。

(2)多因素綜合分區

利用層次分析法確定影響因素權值後，對研究區進行綜合分區。依據沉積條件、構造發育特點和岩石力學特徵，按照基本因素權重大小進行復合疊加，把兗州煤田主採煤層頂板基本類型分為4種:頂板非常穩定區、頂板穩定區、頂板中等穩定區和頂板不穩定區(圖7.10)。

圖7.10 兗州煤田主採煤層頂板穩定性綜合分區圖

頂板非常穩定區，主要位於井田中北部，從沉積、構造、岩石力學等方面分析，均屬於穩定情況，岩性主要以中粗砂岩為主，構造極少發育，岩石力學強度高，抗壓強度＞56MPa。綜合分析，頂板工程性質好，約占井田面積的20%。

頂板穩定區，主要位於井田的西部、西南以及東北部，岩性主要以細砂岩、粉砂岩及薄層互層為特徵，含少量泥岩，構造發育中等，局部小構造密集，岩石力學性質處於高強度區與中等強度區的過渡地段，岩體抗壓強度介於48～56MPa之間。綜合分析，頂板工程性質較好，約占井田面積的40%。

頂板中等穩定區，主要位於井田西南部，中部及東南部地區，南北向條帶狀分布，岩性以粉砂岩、泥岩、粘土岩為主，構造屬極發育區、發育區或中等發育區，局部小構造密集發育，主要為大型斷裂的兩側或鄰近地區，岩石力學性質處於中等強度。綜合分析，頂板工程性質較差，約占井田面積的30%。

頂板不穩定區，主要位於井田北部及東部小塊區域，岩性以泥岩、泥質粉砂岩和粉砂岩為主，構造極發育，岩層裂隙較多，岩石力學性質較差，岩體抗壓強度＜48MPa。綜合分析，頂板工程性質很差，約占井田面積的10%。

中等穩定區和不穩定區煤層頂板屬於災害性頂板，在開采過程中需要及時進行管理和維護，防止出現頂板事故。非常穩定區和穩定區頂板屬於安全性頂板，在開采過程中必須按照技術要求及時進行放頂工作。

Ⅱ 淺談成分分析法與層次分析法論文

淺談成分分析法與層次分析法論文

摘 要 ：傳統句法分析法「成分分析法」，將句子的成分分為主、謂、賓、定、狀、補。不得不說在語文教學方面，成分分析法的功勞是不能小覷的。但是，我們發現，漢語中有一些句法結構並不能用成分分析法有效的解決。於是，語言學家把美國結構主義描寫學派的層次分析法引入到漢語句法分析中，取得了不菲的成績。層次分析法解決了成分分析法無法解決的問題，但是，層次分析法自身也存在一些問題。本文將做較為詳細的解釋，在進行漢語結構分析的時候應該根據情況正確選擇。

關鍵詞： 成分分析法；層次分析法；優缺點；句法結構；歧義句

漢語中存在很多有趣的現象。譬如說，「咬死了獵人的狗」、「我沒有考過」、「兩個學校的領導」這一類的歧義句。再者，「台上坐著主席團」、「台上唱著戲」[1]這兩個句子的成分和序列完全一樣，均為「名1+動詞+著+名2」但為什麼「戲唱在台上」不符合正確的語法規范，而我們卻可以說「主席團坐在台上」？進一步思考，我們會有一種明顯的感覺，「台上坐著主席團」是靜態的，「台上唱著戲」是動態的。那麼，我們的這種直覺正確嗎？再比如說，①「實習的學生」，②「實習的學校」均為偏正結構中的定中結構。定語都是「實習的」，但是我們會發現①中的「學生」在特定的語境中可以省略。比如說「我是實習的」。但是②中的「學校」在任何情況下都不可以省略，否則就會影響正常交流。「這是我實習的學校」絕不可以省略成「這是我實習的…」

為了更好地解決這些問題，我們必須找到一些行之有效的分析方法。以句法為出發點，解釋說明各種的語言現象的`分析方法，我們一般稱之為「句法分析法」與之相關的理論稱之為「句法分析理論」研究一種句法結構或者說句式的特徵，基本上有兩種思路。一是，分析句式或句法結構的內部結構的構造特點。二是觀察了解這一個句式和句法結構和其他的句式或句法結構之間的關系。我們所了解到的層次分析法和語義特徵分析法屬於前者。本文將主要探討層次分析法和成分分析法。

首先，我們來看成分分析法。句子成分分析法又稱「中心詞分析法」，成分分析法是傳統的句法分析方法。也是我們最早接觸到的。早在小學的時候我們已經懂得基本的主謂賓。下面我們來實際運用一下成分分析法。

「勤勞的工人在最短時間里修好了一座簡易的橋。」

按照成分分析法，句子中的主語是「工人」，謂語是「修」。而「工人」和「修」就是我們在分析時首先要找出來的全句的中心詞。再來看，「修」是及物動詞，後面可以接名詞，比如說「修房子」所以，名詞「橋」就是句子的另一個中心詞，賓語。

從上面的例子中我們可以看出來成分分析法有自身的優點。採取成分分析法，容易把握出句子的整體脈絡。用它來分析長單句，這種優勢就更加明顯了。比如說，

我國首次升空的「神州—3號」模擬載人飛船經過264個小時在太空運行之後按原先預定的時間安全、准確的返回原先計算好的我國西北部的某地區的地面。

按照成分分析法，這個句子的基本脈絡就是「神州—3號」飛船返回地面。在處理這一類句中有很多修飾限定的成分的長單句時，利用成分分析法可以快速的找出句子的整體脈絡。在語文教學中，具有很大的實踐意義。

但是，在利用成分分析法進行句法分析的時候也會出現一些問題。下面我們一一的進行分析。

1、成分分析法不能有效的分析某些存在歧義的句子，不能挖掘出句子內在的規律。

上文中提到了「兩個學校的領導」我們就以這個為例。

「今天，兩個學校的領導都來了。」按照成分分析法，「領導」和「來」是全句的中心詞，分別作為句子的主語和謂語。所以，這個句子的基本脈絡就是「領導來了」但是，這個句子明顯是一個歧義句。所以，採用成分分析法解釋歧義句的時候就會出現問題。

「她的頭發剪短了點兒。」我們再來看這句話，按照成分分析法，「頭發」和「短」是句子的中心詞，非別為主語和謂語。所以，句子的脈絡就是「頭發短」。但是，對這個句子進行內部的分析，我們會發現這個句子具有兩方面的含義。

①減了之後，她的頭發比之前短。（達到了理想中的效果）

②她的頭發剪得太短了。（沒有實現理想的效果）

2、分析出來的句子脈絡不成立。

比如：她愛好古箏。（她愛好。）

陋習必須改掉。（陋習改掉。）

3、分析出來的句子脈絡在語法上雖然成立，卻和原句的意義不同了。

比如：老奶奶哭瞎了雙眼。（老奶奶瞎。）

便利店方便了周圍的居民。（便利店方便）

通過上面的分析，我們不難看出以下幾點：

1、成分分析法分析的對象只能單句，對復雜句是無能無力的。

2、在分析過程中，我們首先找出句子的中心詞，也就是作為句子主語和謂語的部分。

謂語和主語的關系是陳述和被陳述的關系。其次，在確定其他的成分，而且，其他的成分依附於中心詞。

3、從理論上講，能做句子成分的只能是詞。

為什麼成分分析法會存在這樣的問題？主要原因就在於成分分析法的重點在於句式或句法結構的各個成分。並沒有關注句式或句法結構中的層次性。那麼，問題來了，什麼是層次性？按照朱德熙先生在語法問

Ⅲ 「層次分析法」的名詞解釋

層次分析法（AHP）是將決策總是有關的元素分解成目標、准則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法。