El método Saaty: conceptos básicos, priorización, ejemplos y aplicaciones prácticas

Tabla de contenido:

El método Saaty: conceptos básicos, priorización, ejemplos y aplicaciones prácticas
El método Saaty: conceptos básicos, priorización, ejemplos y aplicaciones prácticas
Anonim

El método de Saaty es una forma especial de análisis de sistemas. Además, este método está dirigido a ayudar en la toma de decisiones. El método de análisis de jerarquías de Thomas Saaty es extremadamente popular en la ciencia forense, especialmente en Occidente, negocios, administración pública. También suele denominarse MAI.

Solicitud

Si bien puede ser utilizado por personas que trabajan en soluciones simples, el proceso de jerarquía analítica es más útil cuando grupos de personas trabajan en problemas complejos, especialmente aquellos con mucho en juego que involucran la percepción y el juicio humanos. En este caso, las decisiones tienen consecuencias a largo plazo. El método Saaty tiene ventajas únicas cuando los elementos importantes de una solución son difíciles de cuantificar o comparar. O cuando la comunicación entre los miembros del equipo se ve obstaculizada por sus diferentes especializaciones, terminología o perspectivas.

El método Saaty a veces se utiliza en el desarrollo de procedimientos muy específicos para situaciones específicas, como la valoración de edificios parasignificado historico. Recientemente se aplicó a un proyecto que usa cintas de video para evaluar las condiciones de las carreteras en Virginia. Los ingenieros viales lo usaron primero para determinar el alcance óptimo de un proyecto y luego justificar su presupuesto a los legisladores.

Aunque el uso del proceso de jerarquía analítica no requiere una formación académica especial, se considera un tema importante en muchas instituciones de educación superior, incluidas las escuelas de ingeniería y las escuelas de posgrado en negocios. Esta es una materia de calidad particularmente importante y se enseña en muchos cursos especializados, incluidos Six Sigma, Lean Six Sigma y QFD.

Gráficos analíticos
Gráficos analíticos

Valor

El valor del método Saaty es reconocido en países desarrollados y en desarrollo de todo el mundo. Por ejemplo, China: alrededor de cien universidades chinas ofrecen cursos en AHP. Y muchos estudiantes de doctorado eligen AHP como tema de sus investigaciones y disertaciones. Se han publicado más de 900 artículos en China sobre este tema, y hay al menos una revista científica china dedicada exclusivamente al método de análisis jerárquico de Saaty.

Estado internacional

El Simposio Internacional sobre el Proceso de Jerarquía Analítica (ISAHP) se reúne cada dos años para académicos y profesionales interesados en el campo. Los temas son diferentes. En 2005, abarcaron desde "Establecimiento de estándares salariales para especialistas quirúrgicos" hasta "Planificación tecnológica estratégica", "Reconstrucción de infraestructura en países devastados".

En la reunión de 2007 enValparaíso, Chile, se presentaron más de 90 trabajos de 19 países, incluidos EE. UU., Alemania, Japón, Chile, Malasia y Nepal. En el simposio de 2009 en Pittsburgh, Pensilvania, al que asistieron 28 países, se presentó una cantidad similar de documentos. Los temas incluyeron la estabilización económica en Letonia, la selección de carteras en el sector bancario, la gestión de incendios forestales para mitigar el calentamiento global y microproyectos rurales en Nepal.

Simulación

El primer paso en el proceso de análisis de jerarquía es modelar el problema como una jerarquía. Al hacerlo, los participantes exploran aspectos del problema en diferentes niveles, desde general hasta detallado, y luego lo expresan en varios niveles, como lo requiere el método Saaty de toma de decisiones (análisis de jerarquías). Al trabajar para construir una jerarquía, amplían su comprensión del problema, su contexto y los pensamientos y sentimientos de cada uno sobre ambos.

Proceso de análisis
Proceso de análisis

Estructura

La estructura de cualquier jerarquía AHP dependerá no solo de la naturaleza del problema que se aborde, sino también del conocimiento, los juicios, los valores, las opiniones, las necesidades, los deseos, etc. y el descubrimiento de las partes involucradas. Incluso después de la construcción inicial, puede modificarse para cumplir con nuevos criterios o criterios que originalmente no se consideraron importantes; también se pueden agregar, eliminar o cambiar alternativas.

Analítica en la computadora
Analítica en la computadora

Elige un líder

Es hora de pasar a los ejemplos del método Saaty. Veamos un ejemplo de la aplicación "Elegir un líder". Una tarea importante para los tomadores de decisiones es determinar el peso que debe darse a cada criterio al elegir un líder. Otra tarea importante de esta aplicación es determinar el peso que se le dará a los candidatos, teniendo en cuenta cada uno de los criterios. El método de análisis de jerarquías de T. Saaty no solo permite hacer esto, sino que también permite asignar un valor numérico significativo y objetivo a cada uno de los cuatro criterios. Este ejemplo ilustra bien la esencia de la técnica. Además, el propósito del método Saaty también queda claro al leer la aplicación "Elige un líder".

Análisis multifacético
Análisis multifacético

Proceso de promoción

Hasta ahora, solo hemos considerado las prioridades predeterminadas. A medida que avanza el proceso de jerarquía analítica, las prioridades cambiarán de sus valores predeterminados a medida que los tomadores de decisiones ingresan información sobre la importancia de los diversos nodos. Lo hacen a través de una serie de comparaciones por parejas.

Analítica no lineal
Analítica no lineal

AHP se incluye en la mayoría de los libros de texto sobre investigación y gestión de operaciones y se enseña en muchas universidades; es ampliamente utilizado en organizaciones que han estudiado cuidadosamente sus fundamentos teóricos. Si bien el consenso general es que es técnicamente sólido y práctico, el método tiene sus propias críticas. A principios de la década de 1990, se publicó enJournal of Management Science, 38, 39, 40, y Journal of the Society for Operations Research.

Dos escuelas

Hay dos escuelas de pensamiento sobre el cambio de rango. Uno establece que las nuevas alternativas que no introducen ningún atributo adicional no deben causar un cambio de rango bajo ninguna circunstancia. Otro cree que en algunas situaciones es razonable esperar un cambio de rango. La formulación original de la toma de decisiones de Saaty permitía cambios de rango. En 1993, Foreman introdujo un segundo modo de síntesis AHP llamado el modo ideal para resolver situaciones de elección en las que la adición o eliminación de una alternativa "irrelevante" no debería ni cambiará las filas de las alternativas existentes. La versión actual de AHP puede acomodar ambas escuelas: su modo ideal conserva el rango, mientras que su modo distributivo permite cambiar el rango. Cualquiera de los modos se selecciona de acuerdo con el problema.

La inversión de rango y la solución de Saaty se analizan en detalle en un artículo de 2001 en Operations Research. Y también se puede encontrar en el capítulo llamado "Guardar y cambiar el rango". Y todo esto está en el libro principal sobre el método de comparaciones pareadas de Saaty. Este último presenta ejemplos publicados de cambio de rango debido a la adición de copias de una alternativa, debido a reglas de decisión intransitivas, debido a la adición de alternativas fantasma y señuelo, y debido a fenómenos de cambio en funciones de utilidad. También analiza los modos distributivo e ideal de las soluciones de Saaty.

Matriz de comparación

En la matriz de comparación, puede reemplazar el juicio menosopinión favorable, y luego verifique si la indicación de la nueva prioridad se vuelve menos favorable que la prioridad original. En el contexto de las matrices de torneos, Oscar Perron demostró que el método del vector propio derecho principal no es monótono. Este comportamiento también se puede demostrar para matrices inversas nxn, donde n>3. Los enfoques alternativos se discuten en otra parte.

Gráficos y tablas
Gráficos y tablas

¿Quién era Thomas Saaty?

Thomas L. Saaty (18 de julio de 1926 - 14 de agosto de 2017) fue Profesor Distinguido en la Universidad de Pittsburgh, donde enseñó en la Graduate School of Business. José M. Katz. Fue el inventor, arquitecto y principal teórico del Proceso de Jerarquía Analítica (AHP), un marco de decisión utilizado para el análisis de decisiones a gran escala, multiobjetivo y de múltiples partes, y el Proceso de Red Analítica (ANP), su generalización a Dependencia y decisiones de retroalimentación. Más tarde generalizó las matemáticas de ANP al proceso de redes neuronales (NNP) con aplicación a activación y síntesis neuronal, pero ninguno de ellos ganó tanta popularidad como el método de Saaty, cuyos ejemplos se discutieron anteriormente.

Murió el 14 de agosto de 2017 después de una batalla de un año contra el cáncer.

Antes de unirse a la Universidad de Pittsburgh, Saaty fue profesor de estadística e investigación de operaciones en la Escuela Wharton de la Universidad de Pensilvania (1969–1979). Antes de eso, pasó quince años trabajando para agencias gubernamentales de EE. UU. y empresas de investigación financiadas con fondos públicos.

Problemas

Uno de los principales desafíos que enfrentan las organizaciones hoy en día es su capacidad para seleccionar las alternativas más apropiadas y consistentes de una manera que mantenga la alineación estratégica. En cualquier situación dada, tomar las decisiones correctas es probablemente una de las tareas más difíciles para la ciencia y la tecnología (Triantaphyllou, 2002).

Cuando consideramos la dinámica siempre cambiante del entorno actual como nunca antes la habíamos visto, tomar la decisión correcta basada en objetivos adecuados y coherentes es fundamental incluso para la supervivencia de una organización.

Esencialmente, priorizar proyectos en un portafolio no es más que un esquema de ordenamiento basado en la relación costo-beneficio de cada proyecto. Se dará prioridad a los proyectos con mayores beneficios en comparación con su costo. Es importante señalar que la relación costo-beneficio no significa necesariamente el uso de criterios financieros exclusivos, como la conocida relación costo-beneficio, sino un concepto más amplio de los beneficios del proyecto y los esfuerzos asociados.

Debido a que las organizaciones pertenecen a un "compañero" complejo y volátil, a menudo incluso caótico, el problema con la definición anterior radica precisamente en determinar los costos y beneficios para cualquier organización en particular.

Analista experimentado
Analista experimentado

Estándares del proyecto

El estándar para la gestión de carteras del Project Management Institute (PMI, 2008) establece que el alcance de una cartera de proyectos debe basarse enobjetivos de la organización. Estos objetivos deben estar alineados con el escenario empresarial, que a su vez puede ser diferente para cada organización. Por lo tanto, no existe un modelo ideal que se ajuste a los criterios que cualquier tipo de organización utilizaría para priorizar y seleccionar sus proyectos. Los criterios a utilizar por una organización deben basarse en los valores y preferencias de los tomadores de decisiones.

Aunque se puede utilizar un conjunto de criterios u objetivos específicos para priorizar proyectos y determinar el verdadero valor de la relación beneficio/costo óptima. El principal criterio del grupo es el financiero. Está directamente relacionado con el costo, el rendimiento y la ganancia.

Por ejemplo, el retorno de la inversión (ROI) es el porcentaje de beneficio de un proyecto. Esto le permite comparar los rendimientos financieros de proyectos con diferentes inversiones y ganancias.

Transformación

El método de análisis de Saati convierte las comparaciones, que suelen ser empíricas, en valores numéricos, que luego se procesan y comparan. El peso de cada factor permite evaluar cada uno de los elementos dentro de una determinada jerarquía. Esta capacidad de convertir datos empíricos en modelos matemáticos es la principal contribución distintiva del método AHP en comparación con otros métodos de comparación.

Después de hacer todas las comparaciones y determinar los pesos relativos entre cada uno de los criterios a evaluar, se calcula la probabilidad numérica de cada alternativa. Esta probabilidad determina la probabilidadque la alternativa debe cumplir con el propósito esperado. Cuanto mayor sea la probabilidad, más probable es que la alternativa alcance el objetivo final de la cartera.

El cálculo matemático incluido en el proceso AHP puede parecer simple a primera vista, pero cuando se trabaja con casos más complejos, el análisis y los cálculos se vuelven más profundos y completos.

La comparación de dos elementos usando AHP se puede hacer de varias maneras (Triantaphyllou & Mann, 1995). Sin embargo, la escala de importancia relativa entre dos alternativas propuesta por Saaty (SAATY, 2005) es la más utilizada. Al asignar valores que van del 1 al 9, la escala determina la importancia relativa de una alternativa frente a otra alternativa.

Los números impares siempre se utilizan para determinar una diferencia razonable entre los puntos de medición. El uso de números pares solo debe aceptarse si se requiere negociación entre evaluadores. Cuando no se puede llegar a un consenso natural, se hace necesario definir el punto medio como una solución acordada (compromiso) (Saaty, 1980).

Para servir como ejemplo de los cálculos de AHP para priorizar proyectos, se eligió un modelo ficticio de toma de decisiones para la organización ACME. A medida que el ejemplo se desarrolle más, se discutirán y analizarán conceptos, términos y enfoques de AHP.

El primer paso para construir un modelo AHP es definir los criterios que se utilizarán. Como ya se mencionó, cada organización desarrolla y estructura sus propiaspropio conjunto de criterios que, a su vez, deben ser coherentes con los objetivos estratégicos de la organización.

Para nuestra organización ACME ficticia, supondremos que se ha realizado una investigación junto con las áreas de financiación, la estrategia de planificación y los criterios de gestión de proyectos que se utilizarán. Se adoptó el siguiente conjunto de 12 criterios y se agruparon en 4 categorías.

Una vez establecida la jerarquía, los criterios deben evaluarse en pares para determinar la importancia relativa entre ellos y su peso relativo para el objetivo global.

La evaluación comienza determinando el peso relativo de los grupos de criterios iniciales.

Contribución

La contribución de cada criterio al objetivo de la organización se determina mediante cálculos realizados utilizando el vector de prioridad (o vector propio). El vector propio muestra el peso relativo entre cada criterio; se obtiene de forma aproximada calculando la media matemática de todos los criterios. Podemos observar que la suma de todos los valores de un vector siempre es igual a uno. El cálculo exacto del vector propio se determina solo en casos específicos. Esta aproximación se utiliza en la mayoría de los casos para simplificar el proceso de cálculo, ya que la diferencia entre el valor exacto y el valor aproximado es inferior al 10% (Kostlan, 1991).

Puede notar que los valores aproximados y exactos están muy cerca uno del otro, por lo que calcular el vector exacto requiere un esfuerzo matemático (Kostlan, 1991).

Los valores encontrados en el vector propio tienenvalor físico en AHP - determinan la participación o el peso de este criterio en relación con el resultado global de la meta. Por ejemplo, en nuestra organización ACME, los criterios estratégicos tienen un peso del 46,04 % (cálculo preciso del vector propio) en relación con el objetivo general. Una puntuación positiva en este factor es aproximadamente 7 veces más que una puntuación positiva en el compromiso de las partes interesadas (peso 6,84 %).

El siguiente paso es buscar cualquier inconsistencia en los datos. El objetivo es recolectar suficiente información para determinar si los tomadores de decisiones fueron consistentes en sus elecciones (Teknomo, 2006). Por ejemplo, si los tomadores de decisiones argumentan que los criterios estratégicos son más importantes que los criterios financieros y que los criterios financieros son más importantes que los criterios de compromiso de las partes interesadas, sería inconsistente argumentar que los criterios de compromiso de las partes interesadas son más importantes que los criterios estratégicos (si A>B y B>C, sería inconsistente si A<C).

Al igual que con el conjunto inicial de criterios para la organización ACME, es necesario estimar los pesos relativos de los criterios para el segundo nivel de la jerarquía. Este proceso es exactamente el mismo que el paso para evaluar el primer nivel de la jerarquía (grupo de criterios).

Después de estructurar el árbol y establecer criterios de prioridad, es posible determinar cómo cada uno de los proyectos candidatos cumple con los criterios seleccionados.

De la misma manera que cuando se priorizan criterios, los proyectos candidatos se comparan en pares conteniendo en cuenta cada criterio establecido.

AHP ha atraído el interés de muchos investigadores, principalmente debido a la naturaleza matemática del método y al hecho de que la entrada de datos es bastante simple (Triantaphyllou & Mann, 1995). Su simplicidad se caracteriza por la comparación por pares de alternativas según criterios específicos (Vargas, 1990).

Su uso para seleccionar proyectos de cartera permite que los tomadores de decisiones cuenten con una herramienta específica y matemática de apoyo a la decisión. Esta herramienta no solo respalda y califica las decisiones, sino que también permite a los responsables de la toma de decisiones justificar sus elecciones y modelar los posibles resultados.

Usar el método de análisis de decisión/jerarquía de Saaty también implica el uso de una aplicación de software diseñada específicamente para realizar cálculos matemáticos.

Otro aspecto importante es la calidad de las evaluaciones realizadas por los tomadores de decisiones. Para que una decisión sea lo más adecuada posible, debe ser consistente y consistente con los resultados organizacionales.

Finalmente, es importante enfatizar que la toma de decisiones implica una comprensión más amplia y compleja del contexto que el uso de cualquier método en particular. Sugiere que las decisiones de cartera son producto de negociaciones en las que métodos como el método jerárquico de Saaty respaldan y guían el desempeño, pero no pueden ni deben usarse como criterios universales.

Recomendado: