1、-PAGE . z用SuperDecision進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)層次分析法ANP的應(yīng)用實(shí)例一、網(wǎng)絡(luò)層次分析法簡(jiǎn)介一ANP理論與方法20年代90年代，薩蒂教授Saaty在AHP的根底上于提出來的一種適應(yīng)非獨(dú)立遞階層次構(gòu)造的決策方法網(wǎng)絡(luò)層次分析法Analytic Network Process，ANP9。網(wǎng)絡(luò)層次分析法將系統(tǒng)各元素的關(guān)系用類似網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造表示，而不再是簡(jiǎn)單的遞階層次構(gòu)造，網(wǎng)絡(luò)層中的元素可能相互影響、相互支配，這樣ANP能更準(zhǔn)確地描述客觀事物之間的聯(lián)系，是一種更加有效的決策方法。網(wǎng)絡(luò)層次分析法在進(jìn)展決策分析時(shí)，需要決策者對(duì)每個(gè)因素影響因子進(jìn)展兩兩相對(duì)重要程度的判定。在實(shí)際生活中，決策者常常不是對(duì)所

2、有的決策因素影響因子進(jìn)展相對(duì)重要程度判斷，而是根據(jù)自己的情況知識(shí)、經(jīng)歷、喜好對(duì)*幾個(gè)因素影響因子進(jìn)展相對(duì)重要程度判斷，此時(shí)，兩兩判斷矩陣就會(huì)出現(xiàn)一些空缺，我們稱這種情況為信息不完備1。為此，運(yùn)用ANP進(jìn)展分析，通過將問題化為一種二次規(guī)劃問題來計(jì)算出權(quán)重，最后運(yùn)用ANP的極限超矩陣得到總排序。ANP經(jīng)常被用來解決具有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的系統(tǒng)評(píng)價(jià)與決策的實(shí)際問題1。二ANP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造ANP考慮到遞階層次構(gòu)造部循環(huán)及其存在的依賴性和反應(yīng)性，將系統(tǒng)元素劃分為兩大局部，第一局部稱為控制因素層，包括問題目標(biāo)和決策準(zhǔn)則，所有的決策準(zhǔn)則均被認(rèn)為是彼此獨(dú)立的，且受目標(biāo)元素支配。控制元素中可以沒有決策準(zhǔn)則，但至少有一個(gè)目標(biāo)，

3、控制層中的每個(gè)準(zhǔn)則的權(quán)重均可由傳統(tǒng)的AHP獲得。第二局部為網(wǎng)絡(luò)層，它是由所有受控制層支配的元素組成的，其部是互相影響的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，圖1就是一個(gè)典型的ANP構(gòu)造。典型的ANP構(gòu)造圖二、ANP算法步驟一分析問題。將決策問題進(jìn)展系統(tǒng)的分析、組合形成元素和元素集。主要分析判斷元素層次是否部獨(dú)立, 是否存在依存和反應(yīng)?？捎脮?huì)議討論、專家填表等形式和方法進(jìn)展。二構(gòu)造ANP的典型構(gòu)造。首先是構(gòu)造控制層次(ControlHierarchy),先界定決策目標(biāo)。再界定決策準(zhǔn)則,這是問題的根本。各個(gè)準(zhǔn)則相對(duì)決策目標(biāo)的權(quán)重用AHP法得到。三構(gòu)造ANP超矩陣計(jì)算權(quán)重。ANP賦權(quán)的核心工作:解超矩陣,這是一種非常復(fù)雜的計(jì)算

4、過程,手工運(yùn)算難度很大,應(yīng)用SuperDecision軟件可以解決這個(gè)問題。具體實(shí)施步驟如下：1、基于網(wǎng)絡(luò)模型中各要素間的相互作用，進(jìn)展兩兩比擬；2、確定未加權(quán)超矩陣基于兩兩判斷矩陣，使用特征向量法獲得歸一化特征向量值，填入超矩陣列向量；3、確定超矩陣中各元素組的權(quán)重保證各列歸一；4、計(jì)算加權(quán)超矩陣；5、計(jì)算極限超矩陣；使用冪法，即求超矩陣的n次方，直到矩陣各列向量保持不變。三、ANP計(jì)算工具SuperDecision 由于ANP法的原理和過程比擬復(fù)雜，考慮的元素較多時(shí)用手工計(jì)算幾乎不可能完成，考慮的元素少則不符合實(shí)際情況，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。，其人工運(yùn)算極其繁瑣，且難度很大，如果不借助計(jì)算軟件，

5、很難將ANP應(yīng)用于解決實(shí)際決策問題。RozannW.Satty和William Adams在美國(guó)推出了超級(jí)決策(Super Decision)軟件，為ANP模型真正應(yīng)用提供條件。四、實(shí)例分析現(xiàn)應(yīng)用基于依存和反應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層次分析法ANP對(duì)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)展評(píng)估。具體操作步驟如下：一分析問題在此處需要對(duì)需要解決的問題進(jìn)展分析，理清思路，構(gòu)建起評(píng)價(jià)體系。第一，針對(duì)問題進(jìn)展分析，并依此形成指標(biāo)體系。在設(shè)計(jì)*一座應(yīng)急橋梁時(shí)，施工周期、橋梁長(zhǎng)度、通行的荷載、車行道寬度、車道中間的中央分隔帶、橋下通航凈空是一定的。要比擬的因素主要有：1、平安性S橋梁的平安性包括橋梁構(gòu)造強(qiáng)度(S1)、剛度(S2)、穩(wěn)定性(S

6、3)。構(gòu)造強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性存在相互依賴性。便橋高強(qiáng)度一定高剛度但未必高穩(wěn)定性；高穩(wěn)定性一定有高強(qiáng)度和高剛度；高剛度一定保證便橋的高強(qiáng)度和高穩(wěn)定性。2、經(jīng)濟(jì)性E橋梁的經(jīng)濟(jì)性包括所采用的橋梁材料費(fèi)用(E1)、制造費(fèi)用(E2)、安裝費(fèi)用(E3)和使用維護(hù)費(fèi)用(E4)。經(jīng)濟(jì)性與平安性是一對(duì)矛盾。經(jīng)濟(jì)性越高，平安性就會(huì)降低；平安性越高，經(jīng)濟(jì)性就越低。橋梁材料費(fèi)用和使用維護(hù)費(fèi)用具有一定的依賴性。假設(shè)采用性能很好的橋梁材料同時(shí)材料費(fèi)用也高，則能降低橋梁使用維護(hù)費(fèi)用。3、耐久性D橋梁的耐久性就是橋梁的使用壽命(D1)。一定要保證應(yīng)急橋梁具有與施工周期相對(duì)應(yīng)的耐久性。耐久性與經(jīng)濟(jì)性、平安性存在相互依賴關(guān)系。假

7、設(shè)橋梁耐久性大大超過施工周期，則橋梁的平安性是有保證的，而經(jīng)濟(jì)性就較差了；反之，假設(shè)橋梁耐久性達(dá)不到施工周期的時(shí)間，則橋梁的經(jīng)濟(jì)性是好了，而平安性得不到保證了。4、可制造性M所設(shè)計(jì)的應(yīng)急橋梁一定要具有良好的可制造性，因?yàn)閼?yīng)急橋梁制造周期很短，如果制造周期長(zhǎng)了，則勢(shì)必影響主橋的施工進(jìn)度?？芍圃煨园己玫闹圃旃に?M1)、方便的現(xiàn)場(chǎng)安裝(M2)。良好的制造工藝、方便的現(xiàn)場(chǎng)安裝可降低工廠制造費(fèi)用和現(xiàn)場(chǎng)安裝費(fèi)用。為了保證橋梁整體質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)連接應(yīng)采用銷接或螺栓連接，應(yīng)盡量防止焊接，假設(shè)要焊接，也應(yīng)減少現(xiàn)場(chǎng)焊接的數(shù)量，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量往往受外界因素的影響較大。平安性和經(jīng)濟(jì)性是一對(duì)矛盾。假設(shè)要保證較高的平

8、安性，如施工周期是3年，要保證6年的平安性，則材料費(fèi)用就會(huì)高，制造性要求也高，但經(jīng)濟(jì)性差；假設(shè)要保證較高的經(jīng)濟(jì)性，如施工周期是3年，僅保證3年的平安性，則材料費(fèi)用就會(huì)低，制造性要求不高，但平安性差。耐久性與平安性是依存的，與經(jīng)濟(jì)性是矛盾的。耐久性好，則平安性好，但經(jīng)濟(jì)性差；平安性好，則耐久性好。評(píng)估應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案指標(biāo)體系1平安性S強(qiáng)度S1剛度S2穩(wěn)定性S32經(jīng)濟(jì)性E材料費(fèi)用E1制造費(fèi)用E2安裝費(fèi)用E3使用維護(hù)費(fèi)用E43耐久性D使用壽命D14可制造性M制造工藝M1方便的現(xiàn)場(chǎng)安裝M2注意：1.評(píng)價(jià)體系確認(rèn)原則1)表達(dá)公正性和客觀性。對(duì)教練員訓(xùn)練工作的評(píng)價(jià)會(huì)涉及到許多定性和定量的指標(biāo).這就需要在選

9、取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)全面考證，盡量防止主觀人為因素的干擾和介入。2)指標(biāo)的選取要表達(dá)全面性和代表性，具有真實(shí)性。在選取指標(biāo)時(shí)，應(yīng)選取具有代表性的指標(biāo)，要考慮運(yùn)動(dòng)工程特點(diǎn)，處理好共性和個(gè)性的關(guān)系，確性分析與定量分析相結(jié)合。3)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)要具有可行性和可操作性，也就是評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立應(yīng)具有操作簡(jiǎn)便、分析及時(shí)、易于管理的特點(diǎn)。第二，構(gòu)建依存和反應(yīng)關(guān)系。在指標(biāo)體系構(gòu)建過程中, 只識(shí)別了評(píng)價(jià)指標(biāo), 而要建立ANP 模型還必須對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的互相影響關(guān)系反應(yīng)或依賴進(jìn)展研究，即：指標(biāo)的關(guān)聯(lián)情況。指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況是通過一個(gè)二維表形式的專家問卷調(diào)查而得知的，通?？梢酝ㄟ^以專家調(diào)查或是小組討論方式最終可得到評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)情

10、況。如下列圖所示：應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況調(diào)查表 被影響因素影響因素Alternatives(A)Durability(D)Economy(E)Manufacturability(M)Safety(S)B1B2B3D1E1E2E3E4M1M2S1S2S3Alternatives(A)B1B2B3Durability(D)D1Economy(E)E1E2E3E4Manufacturability(M)M1M2Safety(S)S1S2S3調(diào)查說明：頂部元素為被影響的風(fēng)險(xiǎn)因素, 左列為可能引起頂部風(fēng)險(xiǎn)因素的因素。請(qǐng)?jiān)谧罅幸蛩赜绊戫敳恳蛩氐南鄳?yīng)空格中打“。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估ANP構(gòu)造圖第三

11、，形成兩兩比擬矩陣。兩兩比擬矩陣，即：判斷矩陣，主要用于元素間的優(yōu)勢(shì)度。判斷矩陣表示對(duì)于上一層因素，本層與之有關(guān)因素之間相對(duì)重要性的比擬，但凡相互之間存在依存和反應(yīng)關(guān)系的, 都應(yīng)進(jìn)展兩兩比擬。判斷矩陣是層次分析法的根本信息，也是進(jìn)展相對(duì)重要度計(jì)算的依據(jù)。注意：構(gòu)造判斷矩陣的方法：每一個(gè)具有向下隸屬關(guān)系的元素被稱作準(zhǔn)則作為判斷矩陣的第一個(gè)元素位于左上角，隸屬于它的各個(gè)元素依次排列在其后的第一行和第一列。1獲取評(píng)估二級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)情況。依據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況表表2對(duì)二級(jí)影響因素所影響的三級(jí)被影響因素進(jìn)展計(jì)數(shù)，即：將作為影響因素的所有二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的三級(jí)影響因素中劃了“的三級(jí)被影響因素進(jìn)展

12、計(jì)數(shù)，最終得到一個(gè)二維表，如表3所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估二級(jí)指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況被影響因素影響因素Alternatives(A)Durability(D)Economy(E)Manufacturability(M)Safety(S)Alternatives(A)31269Durability(D)343Economy(E)1211023Manufacturability(M)63Safety(S)93615根據(jù)二級(jí)指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況表3的計(jì)數(shù)情況，構(gòu)建二級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣，即：只要相應(yīng)計(jì)數(shù)大于0，就必須建立兩兩比擬矩陣，按照“構(gòu)造判斷矩陣的方法，構(gòu)建本例的二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣，如表4所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估

13、二級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣ADEMSDEMSDAESAESEADEMSADEMSMAEAESADEMSADEMS根據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估二級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣表4，設(shè)計(jì)用于獲取二級(jí)指標(biāo)重要度的調(diào)查表，以A為例，如表5所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估A指標(biāo)重要度調(diào)查表影響因子同等中間值稍大中間值明顯中間值強(qiáng)烈中間值極端123456789ADEMSEMSMS調(diào)查說明：頂部為權(quán)重賦值，左列為相比擬指標(biāo)。請(qǐng)?jiān)谧罅邢啾葦M指標(biāo)的相應(yīng)空格中打“+或者“-，其中：“+表示正關(guān)系，“-表示負(fù)關(guān)系。2獲取評(píng)估三級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)情況。依據(jù)表2應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估二級(jí)指標(biāo)重要度調(diào)查表對(duì)三級(jí)被影響因素進(jìn)展計(jì)數(shù)運(yùn)算，即：將作為影響因素的三

14、級(jí)指標(biāo)中劃了“的三級(jí)被影響因素進(jìn)展計(jì)數(shù)，最終得到一個(gè)二維表，如表6所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估三級(jí)指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況被影響因素影響因素Alternatives(A)Durability(D)Economy(E)Manufacturability(M)Safety(S)Alternatives(A)B11423B21423B31423Durability(D)D1343Economy(E)E1343E23131E3321E431Manufacturability(M)M132M231Safety(S)S13111S231412S33112根據(jù)三級(jí)指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況表6的計(jì)數(shù)情況，構(gòu)建三級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣，即：

15、只要相應(yīng)計(jì)數(shù)大于1，就必須建立兩兩比擬矩陣，按照“構(gòu)造判斷矩陣的方法，構(gòu)建本例的二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣，如表7所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估三級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣Bridge1E1E2E3E4D1E1E2E3E4D1Bridge1Bridge2Bridge3E1E1Bridge1E2E2Bridge2E3E3Bridge3E4E4Bridge1M1M2D1S1S2S3E1Bridge1Bridge2Bridge3M1S1Bridge1M2S2Bridge2S3Bridge3Bridge1S1S2S3E1E1E2E3E4E2Bridge1Bridge2Bridge3S1E1Bridge1S2E2Bridge

16、2S3E3Bridge3E4Bridge2E1E2E3E4E1S1S2S3E3Bridge1Bridge2Bridge3E1S1Bridge1E2S2Bridge2E3S3Bridge3E4Bridge2M1M2E2E1E2E3E4E4Bridge1Bridge2Bridge3M1E1Bridge1M2E2Bridge2E3Bridge3E4Bridge2S1S2S3E3E1E2E3E4M1Bridge1Bridge2Bridge3S1E1Bridge1S2E2Bridge2S3E3Bridge3E4Bridge3E1E2E3E4M1E1E2E3E4M2Bridge1Bridge2Bridge

17、3E1E1Bridge1E2E2Bridge2E3E3Bridge3E4E4Bridge3M1M2S2E1E2E3E4S1Bridge1Bridge2Bridge3M1E1Bridge1M2E2Bridge2E3Bridge3E4Bridge3S1S2S3S2S1S2S3S2Bridge1Bridge2Bridge3S1S1Bridge1S2S2Bridge2S3S3Bridge3S3S1S2S3S3Bridge1Bridge2Bridge3S1Bridge1S2Bridge2S3Bridge3根據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估三級(jí)指標(biāo)兩兩比擬矩陣表7，設(shè)計(jì)用于獲取三級(jí)指標(biāo)重要度的調(diào)查表，方法類似二級(jí)指

18、標(biāo)重要度調(diào)查表，以Bridge1為例，如表8所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估Bridge1指標(biāo)重要度調(diào)查表影響因子同等中間值稍大中間值明顯中間值強(qiáng)烈中間值極端123456789Bridge1E1E2E3E4E2E3E4E3E4Bridge1M1M2Bridge1S1S2S3S2S3調(diào)查說明：頂部為權(quán)重賦值，左列為相比擬指標(biāo)。請(qǐng)?jiān)谧罅邢啾葦M指標(biāo)的相應(yīng)空格中打“+或者“-，其中：“+表示正關(guān)系，“-表示負(fù)關(guān)系。第四，數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是貫穿于整個(gè)研究過程的核心，諸如指標(biāo)的篩選、指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算要處理的原始數(shù)據(jù)大局部來自于問卷調(diào)查。問卷處理主要采用E*cel完成，而指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算則采用SuperDecisio

19、n完成。此處我們主要利用E*cel進(jìn)展調(diào)查問卷的處理。1調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)ANP法主要涉及到的調(diào)查問卷有兩局部，包括：第一，指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)情況，也就是指標(biāo)間的反應(yīng)和依賴關(guān)系；第二，存在反應(yīng)或依賴關(guān)系指標(biāo)間的重要程度。調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)在上一步已經(jīng)進(jìn)展，具體過程可以參看。2調(diào)查問卷的填寫指標(biāo)間關(guān)聯(lián)情況的調(diào)查問卷在前面已經(jīng)設(shè)計(jì)好了，填寫方法也已注明。在此要重點(diǎn)講述的是存在反應(yīng)或依賴關(guān)系指標(biāo)間的重要程度的調(diào)查問卷，即：判斷矩陣權(quán)重的填寫。判斷矩陣的填寫方法大多采取的是：向填寫人專家反復(fù)詢問，針對(duì)判斷矩陣的準(zhǔn)則，其中兩個(gè)元素兩兩比擬哪個(gè)重要，重要多少，對(duì)重要性程度按1-9賦值。假設(shè)在實(shí)際操作中構(gòu)造的判斷矩陣不具

20、有一致性，擇需要進(jìn)展一致性檢驗(yàn)。1-9標(biāo)度法序號(hào)重要性等級(jí)Cij賦值1i，j兩元素同等重要12i元素比j元素稍重要33i元素比j元素明顯重要54i元素比j元素強(qiáng)烈重要75i元素比j元素極端重要96i元素比j元素稍不重要1/37i元素比j元素明顯不重要1/58i元素比j元素強(qiáng)烈不重要1/79i元素比j元素極端不重要1/9注：Cij =2，4，6，8，1/2，1/4，1/6，1/8表示重要性等級(jí)介于Cij=1，3，5，7，9，1/3，1/5，1/7，1/9。這些數(shù)字是根據(jù)人們進(jìn)展定性分析的直覺和判斷力而確定的。3調(diào)查問卷的處理調(diào)查問卷的處理，要盡量安排適當(dāng)?shù)娜藛T進(jìn)展，而且要盡量借助E*cel等工具

21、來進(jìn)展，在上面講述的德爾菲法是我們進(jìn)展問卷處理的主要步驟和方法，直接參考。最終得到所有兩兩比擬矩陣的權(quán)重，如表10所示。1-9標(biāo)度法EADEMS權(quán)重SADEMS權(quán)重ADEMS權(quán)重A143920.41A136930.484D11/351/40.141D1/411/351/40.091D1/311/351/20.107E3151/30.2619E1/33151/30.157E1/63151/30.141M1/51/511/90.0447M1/91/51/511/90.031M1/91/51/511/90.029S43910.5521S1/243910.311S1/323910.239CR=0.06

22、58CR=0.0525CR=0.0983MAE權(quán)重DAES權(quán)重A150.833A1320.528E1/510.167E1/311/30.14CR=0S1/2310.333CR=0.052Bridge1E1E2E3E4權(quán)重D1E1E2E3E4權(quán)重D1Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重E113960.608 E111.36 7.5330.527 Bridge1123.10.548 E21340.231 E215.5240.386 Bridge211.60.277 E3130.101 E314.50.071 Bridge310.175 E410.060 E410.016 CR=CR=CR

23、=Bridge1M1M2權(quán)重D1S1S2S3權(quán)重E1Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重M1180.889 S11530.637 Bridge111/31/40.126 M210.111 S211/30.105 Bridge211.50.475 S310.258 Bridge310.399 CR=CR=CR=Bridge1S1S2S3權(quán)重E1E1E2E3E4權(quán)重E2Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重S11320.548 E112580.494 Bridge111/51/30.109 S210.80.194 E21860.376 Bridge2120.582 S310.25

24、8 E3120.079 Bridge310.309 E410.052 CR=CR=CR=Bridge2E1E2E3E4權(quán)重E1S1S2S3權(quán)重E3Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重E112.945.556.730.599 S113.354.50.658 Bridge110.51.50.273 E211.892.290.204 S211.350.197 Bridge2130.545 E311.210.108 S310.146 Bridge310.182 E410.089 CR=CR=CR=Bridge2M1M2權(quán)重E2E1E2E3E4權(quán)重E4Bridge1Bridge2Bridge3

25、權(quán)重M1160.857 E117.32.20.629 Bridge11530.659 M210.143 E210.000 Bridge211.50.179 E310.10.086 Bridge310.162 E410.285 CR=CR=CR=Bridge2S1S2S3權(quán)重E3E1E2E3E4權(quán)重M1Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重S111.51.20.393 E1150.167 Bridge111.255/30.417 S210.50.224 E210.833 Bridge214/30.333 S310.383 E30.000 Bridge310.250 E40.000 CR=

26、CR=CR=Bridge3E1E2E3E4權(quán)重M1E1E2E3E4權(quán)重M2Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重E113550.536 E112.28.130.633 Bridge110.510.250 E21450.289 E213.730.289 Bridge2120.500 E3130.113 E310.078 Bridge310.250 E410.062 E410.000 CR=CR=CR=Bridge3M1M2權(quán)重S2E1E2E3E4權(quán)重S1Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重M115.50.846 E110.63.084.340.317 Bridge1111.80

27、.396 M210.154 E214.926.950.507 Bridge211.40.364 E311.410.103 Bridge310.239 E410.073 CR=CR=CR=Bridge3S1S2S3權(quán)重S2S1S2S3權(quán)重S2Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重S1120.50.311 S11010.500 Bridge1113.50.444 S210.50.196 S20100.000 Bridge2130.422 S310.493 S31010.500 Bridge310.134 CR=CR=CR=S3S1S2S3權(quán)重S3Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)

28、重S1120.667 Bridge110.830.421 S20.510.333 Bridge211.50.388 S30.000 Bridge310.191 CR=CR=注意：此處兩兩比擬矩陣的構(gòu)建是為下一步指標(biāo)權(quán)重調(diào)查問卷的的編制做好根底，根據(jù)指標(biāo)權(quán)重調(diào)查問卷，建立判斷矩陣，從而確定各元素問的優(yōu)勢(shì)度，即可計(jì)算超矩陣。指標(biāo)權(quán)重確定的方法很多，如：德爾菲法。1. 德爾菲法德爾菲法又稱為專家法，其特點(diǎn)在于集中專家的知識(shí)和經(jīng)歷，確定各指標(biāo)的權(quán)重，并在不斷的反應(yīng)和修改中得到比擬滿意的結(jié)果。根本步驟如下：1選擇專家。這是很重要的一步，選得好不好將直接影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性。一般情況下，選本專業(yè)領(lǐng)域中既有實(shí)

29、際工作經(jīng)歷又有較深理論修養(yǎng)的專家1030人左右，并需征得專家本人的同意。2將待定權(quán)重的 個(gè)指標(biāo)和有關(guān)資料以及統(tǒng)一確實(shí)定權(quán)重的規(guī)則發(fā)給選定的各位專家，請(qǐng)他們獨(dú)立的給出各指標(biāo)的權(quán)數(shù)值。3回收結(jié)果并計(jì)算各指標(biāo)權(quán)數(shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。4將計(jì)算的結(jié)果及補(bǔ)充資料返還給各位專家，要求所有的專家在新的根底上確定權(quán)數(shù)。5重復(fù)第3和第4步，直至各指標(biāo)權(quán)數(shù)與其均值的離差不超過預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)為止，也就是各專家的意見根本趨于一致，以此時(shí)各指標(biāo)權(quán)數(shù)的均值作為該指標(biāo)的權(quán)重。此外，為了使判斷更加準(zhǔn)確，令評(píng)價(jià)者了解已確定的權(quán)數(shù)把握性大小，還可以運(yùn)用“帶有信任度的德爾菲法，該方法需要在上述第5步每位專家最后給出權(quán)數(shù)值的同時(shí)，標(biāo)出各自

30、所給權(quán)數(shù)值的信任度。這樣，如果*一指標(biāo)權(quán)數(shù)的任任度較高時(shí)，就可以有較大的把握使用它，反之，只能暫時(shí)使用或設(shè)法改良。2. 兩兩比擬法這一方法往往與德爾菲法結(jié)合使用。當(dāng)需要確定權(quán)系數(shù)的指標(biāo)非常多時(shí)，專家們往往難以對(duì)所有各項(xiàng)的重要程度有把握和準(zhǔn)確的判斷。但對(duì)兩兩各項(xiàng)之間的重要程度作出判斷是比擬容易的。故而先讓專家和決策者對(duì)指標(biāo)作成比照擬，然后再確定權(quán)值。目前，人們廣泛采用19尺度作為確定判斷定量值的依據(jù)。Super Decision中對(duì)于構(gòu)建判斷矩陣采用的就是1-9分制的賦分法，其分別代表的含義為：l表示兩個(gè)元素相比，具有同樣重要性：3表示兩個(gè)元素相比，一個(gè)元素比另一個(gè)元索稍微重要；5表示兩個(gè)元素相

31、比，一個(gè)元素比另一個(gè)元素明顯重要；7表示兩個(gè)元素相比，一個(gè)元素比另一個(gè)元素強(qiáng)烈重要；9表示兩個(gè)元素相比，一個(gè)元素比另一個(gè)元素極端重要；2，4，6，8表示上述相鄰判斷的中值。二構(gòu)造指標(biāo)體系指標(biāo)體系的構(gòu)建主要指在Super Decision中完成整個(gè)模型的構(gòu)建，包括：創(chuàng)立元素集、節(jié)點(diǎn)、等。第一，創(chuàng)立元素集ClusterCluster，即元素集，對(duì)應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)，也就是二級(jí)指標(biāo)。1在桌面上單擊“Super Decisions圖標(biāo)或者選擇“開場(chǎng)“程序“Super Decisions“Super Decisions.e*e,啟動(dòng)Super Decisions，Super Decisions主界面，如圖

32、3所示。Super Decisions主界面注意：Super Decisions啟動(dòng)后，默認(rèn)已經(jīng)創(chuàng)立了一個(gè)“model，即模式，也可以通過執(zhí)行“【File】|【New】菜單命令來創(chuàng)立，如圖4所示。然后會(huì)彈出“Template Selection對(duì)話框，如圖5所示，來選擇模板。在選擇好模板后，單擊“Continue按鈕完成模式創(chuàng)立。創(chuàng)立模式菜單示意圖Template Selection對(duì)話框2進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【Design】|【Cluster】|【New】菜單命令，調(diào)用“New Cluster Dialog對(duì)話框，如圖6所示。創(chuàng)立Cluster菜單示意圖3在彈出的

33、“New Cluster Dialog對(duì)話中，“Name框輸入二級(jí)指標(biāo)“Alternatives(A)，“Description框輸入二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的描述，“Main Font選項(xiàng)更改字體大小，“Icon選項(xiàng)更改Cluster圖標(biāo)，“Color選項(xiàng)更改Cluster顏色利用顏色可以使層次構(gòu)造更加清晰，點(diǎn)“Create Another按紐，完成Cluster的創(chuàng)立，如圖7所示。New Cluster Dialog對(duì)話框4反復(fù)執(zhí)行上述過程直到把所有的二級(jí)指標(biāo)創(chuàng)立完畢，可在SuperDecision軟件中看到指標(biāo)的元素集的示意圖，如圖8所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)元素集的示意圖注意：在每一個(gè)Cl

34、uster二級(jí)指標(biāo)的元素集框上右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“Edit Cluster命令可以編輯Cluster，選擇“Create node in Cluster n建立Node，選擇“Remove cluster可以刪除所選屬性。鼠標(biāo)雙擊圖中的各元素集.便展開顯示元素集包含的所有元素。箭頭相互影響，環(huán)形箭頭代表部元素之間有影響。第二，創(chuàng)立元素NodeNode，即元素，對(duì)應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)中的指標(biāo)分項(xiàng)，也就是三級(jí)指標(biāo)。創(chuàng)立元素也就是編輯網(wǎng)絡(luò)層指標(biāo)，是指向各二級(jí)指標(biāo)添加下一級(jí)指標(biāo)。1進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【Design】|【Node】|【New】菜單命令，調(diào)用“Clust

35、er Selector對(duì)話框，如圖9所示。創(chuàng)立Node菜單示意圖2在彈出的“Cluster Selector對(duì)話中，選擇要為之創(chuàng)立元素Node的元素集Cluster，點(diǎn)“Okay按紐，完成Cluster的選取，如圖10所示。Cluster Selector對(duì)話框3在彈出的“New Node Dialog對(duì)話中，“Name框輸入三級(jí)指標(biāo)“B1”，“Description框輸入三級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的描述，“Main Font選項(xiàng)更改字體大小，“Icon選項(xiàng)更改Node圖標(biāo)，“Color選項(xiàng)更改Node顏色，點(diǎn)“Create Another按紐，完成Node的創(chuàng)立，如圖11所示。NewNode Dialog

36、對(duì)話框4反復(fù)執(zhí)行上述過程直到把所有的二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的三級(jí)指標(biāo)創(chuàng)立完畢。至此，所有指標(biāo)就以元素集和元素的形式輸入到Super Decision中，如圖12所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)元素集和元素的示意圖第三，建立元素集及元素之間的關(guān)聯(lián)1進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【Design】|【Node conne*ions from】菜單命令，調(diào)用“Node Selector對(duì)話框，如圖13所示。創(chuàng)立Conne*ions菜單示意圖2在彈出的“Node Selector對(duì)話框中，選擇要為之創(chuàng)立Conne*ions的元素Node，點(diǎn)“Okay按紐，在彈出的“Node Selector對(duì)

37、話框中可以選擇被將要?jiǎng)?chuàng)立的元素影響的所有元素，如圖14所示。“Node Selector對(duì)話框注意：1.“Do Connections圖標(biāo)可建立屬性之間的相關(guān)關(guān)系，箭頭的元素影響著尾部的影響，雙向箭頭表示元素之間有相互影響。在同一群中的元素之間有相互影響時(shí)用一個(gè)封閉環(huán)狀雙向箭頭表示。2.“Show Node Conne*ions圖標(biāo)可顯示元素之間的相關(guān)關(guān)系，當(dāng)鼠標(biāo)懸停在元素上方時(shí)，被其影響的元素會(huì)顯示一個(gè)紅色的邊框，并且與之相關(guān)的也顯示出來。元素NodeS1示意圖4根據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況表表2提供的關(guān)聯(lián)情況，反復(fù)執(zhí)行上述過程直到把所有元素Node的創(chuàng)立完畢。至此，完整的網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)

38、造模型輸入到Super Decision中，如圖16所示。應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估ANP模型圖三構(gòu)造ANP超矩陣計(jì)算權(quán)重第一，建立判斷矩陣并賦值1構(gòu)建二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【Assess/pare】|【Cluster parisons】菜單命令或者單擊主界面中“AB按鈕，調(diào)用“Cluster parisons對(duì)話框，如圖17所示。可以選擇判斷矩陣的準(zhǔn)則和構(gòu)建判斷矩陣的元素集，所有元素集中的所有元素的關(guān)聯(lián)，都將以這種判斷矩陣的方式定量反映。Cluster parisons對(duì)話框單擊【Do parison】按鈕，翻開【判斷矩陣提問式】對(duì)話框，如圖18所示，根據(jù)

39、專家所填問卷來選擇各指標(biāo)之間的重要程度系數(shù)。在提問形式中, 根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果選擇重要程度的系數(shù)，重復(fù)圖17的過程。圖18所示為問卷形式的輸入，前4種輸入方式是相關(guān)聯(lián)的，即采取其中任意一種方法輸入后，其余3種方法也就自動(dòng)得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)專家所填問卷來選擇各指標(biāo)之間的重要程度系數(shù)。Cluster parisons for “Alternatives(A)對(duì)話框SuperDecision按照特征根法自動(dòng)得出矩陣的權(quán)重，除了自動(dòng)計(jì)算權(quán)重外，還給出一致性檢驗(yàn)的結(jié)果，如圖19所示，單擊【putations】|【Show new priorities】菜單命令，翻開【Priorities】對(duì)話框，如圖2

40、0所示，顯示該判斷矩陣各具體表現(xiàn)指標(biāo)生成的權(quán)重和一致性檢驗(yàn)的結(jié)果?！緋utations】|【Show new priorities】菜單命令如圖20所示，對(duì)于 “Alternatives(A) 判斷矩陣的一致性系數(shù)CR=0.06580.1，說明權(quán)重可以承受?！癆lternatives(A)判斷矩陣的【Priorities】對(duì)話框單擊“okay返回到圖17所示界面。點(diǎn)選圖中的“Yes表示判斷矩陣構(gòu)筑完成，再重新選擇判斷準(zhǔn)則和要判斷的元素集合，重復(fù)構(gòu)筑判斷矩陣并確定權(quán)重。接著構(gòu)筑完所有判斷矩陣。2構(gòu)建三級(jí)指標(biāo)判斷矩陣進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【Assess/pare】|【No

41、de parisons】菜單命令或者單擊主界面中“ab按鈕，調(diào)用“Node parisons對(duì)話框，如圖21所示?？梢赃x擇判斷矩陣的準(zhǔn)則和構(gòu)建判斷矩陣的元素集，所有元素集中的所有元素的關(guān)聯(lián)，都將以這種判斷矩陣的方式定量反映。Node parisons對(duì)話框單擊【Do parison】按鈕，翻開【判斷矩陣提問式】對(duì)話框，如圖22所示，根據(jù)專家所填問卷來選擇各指標(biāo)之間的重要程度系數(shù)。在提問形式中, 根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果選擇重要程度的系數(shù)，重復(fù)圖21的過程。parisons wrt “Bridge 1” node in “E Economy(E) clisterSuperDecision按照特征根法自動(dòng)

42、得出矩陣的權(quán)重，除了自動(dòng)計(jì)算權(quán)重外，還給出一致性檢驗(yàn)的結(jié)果，如圖23所示，單擊【putations】|【Show new priorities】菜單命令，翻開【Priorities】對(duì)話框，如圖24所示，顯示該判斷矩陣各具體表現(xiàn)指標(biāo)生成的權(quán)重和一致性檢驗(yàn)的結(jié)果。【putations】|【Show new priorities】菜單命令如圖24所示，對(duì)于“Bridge 1判斷矩陣的一致性系數(shù)CR=0.08240.1，說明權(quán)重可以承受。“Bridge 1判斷矩陣的【Priorities】對(duì)話框單擊“okay返回到圖21所示界面。點(diǎn)選圖中的“Yes表示判斷矩陣構(gòu)筑完成，再重新選擇判斷準(zhǔn)則和要判斷的元

43、素集合，重復(fù)構(gòu)筑判斷矩陣并確定權(quán)重。接著構(gòu)筑完所有判斷矩陣。第二，計(jì)算未加權(quán)超超級(jí)矩陣未加權(quán)超級(jí)矩陣可以選擇判斷矩陣的準(zhǔn)則和構(gòu)建判斷矩陣的元素集，所有元素集中的所有元素的關(guān)聯(lián)，都將以這種判斷矩陣的方式定量反映。未加權(quán)超級(jí)矩陣的計(jì)算在所有判斷矩陣構(gòu)建完成后，直接由Super Decisions計(jì)算，不需要人工參與。1進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【putafions】|【Unweighted Super Matri*】|【Te*t】菜單命令，如圖25所示。2翻開“Unweighted Super Matri*對(duì)話框，顯示本例的未加權(quán)超矩陣，如表10所示。Unweighted S

44、uper Matri*Unweighted Super Matri*應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案耐久性經(jīng)濟(jì)性可制造性平安性Bridge1Bridge2Bridge3D1E1E2E3E4M1M2S1S2S3方案Bridge10.000 0.000 0.000 0.548 0.126 0.109 0.273 0.659 0.417 0.250 0.396 0.444 0.421 Bridge20.000 0.000 0.000 0.277 0.475 0.582 0.545 0.179 0.333 0.500 0.364 0.422 0.388 Bridge30.000 0.000 0.000 0.175 0

45、.399 0.309 0.182 0.162 0.250 0.250 0.239 0.134 0.191 耐D11.000 1.000 1.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 1.000 1.000 經(jīng)濟(jì)E10.608 0.599 0.536 0.527 0.494 0.629 0.167 1.000 0.633 0.000 1.000 0.317 1.000 E20.231 0.204 0.289 0.386 0.376 0.000 0.833 0.000 0.289 0.000 0.000 0.507 0.000 E30.

46、101 0.108 0.113 0.071 0.079 0.086 0.000 0.000 0.078 1.000 0.000 0.103 0.000 E40.060 0.089 0.062 0.016 0.052 0.285 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.073 0.000 制造M10.889 0.857 0.846 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 M20.111 0.143 0.154 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000

47、0.000 1.000 0.000 平安S10.548 0.393 0.311 0.637 0.658 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.667 S20.194 0.224 0.196 0.105 0.197 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.333 S30.258 0.383 0.493 0.258 0.146 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 第三，計(jì)算加權(quán)超級(jí)矩陣建立好未加權(quán)超級(jí)矩陣，即可對(duì)超級(jí)矩陣作加權(quán)計(jì)算。加權(quán)超級(jí)矩

48、陣的計(jì)算在未加權(quán)超級(jí)矩陣構(gòu)建完成后，直接由Super Decisions計(jì)算，不需要人工參與。1進(jìn)入SuperDecisions的主界面，執(zhí)行“【putafions】|【W(wǎng)eighted Super Matri*】|【Te*t】菜單命令，如圖26所示。2翻開“Weighted Super Matri*對(duì)話框，顯示本例的加權(quán)超矩陣，如表11所示。Weighted Super Matri*WeightedSuper Matri*應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案耐久性經(jīng)濟(jì)性可制造性平安性Bridge1Bridge2Bridge3D1E1E2E3E4M1M2S1S2S3方案Bridge10.000 0.000 0.0

49、00 0.289 0.059 0.065 0.187 0.476 0.339 0.203 0.197 0.215 0.210 Bridge20.000 0.000 0.000 0.146 0.222 0.346 0.374 0.129 0.271 0.407 0.182 0.204 0.193 Bridge30.000 0.000 0.000 0.092 0.186 0.184 0.125 0.117 0.203 0.203 0.119 0.065 0.095 耐D10.141 0.141 0.141 0.000 0.000 0.132 0.000 0.000 0.000 0.000 0.11

50、0 0.107 0.110 經(jīng)濟(jì)E10.159 0.157 0.140 0.074 0.088 0.144 0.044 0.278 0.118 0.000 0.145 0.045 0.145 E20.061 0.053 0.076 0.054 0.067 0.000 0.220 0.000 0.054 0.000 0.000 0.072 0.000 E30.026 0.028 0.030 0.010 0.014 0.020 0.000 0.000 0.014 0.186 0.000 0.015 0.000 E40.016 0.023 0.016 0.002 0.009 0.065 0.000

51、0.000 0.000 0.000 0.000 0.010 0.000 制造M10.040 0.038 0.038 0.000 0.000 0.044 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 M20.005 0.006 0.007 0.000 0.000 0.000 0.051 0.000 0.000 0.000 0.000 0.029 0.000 平安S10.303 0.217 0.172 0.212 0.233 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.120 0.164 S20.107 0.124 0.108 0.035 0.070 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.246 0.000 0.082 S30.142 0.211 0.272 0.086 0.052 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.120 0.000 第四，計(jì)算局部權(quán)重和全局權(quán)重為了反映元素之問的依存關(guān)系，還需要對(duì)加權(quán)矩陣做一個(gè)穩(wěn)定性處理，具體