# 面板数据熵权法的Python实现指南
## 引言
面板数据熵权法是一种用于多指标决策分析的重要方法。它通过计算各个指标的重要性来确定各指标的权重,从而为决策提供科学依据。本文将指导你如何使用Python实现这一方法。
## 流程概述
在实现熵权法之前,我们先简单梳理一下整个流程,每一步的具体操作如下:
| 步骤 | 描述                             |
|--            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
                                                                                        原创
                                                                                    
                            2024-09-04 06:31:41
                            
                                151阅读
                            
                                                                             
                 
                
                             
         
            
            
            
            文章目录1.引入2.理解3.原理4.具体步骤4.1 指标的正向化(化成共性指标,即越大越好,以便后续的统一操作)4.2 标准化处理(平衡因为指标之间的差异或是量纲带来的误差)4.3 每个元素所占比重(比重之和为1,即对标准化后的矩阵归一化)4.4 计算每个指标的信息熵e(不确定度)4.5 计算权重4.6 计算综合得分 1.引入由于层次分析法的主观性太强,判断矩阵的确定依赖于专家(事实上比赛时都是            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2023-12-24 18:47:24
                            
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            决策树是一个简单易用的机器学习算法,具有很好的实用性。在风险评估、数据分类、专家系统中都能见到决策树的身影。决策树其实是一系列的if-then规则的集合,它有可读性良好,分类速度快等优点。下面是用C4.5算法生成的决策树(未进行剪枝),训练数据集:irisTrain.txt ,测试数据集:irisTest.txt 。全部数据集和代码下载地址:Codes & datasets 。#-*- c            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2024-04-30 02:32:26
                            
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            本文讨论两个时期的面板数据的分析方法。【例1】伍德里奇《计量经济学导论:现代方法》的“第13章 跨时横截面的混合:简单面板数据处理方法”的例13.5,利用SLP75_87数据,研究睡眠与工作之间的替代关系。构建多元线性回归模型如下:slpnap:睡眠时长d81:1975年为0,1981年为1totwrk:每周工作分钟数educ:受教育的年数marr:已婚为1,否则为0yngkid:孩子小于3岁为1            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            补一下上次文章的坑,有关标准化和归一化的问题.标准化:(X-E(x))/D(x) 归一化: (X-min)/(max-min)两个的具体差别我的感受不是特别深刻,用的比较多的是归一化.from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
mm = MinMaxScaler()
mm_data = mm.fit_transform(X)
origin_data            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            TOPSIS法(优劣解距离法)\1. 构造计算评分的公式:(x-min)/(max-min)\2. 统一指标类型 转化为极大型 指标正向化极小型指标转换公式:max-x中间型指标区间型指标:\3. 正向化矩阵标准化\4. 计算得分并归一化:x-min/(max-x)+(x-min)\5. 带权重的TOPSIS
\6. 熵权法
代码:
%% 第一步:把数据复制到工作区,并将这个矩阵命名为X
% (1            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            # 熵权法及其Python实现
在多属性决策问题中,如何合理地对各个属性进行加权是一项重要的任务。熵权法是一种常用的加权方法,它基于信息论中的“熵”概念,旨在通过衡量各个指标的信息量来自动分配权重。本文将深入探讨熵权法的基本原理,并提供相应的Python代码示例及其应用,帮助读者理解这一方法的实用性。
## 熵与熵权法
熵是一个衡量不确定性或信息量的指标。在多属性决策问题中,熵权法基于以下几            
                
         
            
            
            
            一、模型引出1、问题的提出根据前几篇文章我们知道,评价决策类的模型最后需要根据各个指标的重要程度进行加权,而之前的层次分析法和TOPSIS法的权重都是我们主观得到的,那有没有更为客观的方法呢?那我们接着引入之前的例题。二、基本原理 1、基本概念这里呢我们引入信息熵的概念,如果大家学过物理,就会知道熵代表着系统的紊乱程度,那如果按照信息论基本原理的解释,信息就是系统有序程度的度量,而熵呢是            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            1 内容介绍TOPSIS法用于研究评价对象与‘理想解’的距离情况,结合‘理想解’(正理想解和负理想解),计算得到最终接近程度C值。熵权TOPSIS法核心在于TOPSIS,但在计算数据时,首先会利用熵值计算得到各评价指标的权重,并且将评价指标数据与权重相乘,得到新的数据,利用新数据进行TOPSIS法研究。通俗地讲,熵权TOPSIS法是先使用熵权法得到新数据newdata(数据成熵权法计算得到的权重)            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            熵权法有啥用?可利用信息熵这个工具,计算出各个指标的权重,为多指标综合评价提供依据。 下面的实战中,最终计算的熵权结果为,C语言课程成绩权重占0.99,剩下的两门课成绩权重几乎为0,很好理解,因为体育和数据库大家的分都普遍偏高,体现不出来设么东西。什么是熵熵权如何计算实战示例一、计算每一列的总和二、每一个数据更新为除以总和后的值,即Pij三、计算ln(Pij)四、得到熵值Hi如果存在0的话,可以通            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2024-02-03 10:44:34
                            
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            文章1.1 层次分析法层次分析法介绍:问题引入:  评价类模型是最基础的模型之一,往往对应着生活中一些很实际的问题。例如,高考结束了,你是选择南大还是武大呢?已知今天空气中几种污染气体的浓度,如何确定空气质量等级呢?放假想要出去旅游,有好几个备选目的地,如果只能选一个,该去哪里呢?基本思想:是定性与定量相结合的多准则决策、评价方法。将决策的有关元素分解成目标层、准则层和方案层(层次的来源),并通过            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            目录一、概念二、基于python的熵权法2.1步骤 mapminmax介绍2.2例题 整体代码三、基于MATLAB的熵权法3.1例题2.2 某点最优型指标处理整体代码 一、概念1.1相关概念熵权法是一种客观赋值方法。在具体使用的过程中,熵权法根据各指标的变异程度,利用信息熵计算出各指标的熵权,再通过熵权对各指标的权重进行修正,从而得到较为客观的指标权重。一般            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            1. 熵权法信息论基本原理解释信息是系统有序性的度量单位,而熵可以度量系统的无序程度;如果某个指标的信息熵越小,该指标提供的信息量越大,指标变异程度(方差)高,因此在综合评价中所起作用理当越大,权重就应该越高。熵权法的基本原理就是根据指标变异性的大小来确定客观权重。一般来说,这个方法相比于AHP专家打分更客观。熵权法确定指标权重的推导过程如下:第一步:数据标准化将各个指标的数据进行标准化            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            学习内容:基于熵权法对TOPSIS模型的修正学习时间:2020.12.10学习产出:TOPSIS需要准确,还需要分别乘以各指标对应的权重,我们可以使用层次分析法来获取指标的权重,但是层次分析法太过于主观,所以这里我想介绍一下新学的方法——熵权法,来对TOPSIS进行一个权重的附加。1.熵权法的计算步骤 ①判断输入的矩阵是否存在负数,如果有则重新标准化区间②计算第j项指标下第i个样本所占的比重,并将            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            文章目录一、基本原理二、计算过程三、实例 一、基本原理 熵值法是一种客观赋权法,是根据各项指标观测值所提供的信息的大小来确定指标权重。 在信息论中,熵是对不确定性信息的一种度量。信息量月越大,不确定性就越小,熵也就越小;信息量越小,不确定性就越大,熵也越大。 对于某项指标,可以用熵值来判断某个指标的离散程度,其信息熵值越小,指标值的离散程度越大,提供的信息信息量越多,该指标对综合评价的影响(即权            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            TOPSIS法是一种组内综合评价方法,能充分利用原始数据的信息,其结果能精确地反映各评价方案之间的差距。 ①基本过程为归一化后的原始数据矩阵; ②采用余弦法找出有限方案中的最优方案和最劣方案;然后分别计算各评价对象与最优方案和最劣方案间的距离; ③获得各评价对象与最优方案的相对接近程度,依次最为评价优劣的依据。 优点:该方法对数据分布及样本含量没有严格限制,数据计算简单易行。原始数据: 共有n个待            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            这里是根据清风数学建模视频课程整理的笔记,我不是清风本人。想系统学习数学建模的可以移步B站搜索相关视频 文章目录熵权法原理如何度量信息量的大小信息熵的定义熵权法计算步骤 TOPSIS方法此前以及写过博文,因此这里主要讲熵权法确定权重 熵权法原理指标的变异程度越小(即方差越小),所反映的信息量也越少,其对应的权值也应该越低。例如:对于所有的样本而言,这个指标都是相同的数值, 那么我们可认为这个指标的            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            熵值TOPSIS第一步,采用熵值法确定权重。(一)数据归一化处理(二)计算信息熵(三)计算效用价值(四)计算熵权第二步,结合TOPSIS进行综合加权。(一)指标同质化(二)规范化矩阵(三)最优、最劣列值(四)最优、最劣距离(五)综合得分  最近闲来无事,想起之前发了熵值法和TOPSIS法的python代码,但是熵值法和TOPSIS法结合又是怎样的呢?小编接下来将为大家讲述熵值TOPSIS的步骤,            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2023-10-06 22:10:47
                            
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            一.什么是信息熵?在物理学中,熵是系统的混乱程度的度量。而信息熵可以理解为信息系统混乱程度(或者不确定性)的度量,信息熵越大,该系统原有的信息量就越少,确定该系统的模样所需的信息量就越大。我们可以从世界杯来看,32支球队,每个队伍夺冠的概率如果是一样的,那么确定冠军所需的信息量肯定是最大的(因为此时你什么信息都没有掌握)信息量与随机变量的概率有关,随机变量取某个值时,其概率越大,越有可能发生,原有            
                
         
            
            
            
            ## 熵权Topsis法概述
在多属性决策分析中,熵权法和TOPSIS法经常被一起使用,以帮助决策者在多个选择中做出最佳决策。熵权法用于确定各个评价指标的权重,而TOPSIS法则用于根据这些权重对各个选项进行评分。
### 熵权法
熵权法基于信息熵的概念,利用指标的数据分布特征来计算权重。信息熵越大,表示该指标的数据分散程度越高,其权重越小;反之,熵越小,权重越大。
### TOPSIS法