2.1.4 Eigen value dan Eigen vector
Sebelum kita masuk pada pembahasan mengenai eigen value dan eigen vector, berikut dijabarkan terlebih dahulu mengenai matriks dan vector.
  Defenisi Matriks
Matriks  adalah  suatu  kumpulan  angka – angka sering disebut elemen-elemen yang
disusun  menurut  baris  dan  kolom  sehingga  berbentuk  persegi  panjang,  dimana panjangnya dan lebarnya ditunjukkan oleh banyaknya kolom-kolom dan baris-baris.
Sekumpulan  himpunan  objek  bilangan  riil  atau  kompleks,variabel –variabel
yang disusun secara persegi panjang yang terdiri dari baris dan kolom yang biasanya dibatasi  dengan  kurung  siku  atau  biasa.  Jika  sebuah  matriks  memiliki  m  baris  dan  n
kolom  maka  matriks  tersebut  berukuran  ordo dan  matriks  dikatakan  bujur
sangkar square matrix jika . Dan skalar
– skalarnya berada dibaris ke-i dan n kolom ke-j yang disebut
matriks entri.
  Perkalian Matriks
Untuk melakukan perkalian matriks, yaitu dengan cara tiap baris dikalikan dengan tiap kolom, lalu dijumlahkan pada baris yang sama
Contoh :
Universitas Sumatera Utara
  Transpose Matriks
Transpose  suatu  matriks  ialah  suatu  matriks  baru  yang  mana  elemen-elemennya diperoleh dari elemen-elemen matriks A dengan syarat bahwa baris-baris dan kolom-
kolom  matriks  menjadi  kolom-kolom  dan  baris-baris  dari  matriks  yang  baru  ini, dengan kata lain baris ke-i dari matriks A menjadi kolom ke-i dari matriks baru.
Transpose  suatu  matriks  diperoleh  dengan  menukarkan  unsur  baris  menjadi unsur kolom. Transposematriks A dinyatakan dengan
atau .
Contoh : 1. Jika diketahui matriks A= maka
= 1.  Jika diketahui matriks B =
maka =
\
  Determinan Matriks
Determinan  matriks  A= berukuran  nxn  adalah  suatu  skalar  yang  menentukan
matriks A, dengan  n disebut orde dari determinan.  Determinan matriks  A dinyatakan dengan det A atau
. Secara umum determinan dapat dicari dengan: 1.
Ekspansi kofaktor dengan kaidah Cramer a.
Jika A adalah sebuah matriks kuadrat, minor entri dinyatakan ole
dan didefinisikan  sebagai  determinan  dari  submatriks  yang  tinggal  setelah  baris
ke-i  dan  kol  ke –j.  Bilangan
dinyatakan  oleh dinamakan
kofaktor entri .
Contoh: 1. Andaikan A= maka entri
adalah =
=10-56= -30 dengan kofaktor adalah
= =
= -30 b.
Jika A adalah sebarang matriks nxn dan adalah kofaktor
, maka matriks
Dinamakan matriks kofaktor A. Transposisi matriks ini dinamakan adjoin dari A dinyatakan dengan adjA.
Universitas Sumatera Utara
2. Menentukan  determinan  dengan  aturan  laplace  ekspansi  kofaktor  yang
ditentukan dengan cara berikut : a.
Ekspansi kofaktor sepanjang baris ke-j. Det A =
+ + …+
b. Ekspansi  kofaktor  sepanjang  kolom  ke–i,  dengan
adalah  elemen  unsur matriks, dan
adalah kofaktor. Contoh: 1.  Diketahui matriks A =
, hitunglah determinan matriks A dengan ekspansi pada baris pertama dan kolom ke-2.
Jawab : -
Determinan untuk ekspansi baris pertama A =
, =
+ +
= 1 – 2
+ 0 = 15
– 42 + 0 = – 27 -
Determinan untuk ekspansi kolom ke-2 =
+ +
= 2 – 5
+ 0 = 42
– 15 + 0 = 27
  Inverse Matriks
Inverse matriks A merupakan matriks kebalikan dari A dinyatakan dengan simbol .
Rumus matriks inverseadalah =
adjA Keterangan :
= determinan matriks A adjA = adjointA = transpose dari matriks kofaktor
merupakan  kebalikan  dari  matriks  Amaka  hasil  perkalian  antara  matriks  A dengan
akan menghasilkan matriks identitas I.
Universitas Sumatera Utara
  Vektor dari n dimensi
Suatu  vektor  dengan  n  dimensi  merupakan  suatu  susunan  elemen –  elemen  yang
teratur berupa angka – angka sebanyak n buah, yang disusun baik menurut baris, dari
kiri  ke  kanan  disebut  vektor  baris  atau  row  vector  dengan  ordo maupun
menurut kolom, dari atas ke bawah disebut vektor kolom atau coloumn vector dengan ordo
.  Himpunan  semua  vektor  dengan  n  komponen  dengan  entri  riil dinotasikan dengan
Untuk vektor dirumuskan sebagai berikut:
  Eigen value dan Eigen vector
Definisi : Jika A adalah matriks  n x n  maka vektor tak nol  x di  dalam dinamakan
dinamakan eigen vector dari A jika Ax kelipatan skalar x, yakni :
Skalar dinamakan  eigen  value  dari  A  dan  x  dikatakan  eigenvector  yang
bersesuaian dengan . Untuk mencari eigen value dari matriks A yang berukuran
maka dapat ditulis pada persamaan berikut :
atau secara ekivalen
Agar menjadi  eigen  value,  maka  harus  ada  pemecahan  tak  nol  dari
persamaan ini. Akan tetapi, persamaan diatas akan mempunyai pemecahan tak nol jika dan hanya jika :
Ini  dinamakan  persamaan  karakteristik  A,  skalar  yang  memenuhi  persamaan ini adalah eigen value dari A.
Bila diketahui bahwa nilai perbandingan elemen Ai terhadap elemen Aj adalah , maka secara teoritis matriks tersebut berciri positif berkebalikan, yakni
Universitas Sumatera Utara
.  Bobot  yang  dicari  dinyatakan  dalam  vektor .
Nilai menyatakan  bobot  kriteria  A
n
terhadap  keseluruhan  set  kriteria  pada  sub sistem tersebut.
Jika mewakili  derajat  kepentingan  i  terhadap  faktor  j  dan
manyatakan kepentingan  dari  faktor  j  terhadap  faktor  k,  maka  agar  keputusan  menjadi  konsisten,
kepentingan  i  terhadap  faktor  k  harus  sama  dengan 
atau  jika 
untuk semua i,j,k maka matriks tersebut konsisten. Untuk suatu matriks konsisten dengan faktor w, maka elemen
dapat ditulis menjadi :
1
Jadi matriks konsisten adalah:
2
Seperti  yang diuraikan  diatas, maka untuk  matriks perbandingan berpasangan
diuraikan seperti berikut ini: 3
Dari persamaan tersebut di atas dapat dilihat bahwa :
4
Dengan  demikian  untuk  matriks  perbandingan  berpasangan  yang  konsisten menjadi:
5 6
Persamaan di atas ekivalen dengan bentuk persamaan matriks di bawah ini: 7
Universitas Sumatera Utara
Dalam teori  matriks, formulasi  ini diekspresikan bahwa  w adalah eigenvector dari  matriks  A  dengan  eigen  value  n.  Perlu  diketahui  bahwa  n  merupakan  dimensi
matriks itu sendiri. Dalam bentuk persamaan matriks dapat ditulis sebagai berikut:
8
Pada prakteknya, tidak dapat dijamin bahwa : 9
Salah  satu  faktor  penyebabnya  yaitu  karena  unsur  manusia  decision  maker tidak  selalu  dapat  konsisten  mutlak  absolte  consistent  dalam  mengekpresikan
preferensinya  terhadap  elemen-elemen  yang  dibandingkan.  Dengan  kata  lain, judgment  yang  diberikan  tidak  untuk  setiap  elemen  persoalan  pada  suatu  level
hierarchy dapat saja inconsistent. Jika :
1 Jika λ
1
, λ
2
,..., λ
n
adalah bilangan-bilangan yang memenuhi persamaan : 10
dengan eigen value dari matriks A dan jika ,maka ditulis
11 Misalkan  kalau  suatu  matriks  perbandingan  berpasangan  bersifat  ataupun
memenuhi  kaidah  konsistensi  seperti  pada  persamaan  2,  maka  perkalian  elemen matriks sama dengan 1.
b                              12 Eigen value dari matriks A,
13
Universitas Sumatera Utara
Kalau diuraikan lebih jauh untuk persamaan 13, hasilnya menjadi : 14
Dari  persamaan  14  kalau  diuraikan  untuk  mencari  harga  eigen  value maximum
λ-max yaitu :
Dengan  demikian  matriks  pada  persamaan  12  merupakan  matriks  yang konsisten, dimana nilai λ – max sama dengan harga dimensi matriksnya.
Jadi  untuk  n    2,  maka  semua  harga  eigen  value-nya  sama  dengan  nol  dan hanya  ada  satu  eigen  value  yang  sama  dengan  n  konstan  dalam  kondisi  matriks
konsisten. 2 Jika ada perubahan kecil dari elemen matriks maka a
ij
eigen value-nya akan berubah menjadi semakin kecil pula.
Dengan menggabungkan kedua sifat matriks aljabar linier. Jika:
a. Elemen diagonal matriks A
b.  Dan  untuk  matriks  A  yang  konsisten,  maka  variasi  kecil  dari
akan membuat harga eigen value yang lain mendekati nol.
2.1.5 Uji Konsistensi Indeks dan Rasio
Dalam  teori  matriks  dapat  diketahui  kesalahan  kecil  pada  koefisien  akan menyebabkan penyimpangan kecil pada eigen value. Dengan mengkombinasikan apa
tang telah diuraikan sebelumnya, jika diagonal utama dari matriks A bernilai satu dan jika  A  konsisten  maka  penyimpangan  kecil  dari
akan  tetap  menunjukkan  eigen
Universitas Sumatera Utara