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
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Tóm tắt nội dung tài liệu: 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
NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI Phöông phaùp phaân tích taàng baäc môø vaø öùng duïng trong vieäc tính toaùn boä troïng soá cuûa moâ hình xeáp haïng tín duïng khaùch haøng doanh nghieäp Ths. Lê Thị Ngọc* hi 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 Klàm 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. Từ khóa: Phương pháp phân tích tầng bậc, phương pháp phân tích tầng bậc mờ, xếp hạng tín dụng, mô hình định lượng, mô hình định tính, báo cáo tài chính, bộ trọng số mô hình hỗn hợp Fuzzy analytical hierarchy process and application in calculating the weight of the credit rating model of business customers Building project model of credit rating internal business customers using expert method, there are different ways of computing. The accuracy of the model depends not only on the accuracy of the value of the variables but also on its weight value. Therefore, choosing and applying the appropriate weighting method will increase the accuracy of the weights corresponding to the variables and increase the accuracy of the model is an essential issue. Currently, Analytic Hierarchy Process (AHP) is a tool to support multi-purpose decision making very effectively. However, fuzziness is a common feature of problems related to decision-making, Fuzzy Analytical Hierarchy Process (FAHP) has been developed to replace AHP to solve this problems. The paper introduces theoretical issues related to FAHP method of wide range and application of FAHP method in calculating the composite model weighting of the credit institution model. The content of the article is written to address the following objectives: (i) Learn about the method of FAHP, (ii) Apply the FAHP method in calculating the weight of mixed model of the credit institution model. The study helps researchers and application users to have a broader view of the methods of calculating weighting models of applied mathematics in finance and banking. Keywords: Fuzzy hierarchical analysis method, credit ratings, quantitative model, qualitative model, financial report, weighted model of mixed models * Khối CB - Hội sở, Ngân hàng Phương Đông 26 Số 135 - tháng 1/2019 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN 1. Phương pháp phân tích tầng bậc mờ khoảng xây dựng nhằm tổ chức và phân tích các quyết định rộng (FAHP) phức tạp. Đây là một phương pháp tính toán trọng số áp dụng cho các bài toán ra quyết định đa tiêu Mặc dù phương pháp AHP được sử dụng khá chuẩn. Quá trình này bao gồm 6 bước chính: phổ biến, tuy nhiên AHP thường có những hạn chế vì không có khả năng kết hợp giữa sự không chắc * Một là, phân tích các thành phần ảnh hưởng chắn và không chính xác vốn luôn tồn tại trong đến mục tiêu; việc thiết lập ánh xạ giữa các nhận thức, đánh giá * Hai là, xây dựng cây phân cấp AHP; của người ra quyết định sang các con số chính xác * Ba là, lập phiếu khảo sát về mức độ quan trọng trong khi sử dụng mô hình AHP để tính toán bộ của các chỉ tiêu; trọng số cho mô hình. Vì vậy, bài viết này đề xuất * Bốn là, tính toán bộ trọng số các thành phần; một giải pháp kết hợp hai kĩ thuật AHP và logic mờ (gọi là AHP mờ, viết tắt là FAHP) trong so sánh * Năm là, kiểm tra tính nhất quán; cặp, cho phép mô tả chính xác hơn trong quá trình * Sáu là, tổng hợp kết quả để đưa ra những đánh ra quyết định. giá cuối cùng. 1.1. Phương pháp phân tích tầng bậc (AHP) Xây dựng cây phân cấp AHP Quy trình phân tích tầng bậc (AHP) (được đề Phân tích các thành phần ảnh hưởng đến mục xuất bởi Saaty vào năm 1980) là một quy trình được tiêu, sơ đồ cây phân cấp AHP như sau: Lập phiếu khảo sát chuyên gia M5 Quan trọng như nhau 1 Khi lựa chọn phương pháp AHP để tính toán M6 Quan trọng hơn 3 bộ trọng số thô của mô hình hỗn hợp theo phương M7 Quan trọng nhiều hơn 5 pháp chuyên gia thì dạng câu hỏi trong bảng câu M8 Rất quan trọng hơn 7 hỏi khảo sát ý kiến chuyên gia là dạng câu hỏi cặp. M9 (Mức cao Ví dụ: so sánh mức độ quan trọng ảnh hưởng tương Vô cùng quan trọng hơn 9 nhất) đối của thành phần 1 so với thành phần 2 đối với mục tiêu. Tính toán bộ trọng số Đáp án cho bảng khảo sát ý kiến chuyên gia sẽ Việc so sánh mức độ quan trọng tương đối của được chia thành các mức độ tương ứng với điểm các thành phần trong khi xem xét sự ảnh hưởng như bảng dưới đây: của các thành phần đến mục tiêu sẽ được tổng hợp lại thành một ma trận gồm n hàng, n cột và có các Mức độ Nội dung Điểm phần tử trên đường chéo bằng 1. Phần tử aij thể M1 (Mức hiện mức độ quan trọng của chỉ tiêu hàng i so với Vô cùng ít quan trọng 1/9 thấp nhất) chỉ tiêu cột j với aij = 1/aji M2 Rất ít quan trọng 1/7 A = (aij)n x n M3 Ít quan trọng nhiều hơn 1/5 Sau khi có ma trận so sánh ý kiến chuyên gia, M4 Ít quan trọng hơn 1/3 để tính toán bộ trọng số thô của mô hình hỗn hợp NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN Số 135 - tháng 1/2019 27 NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như Số mờ tam giác phương pháp trung bình cộng và phương pháp Số mờ dùng để biểu diễn các đại lượng mang trung bình nhân để tính toán bộ trọng số. tính không chắc chắn. Tuy có nhiều loại số mờ như Kiểm tra tính nhất quán số mờ hình thang, số mờ dạng Gaus... tương ứng với đặc trưng của hàm thuộc, tuy nhiên trong thực Để đánh giá tính hợp lý các giá trị mức độ tế số mờ tam giác được sử dụng rộng rãi nhất. quan trọng của các chỉ tiêu đến việc XHTD khách hàng (KH), ta có thể sử dụng chỉ số nhất quán CR Một số mờ tam giác là một lớp đặc biệt của số (Consistency Ratio). Tỷ số này so sánh mức độ nhất mờ, mà ở đó hàm thuộc được định nghĩa bởi bộ 3 quán với tính khách quan ngẫu nhiên của dữ liệu: số giá trị thực, được biểu diễn dạng (l, m, u) theo công thức sau: Trong đó, CI: Chỉ số nhất quán (Consistency Index), và RI: Chỉ số ngẫu nhiên (Random Index) n: Số chỉ tiêu Đối với mỗi một ma trận so sánh cấp n, các chỉ số RI tương ứng với các cấp ma trận như sau: n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI 0 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. Các phép toán trên số mờ tam giác 1.2. Logic mờ Với 2 số mờ tam giác: A = (la, ma, ua) và B = (lb, Tập mờ mb, ub) các phép toán mờ cơ bản trên 2 số mờ A và B như sau: Một tập mờ (Fuzzy set) A trong không gian U được biểu diễn bởi ánh xạ: - Phép cộng: A + B = (la + lb, ma + mb, ua + ub) - Phép trừ: A – B = (la - lb, ma - mb, ua - ub) µA: U → [0, 1] Trong đó: - Phép nhân: A * B = (lalb, mamb, uaub) - Phép nhân vô hướng: Với mọi k > 0, k Є R, kA µA: hàm thuộc (hoặc hàm đặc trưng) của tập = (kl , km , ku ) mờ A a a a - Phép chia: A/B = (la/lb, ma/mb, ua/ub) µA(x): mức độ thuộc của x vào tập mờ A - Phép nghịch đảo: A-1 = (1/u , 1/m , 1/l ) Tập mờ A trong không gian U được biểu diễn a a a bởi tất cả các cặp phần tử và mức độ thuộc của nó: 1.3. Phương pháp phân tích tầng bậc mờ A = {(x, µA(x))/ x Є U} khoảng rộng (FAHP) 28 Số 135 - tháng 1/2019 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN Phương pháp FAHP cho phép người ra quyết khảo sát lại ý kiến các chuyên gia để điều chỉnh ma định diễn đạt tính xấp xỉ hoặc gần đúng các yếu tố trận so sánh nhằm đảm bảo tính nhất quán. Nếu đầu vào sử dụng các số mờ. Để tính toán bộ trọng chỉ số nhất quán CR nhỏ hơn hoặc bằng 10% thì số về mức độ của các thành phần ảnh hưởng đến kết quả khảo sát các chuyên gia được chấp nhận. mục tiêu có nhiều phương pháp được đề xuất. Tuy Để tính toán bộ trọng số bằng phương pháp nhiên, trong số đó, phương pháp phân tích tầng phân tích tầng bậc mờ (FAHP) cần thực hiện các bậc mờ khoảng rộng là một trong những phương bước sau: pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Quá trình tính toán này gồm các bước sau: Bước 1: Biểu diễn đánh giá của các chuyên gia bằng các số mờ tam giác bằng việc chuyển đổi ma • Một là, phân tích các thành phần ảnh hưởng trận so sánh rõ (được thiết lập bằng phương pháp đến mục tiêu; AHP) thành ma trận so sánh mờ • 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 Trong đó: pháp AHP; b = (l , m , u ) • Năm là, tính toán bộ trọng số bằng phương ij ij ij ij pháp FAHP; bij-1 = (1/uij, 1/mij, 1/lij) • Sáu là, tổng hợp kết quả để đưa ra những đánh Với i, j = 1,.., n và i ≠ j giá cuối cùng. Để thực hiện được sự so sánh theo từng cặp Trước khi sử dụng phương pháp FAHP để tính giữa các tham số mờ, biến ngôn ngữ được định toán bộ trọng số phải kiểm tra chỉ số nhất quán CR, nghĩa tương ứng với các cấp độ đánh giá theo như nếu chỉ số nhất quan CR lớn hơn 10%, thì cần phải bảng sau: Biến ngôn ngữ mô tả mức độ Số mờ tam giác (l, m, u) Nghịch đảo của số mờ tam giác quan trọng (giữa 2 thành phần) 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 (1/(x+1), 1/x, 1/(x-1)) với x = 2, (x-1, x, x+1) với x = 2, 4, 6, 8 nêu trên 4, 6, 8 Bảng: Các biến ngôn ngữ và số mờ tương ứng Bước 2: Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của vừa tính trên bởi phép toán số học mờ: các yếu tố Cách thực hiện: tính tổng của từng hàng trong ma trận đối sánh B, sau đó chuẩn hóa các tổng hàng NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN Số 135 - tháng 1/2019 29 NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI Các số mờ tam giác này được xem như là trọng 2. Ứng dụng phương pháp FAHP trong việc số tương quan cho từng phương án và cũng được tính toán bộ trọng số mô hình hỗn hợp của mô dùng để thể hiện trọng số của từng điều kiện. Một hình XHTD KHDN trọng số tổng sẽ được tính toán để đánh giá cho 2.1. Mô hình hỗn hợp của mô hình XHTD từng phương án. KHDN Bước 3: Tìm giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ Mô hình chấm điểm XHTD nội bộ của các V(Si ≥ Sj) = Supy≥x[min(Sj(x), Si(y))] NHTM tại Việt Nam hiện nay được xây dựng trên Công thức trên có thể được biểu diễn tương bộ các tiêu chí tài chính (còn gọi là mô hình Định đương như sau: 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 Trong đó: Si = (li, mi, ui) và Sj = (lj, mj, uj) tâm đến chất lượng của BCTC như BCTC đã được Bước 4: Tính toán vector trọng số bằng việc kiểm hay chưa được kiểm toán, BCTC kiểm toán chuẩn hóa ma trận: 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: phương pháp tiếp cận để tính toán như phương pháp chuyên gia, phương pháp thống kê, nhưng α*∑ĐT + β*∑ĐL + γ*Đ.BCTC = ∑MH trong phạm vi bài viết tác giả chỉ đề cập đến việc Trong đó: tính toán bộ trọng số bằng phương pháp FAHP. α, β, γ: lần lượt là trọng số của mô hình định 2.2. Tính toán bộ trọng số (α, β, γ) bằng phương tính, mô hình định lượng và mô hình chất lượng pháp FAHP BCTC và phải đảm bảo α + β +γ = 100% Các bước tính toán: ∑ĐT, ∑ĐL, Đ.BCTC: lần lượt là tổng điểm của Bước 1: Khảo sát ý kiến chuyên gia mô hình định tính, mô hình định lượng và điểm của mô hình chất lượng BCTC Khi lựa chọn phương pháp AHP/FAHP để tính toán bộ trọng số thô của mô hình hỗn hợp theo ∑MH: tổng điểm mô hình XHTD phương pháp chuyên gia thì dạng câu hỏi khảo sát Để tính toán bộ trọng số (α, β, γ) sẽ có rất nhiều ý kiến chuyên gia là dạng câu hỏi cặp như sau: 30 Số 135 - tháng 1/2019 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN 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 - Lập ma trận so sánh mờ ý kiến chuyên gia; sát chuyên gia - Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của các yếu tố; - Lập ma trận so sánh rõ ý kiến chuyên gia; - Tính giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ - Tính tỷ lệ nhất quán để kiểm tra tính nhất quán - Chuẩn hóa ma trận để được vector trọng số của kết quả khảo sát. 2.3. Ví dụ Bước 3: Tính toán bộ trọng số bằng phương pháp Bước 1: Khảo sát ý kiến chuyên gia FAHP Giả sử kết quả cuộc khảo sát chuyên gia như sau: STT Nội dung câu hỏi Kết quả cuộc khảo sát So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với 1 1 chỉ tiêu định tính trong việc đánh giá XHTD của KH? So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định lượng so với 2 1/2 chất lượng BCTC trong việc đánh giá XHTD của KH? So sánh mức độ quan trọng tương đối của chỉ tiêu định tính so với chất 3 1/3 lượng BCTC trong việc đánh giá XHTD của KH? Bước 2: Kiểm tra tính nhất quán của kết quả • Giá trị Lamda lớn nhất: khảo sát chuyên gia λmax = 0.24 * (1 + 1 + 2) + 0.21 * (1 + 1 + 3) + - Lập ma trận so sánh rõ ý kiến chuyên gia: 0.55 * = 3.02 • Tỷ số nhất quán: - Tính tỷ lệ nhất quán để kiểm tra tính nhất quán của kết quả khảo sát: • Tỷ số nhất quán: • Ma trận trọng số tương đối: Trong trường hợp này, CR < 10% → Sự không • Vector trọng số trung bình Eigen: 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: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN Số 135 - tháng 1/2019 31 NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI - Tổng hợp mức độ ảnh hưởng mờ của các yếu tố: - Tìm giá trị nhỏ nhất của mỗi cặp số mờ - 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%) Kết luận Như vậy, trong khuôn khổ bài báo này, tác giả đã giới thiệu về phương pháp phân tích tầng bậc Tóm lại, trong các phương pháp tính toán bộ mờ FAHP và đưa ra các bước ứng dụng phương trọng số thô của mô hình hỗn hợp theo phương pháp FAHP trong việc tính toán bộ trọng số mô pháp chuyên gia như phương pháp trung bình hình hỗn hợp của mô hình XHTD KHDN. 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, TÀI LIỆU THAM KHẢO kiểm tra được kết quả cuộc khảo sát có nhất quán 1. Tài liệu nội bộ về xếp hạng tín dụng của OCB; không, trong khi phương pháp trung bình cộng thì 2. Tài liệu về xếp hạng tín dụng của CIC; không thể kiểm tra được điều này. Hai là, kết quả 3. C. Kahraman (2008). Fuzzy Multi-Crireria tính toán sẽ chính xác hơn không chỉ về dữ liệu mà Decision Making: Theory and Application còn đầy đủ về mặt ý nghĩa (có xét đến mối quan with Recent Development. Springer, USA; hệ mờ qua lại lẫn nhau giữa mô hình định tính, 4. Phd. Kardi Teknomo: Analytic Hierarchy định lượng và chất lượng BCTC trong khi phương Process Tutorial, https://people.revoledu. pháp AHP không xét đến tính mờ trong bài toán ra com/kardi/tutorial/AHP. quyết định). 32 Số 135 - tháng 1/2019 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KIỂM TOÁN
File đính kèm:
- phuong_phap_phan_tich_tang_bac_mo_va_ung_dung_trong_viec_tin.pdf