Phương pháp phân tích tầng bậc mờ và ứng dụng trong việc tính toán bộ trọng số của mô hình xếp hạng tín dụng khách hàng doanh nghiệp
Khi xây dựng mô hình xếp hạng tín dụng (XHTD) nội bộ khách hàng doanh nghiệp (KHDN) theo phương pháp chuyên gia, có rất nhiều cách tính toán khác nhau. Độ chính xác của mô hình không những phụ thuộc vào độ chính xác giá trị của các biến mà còn phụ thuộc vào giá trị trọng số của nó. Vì thế, việc lựa chọn và áp dụng phương pháp tính trọng số phù hợp sẽ làm tăng độ chính xác giá trị của các trọng số tương ứng với các biến và làm tăng độ chính xác của mô hình là một vấn đề rất cần thiết. Hiện nay, phương pháp phân tích tầng bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP) là một công cụ hỗ trợ ra quyết định đa mục tiêu rất hiệu quả. Tuy nhiên, tính mờ là một đặc điểm chung của các vấn đề liên quan đến bài toán ra quyết định, phương pháp phân tích tầng bậc mờ (Fuzzy Analytical Hierarchy Process - FAHP) đã được phát triển để thay thế AHP giải quyết vấn đề này. Bài báo giới thiệu các vấn đề lý thuyết liên quan đến phương pháp FAHP khoảng rộng và ứng dụng phương pháp FAHP trong việc tính toán bộ trọng số mô hình hỗn hợp của mô hình XHTD KHDN. Nội dung bài viết được viết nhằm giải quyết các mục tiêu: (i) Tìm hiểu về phương pháp FAHP, (ii) Ứng dụng phương pháp FAHP trong việc tính toán bộ trọng số mô hình hỗn hợp của mô hình XHTD KHDN. Nghiên cứu này sẽ giúp các nhà nghiên cứu và ứng dụng có một cái nhìn rộng hơn về các phương pháp tính toán bộ trọng số các mô hình toán ứng dụng trong tài chính, ngân hàng
0 0.52 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49
Nếu giá trị của tỷ lệ nhất quán nhỏ hơn hoặc
bằng 10%, sự không nhất quán là chấp nhận được.
1.2. Logic mờ
Tập mờ
Một tập mờ (Fuzzy set) A trong không gian U
được biểu diễn bởi ánh xạ:
µA: U → [0, 1]
Trong đó:
µA: hàm thuộc (hoặc hàm đặc trưng) của tập
mờ A
µA(x): mức độ thuộc của x vào tập mờ A
Tập mờ A trong không gian U được biểu diễn
bởi tất cả các cặp phần tử và mức độ thuộc của nó:
A = {(x, µA(x))/ x Є U}
Số mờ tam giác
Số mờ dùng để biểu diễn các đại lượng mang
tính không chắc chắn. Tuy có nhiều loại số mờ như
số mờ hình thang, số mờ dạng Gaus... tương ứng
với đặc trưng của hàm thuộc, tuy nhiên trong thực
tế số mờ tam giác được sử dụng rộng rãi nhất.
Một số mờ tam giác là một lớp đặc biệt của số
mờ, mà ở đó hàm thuộc được định nghĩa bởi bộ 3
số giá trị thực, được biểu diễn dạng (l, m, u) theo
công thức sau:
Các phép toán trên số mờ tam giác
Với 2 số mờ tam giác: A = (la, ma, ua) và B = (lb,
mb, ub) các phép toán mờ cơ bản trên 2 số mờ A và
B như sau:
- Phép cộng: A + B = (la + lb, ma + mb, ua + ub)
- Phép trừ: A – B = (la - lb, ma - mb, ua - ub)
- Phép nhân: A * B = (lalb, mamb, uaub)
- Phép nhân vô hướng: Với mọi k > 0, k Є R, kA
= (kla, kma, kua)
- Phép chia: A/B = (la/lb, ma/mb, ua/ub)
- Phép nghịch đảo: A-1 = (1/ua, 1/ma, 1/la)
1.3. Phương pháp phân tích tầng bậc mờ
khoảng rộng (FAHP)
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN 29Số 135 - tháng 1/2019
Phương pháp FAHP cho phép người ra quyết
định diễn đạt tính xấp xỉ hoặc gần đúng các yếu tố
đầu vào sử dụng các số mờ. Để tính toán bộ trọng
số về mức độ của các thành phần ảnh hưởng đến
mục tiêu có nhiều phương pháp được đề xuất. Tuy
nhiên, trong số đó, phương pháp phân tích tầng
bậc mờ khoảng rộng là một trong những phương
pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Quá trình tính
toán này gồm các bước sau:
• Một là, phân tích các thành phần ảnh hưởng
đến mục tiêu;
• Hai là, xây dựng cây phân cấp AHP;
• Ba là, lập phiếu khảo sát về mức độ quan trọng
của các chỉ tiêu (khảo sát ý kiến chuyên gia theo
dạng câu hỏi cặp);
• Bốn là, kiểm tra tính nhất quán bằng phương
pháp AHP;
• Năm là, tính toán bộ trọng số bằng phương
pháp FAHP;
• Sáu là, tổng hợp kết quả để đưa ra những đánh
giá cuối cùng.
Trước khi sử dụng phương pháp FAHP để tính
toán bộ trọng số phải kiểm tra chỉ số nhất quán CR,
nếu chỉ số nhất quan CR lớn hơn 10%, thì cần phải
khảo sát lại ý kiến các chuyên gia để điều chỉnh ma
trận so sánh nhằm đảm bảo tính nhất quán. Nếu
chỉ số nhất quán CR nhỏ hơn hoặc bằng 10% thì
kết quả khảo sát các chuyên gia được chấp nhận.
Để tính toán bộ trọng số bằng phương pháp
phân tích tầng bậc mờ (FAHP) cần thực hiện các
bước sau:
Bước 1: Biểu diễn đánh giá của các chuyên gia
bằng các số mờ tam giác bằng việc chuyển đổi ma
trận so sánh rõ (được thiết lập bằng phương pháp
AHP) thành ma trận so sánh mờ
Trong đó:
bij = (lij, mij, uij)
bij-1 = (1/uij, 1/mij, 1/lij)
Với i, j = 1,.., n và i ≠ j
Để thực hiện được sự so sánh theo từng cặp
giữa các tham số mờ, biến ngôn ngữ được định
nghĩa tương ứng với các cấp độ đánh giá theo như
bảng sau:
Biến ngôn ngữ mô tả mức độ
quan trọng (giữa 2 thành phần)
Số mờ tam giác (l, m, u) Nghịch đảo của số mờ tam giác
Chỉ bằng nhau (1, 1, 1) (1, 1, 1)
Quan trọng bằng nhau (1, 1, 2) (1/2, 1, 1)
Quan trọng yếu (2, 3, 4) (1/4, 1/3, 1/2)
Quan trọng mạnh (4, 5, 6) (1/6, 1/5, 1/4)
Quan trọng rất mạnh (6, 7, 8) (1/8, 1/7, 1/6)
Vô cùng quan trọng (9, 9, 9) (1/9, 1/9, 1/9)
Mức trung gian giữa các mức
nêu trên
(x-1, x, x+1) với x = 2, 4, 6, 8
(1/(x+1), 1/x, 1/(x-1)) với x = 2,
4, 6, 8
Bảng: Các biến ngôn ngữ và số mờ tương ứng
Bước 2: Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của
các yếu tố
Cách thực hiện: tính tổng của từng hàng trong
ma trận đối sánh B, sau đó chuẩn hóa các tổng hàng
vừa tính trên bởi phép toán số học mờ:
NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN30 Số 135 - tháng 1/2019
Các số mờ tam giác này được xem như là trọng
số tương quan cho từng phương án và cũng được
dùng để thể hiện trọng số của từng điều kiện. Một
trọng số tổng sẽ được tính toán để đánh giá cho
từng phương án.
Bước 3: Tìm giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ
V(Si ≥ Sj) = Supy≥x[min(Sj(x), Si(y))]
Công thức trên có thể được biểu diễn tương
đương như sau:
Trong đó: Si = (li, mi, ui) và Sj = (lj, mj, uj)
Bước 4: Tính toán vector trọng số bằng việc
chuẩn hóa ma trận:
2. Ứng dụng phương pháp FAHP trong việc
tính toán bộ trọng số mô hình hỗn hợp của mô
hình XHTD kHDN
2.1. Mô hình hỗn hợp của mô hình XHTD
KHDN
Mô hình chấm điểm XHTD nội bộ của các
NHTM tại Việt Nam hiện nay được xây dựng trên
bộ các tiêu chí tài chính (còn gọi là mô hình Định
lượng) và các bộ tiêu chí phi tài chính (còn được
gọi là mô hình Định tính). Ngoài ưu điểm của mô
hình là phản ánh được mức độ ảnh hưởng của các
nhóm yếu tố định tính và nhóm yếu tố định lượng
đến khả năng trả được nợ của khách hàng, mô hình
còn tồn đọng một số nhược điểm như sau: một là,
mô hình mới chỉ xét đến các yếu tố định lượng (các
yếu tố được lấy ra trong BCTC) mà không quan
tâm đến chất lượng của BCTC như BCTC đã được
kiểm hay chưa được kiểm toán, BCTC kiểm toán
với ý kiến chấp nhận toàn phần hay từng phần.
Mặt khác, trong BCTC còn có rất nhiều các
thông tin tài chính khác của khách hàng, vì vậy việc
đưa một mô hình thể hiện chất lượng BCTC vào
mô hình sẽ hợp lý và phản ánh đầy đủ hơn:
Mô hình toán của mô hình XHTD có dạng:
α*∑ĐT + β*∑ĐL + γ*Đ.BCTC = ∑MH
Trong đó:
α, β, γ: lần lượt là trọng số của mô hình định
tính, mô hình định lượng và mô hình chất lượng
BCTC và phải đảm bảo α + β +γ = 100%
∑ĐT, ∑ĐL, Đ.BCTC: lần lượt là tổng điểm của
mô hình định tính, mô hình định lượng và điểm
của mô hình chất lượng BCTC
∑MH: tổng điểm mô hình XHTD
Để tính toán bộ trọng số (α, β, γ) sẽ có rất nhiều
phương pháp tiếp cận để tính toán như phương
pháp chuyên gia, phương pháp thống kê, nhưng
trong phạm vi bài viết tác giả chỉ đề cập đến việc
tính toán bộ trọng số bằng phương pháp FAHP.
2.2. Tính toán bộ trọng số (α, β, γ) bằng phương
pháp FAHP
Các bước tính toán:
Bước 1: khảo sát ý kiến chuyên gia
Khi lựa chọn phương pháp AHP/FAHP để tính
toán bộ trọng số thô của mô hình hỗn hợp theo
phương pháp chuyên gia thì dạng câu hỏi khảo sát
ý kiến chuyên gia là dạng câu hỏi cặp như sau:
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN 31Số 135 - tháng 1/2019
STT Nội dung câu hỏi
1 So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với chỉ tiêu định tính trong
việc đánh giá XHTD của KH?
2 So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với chất lượng BCTC trong
việc đánh giá XHTD của KH?
3 So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định tính so với chất lượng BCTC trong
việc đánh giá XHTD của KH?
Bước 2: kiểm tra tính nhất quán của kết quả khảo
sát chuyên gia
- Lập ma trận so sánh rõ ý kiến chuyên gia;
- Tính tỷ lệ nhất quán để kiểm tra tính nhất quán
của kết quả khảo sát.
Bước 3: Tính toán bộ trọng số bằng phương pháp
FAHP
- Lập ma trận so sánh mờ ý kiến chuyên gia;
- Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của các yếu tố;
- Tính giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ
- Chuẩn hóa ma trận để được vector trọng số
2.3. Ví dụ
Bước 1: khảo sát ý kiến chuyên gia
Giả sử kết quả cuộc khảo sát chuyên gia như sau:
STT Nội dung câu hỏi kết quả cuộc khảo sát
1
So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với
chỉ tiêu định tính trong việc đánh giá XHTD của KH?
1
2
So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với
chất lượng BCTC trong việc đánh giá XHTD của KH?
1/2
3
So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định tính so với chất
lượng BCTC trong việc đánh giá XHTD của KH?
1/3
Bước 2: kiểm tra tính nhất quán của kết quả
khảo sát chuyên gia
- Lập ma trận so sánh rõ ý kiến chuyên gia:
- Tính tỷ lệ nhất quán để kiểm tra tính nhất
quán của kết quả khảo sát:
• Ma trận trọng số tương đối:
• Vector trọng số trung bình Eigen:
• Giá trị Lamda lớn nhất:
λmax = 0.24 * (1 + 1 + 2) + 0.21 * (1 + 1 + 3) +
0.55 * = 3.02
• Tỷ số nhất quán:
• Tỷ số nhất quán:
Trong trường hợp này, CR < 10% → Sự không
nhất quán là chấp nhận được
Bước 3: Tính toán bộ trọng số bằng phương
pháp FAHP
- Lập ma trận so sánh mờ ý kiến chuyên gia:
NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN32 Số 135 - tháng 1/2019
- Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của các yếu tố:
- Tìm giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ
kết luận
Tóm lại, trong các phương pháp tính toán bộ
trọng số thô của mô hình hỗn hợp theo phương
pháp chuyên gia như phương pháp trung bình
cộng, phương pháp phân tích tầng bậc AHP và
phương pháp phân tích tầng bậc mờ FAHP thì
phương pháp FAHP có nhiều ưu điểm hơn: Một là,
kiểm tra được kết quả cuộc khảo sát có nhất quán
không, trong khi phương pháp trung bình cộng thì
không thể kiểm tra được điều này. Hai là, kết quả
tính toán sẽ chính xác hơn không chỉ về dữ liệu mà
còn đầy đủ về mặt ý nghĩa (có xét đến mối quan
hệ mờ qua lại lẫn nhau giữa mô hình định tính,
định lượng và chất lượng BCTC trong khi phương
pháp AHP không xét đến tính mờ trong bài toán ra
quyết định).
Như vậy, trong khuôn khổ bài báo này, tác giả
đã giới thiệu về phương pháp phân tích tầng bậc
mờ FAHP và đưa ra các bước ứng dụng phương
pháp FAHP trong việc tính toán bộ trọng số mô
hình hỗn hợp của mô hình XHTD KHDN.
- Chuẩn hóa ma trận để được vector trọng số:
Ta sẽ có vector trọng số W = (0.1; 0.17; 0.73)
Vậy bộ trọng số của mô hình XHTD : (α, β, γ) =
(10%; 17%; 73%)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu nội bộ về xếp hạng tín dụng của OCB;
2. Tài liệu về xếp hạng tín dụng của CIC;
3. C. Kahraman (2008). Fuzzy Multi-Crireria
Decision Making: Theory and Application
with Recent Development. Springer, USA;
4. Phd. Kardi Teknomo: Analytic Hierarchy
Process Tutorial, https://people.revoledu.
com/kardi/tutorial/AHP.
File đính kèm:
phuong_phap_phan_tich_tang_bac_mo_va_ung_dung_trong_viec_tin.pdf

