1、基于 AHP 的供暖技术方案指标优选摘要:根据对建设工程项目 CDEF 四个阶段的管理经验,提出常用的指标评价分析方法,介绍其具体的步骤 并对应用实例进行分析、总结。以期望更好的做好项目管理工作。 关键词:项目管理、方案删选、层次分析 中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号: 0 引言 在工程建设过程中均须经历概念(Conceive) 、规划(Develop) 、实施(Execute) 、收尾(Finish)四个阶段。国内外大多成功的项目管理经验表明,项目规划阶段为重要的阶段。这一阶段项目管理的主要工作重心就是明确项目最终产品的范围、选择合理的项目实施方案、预测项目成本及资源需求
2、、进行项目风险分析和评估工作等。一般来说,规划阶段就已经确定了整个项目 80%以上的费用;而实施及收尾阶段对费用的影响相对较小。因此,做好项目规划阶段的管理对项目后续工作的开展具有重要意义。 1.概述 在项目设计和论证的过程中,往往会出现多种可行的设计方案。若各方案间具有显著的差异性,则项目管理者可结合自身经验和专业人士意见将方案对比筛选,得出最优方案。而针对差异性较少的方案,则需要对方案进一步分析,选择一些合理的指标进行评价,得出最优方案。因此,如何筛选合理的评价指标是保证方案最优的充分条件,这里介绍一种较常用的分析方法层次分析法。 2.基本理论与方法 层次分析法(Analytic Hier
3、archy Process 简称 AHP)是美国运筹学家、匹兹堡大学数学家 Satty T 于 20 世纪 70 年代中期提出的一种实用多目标决策分析方法。它将定性和定量指标统一在一个模型中,既能进行定量分析,又能进行定性的功能评价。 AHP 的基本原理是:首先将复杂问题分成若干层次,其次以同一层次的各要素按照上一层要素为准则进行两两判断,比较其重要性,以此计算各层要素的权重,最后根据组合权重并按照最大权重原则确定最优方案。 AHP 的具体步骤如下: (1)建立层次结构模型。一般包括目标层、方案层和准则层等,每一层是上一层的深化。目标层表示最终要达到的目标,一般为单一元素;准则层是影响目标实现
4、的各种准则,在复杂问题中,准则层可能有很多。(2)评价指标的比较。确定衡量不同评价指标两两对比的标准,可采用 19 标度法(见表 1) ,并构造不同指标重要性两两相比结果的判断矩阵,并经计算得到相应权重。 表 1Cij19 标度法 若元素 i 与元素 j 的重要性之比为 aij, 则元素 j 与元素 i 的重要性之比为 aji=1/aij (3)一致性检验。由于需进行比较的指标数量多,很难实现完全一致,为了避免出现 a 优于 b、b 优于 c、c 优于 a 的情况发生,则需要进行一致性检验。 CR=CI/RI 式中:CR 为随机一致性比率;CI 为判断矩阵一致性指标;RI 平均随机一致性指标。
5、 RI 与矩阵阶数有关系,可查表 2 获得。 表 2 平均随机一致性指标 Rl 值 当阶数2 时,矩阵总有完全一致性;当阶数2、CR0.1 时,矩阵具有满意的一致性,否则需要重新调整矩阵。 (4)评价指标的优选。确定各指标的权重总排序,即计算同一层次所有元素相对上一层元素的相对重要性的权值。 3.AHP 应用实例分析 假设有两种供暖技术方案做选择:地源热泵技术方案;直燃机技术方案。运用 AHP 方法步骤如下: (1)建立层次结构 首先确定目标层因素,可理解为最终达到的目的。因此目标层为“供暖技术方案” ,以字母 A 代表第一层。 其次确定将要对比的两个方案:地源热泵技术方案和直燃机技术方案。以
6、字母 B 代表第二层。 然后确定准则层,即从哪些方面对方案进行评价。准则包括成本、成效、控制方式、维修维护、环境影响、运行管理、技术复杂度、节能等方面。以字母 C 代表第三层。 因此建立好的供暖技术方案指标体系如图 1 所示。 图 1 供暖技术方案指标体系 (2)评价指标的比较。 对于同一方案,采用专家打分法按照 19 标度法则对每一层元素进行打分,以方案 B1 为例,专家组成员对 B1C 层进行打分,分值如下表: 然后计算出矩阵的特征值和权重向量,如下表: C8 0.048353815 0.390961 最后计算出最大特征值和一致性指标(用于检验平均随机一致性): 经计算,CR0.1,则表示
7、上述打分的不合理,需要重新调整分值。 同理对方案 B2 打分,得出权重向量和特征值,如下表: 同方法计算最大特征值和一致性检验。 经计算,CR0.1,矩阵具有满意的一致性,表示对 B2 方案打分方法计算出来的权重合理有效,分值较合理。 将上述 2 种方案权重进行对比,如下表: 通过对比发现,C3、C6 指标所占权重较低,表明控制方式(C3)和运行管理(C6)相对于其他指标来说所占重要程度较低,在进行方案对比分析时,这两个指标对方案选取中影响程度较小,可以不予考虑或舍弃。而 C1 指标所占权重较大,表明成本(C1)在方案选择中应优先考虑。经过市场调研,目前地源热泵技术和直燃机技术对供暖的控制方式
8、基本一样,均可实现分户控制,因此该指标的舍弃符合市场环境,较合理。在对两种技术方案调研时,建设方对成本的关注度往往超过其他指标,因此,分析结果也较合理。 综上所述,经分析优选后的指标如图 2: 图 2 经优选后的供暖技术方案指标体系 4.小结 AHP 方法是建立在项目管理者经验基础上,应用科学的方法对项目进行分析。该方法应用时应注意以下几个方面: 建立合理的指标体系,每一层指标的深度应相同,如果给出的指标不合理,则评价的结果也不合理。 采用专家打分法进行打分时,应选择一定数量具有该技术评估方面的经验的专家。 当计算的矩阵阶数大于 2 时,必须要检验一致性,该做法是为了减少由于专家主观因素而造成的各指标分值不合理的影响。 对于复杂的项目,可以多建立一层准则(子准则层) 。准则层数越多,方案及指标评价的结果越准确,以图 3 为例,在 C 准侧层的基础上建立 D 子准则层,使指标体系更为完善和合理,但同时也会增加庞大的计算量和工作量。 AHP 方法只能对备选方案或指标进行评价,不能给出新的方案策略。AHP 方法计算步骤只针对指标进行定量分析,根据市场环境不同,某些指标不合理,则还应对指标进行定性分析。 图 3 完善后的供暖技术方案指标体系