用SuperDecision進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP)的應(yīng)用實(shí)例

1、用SuperDecision進(jìn)行網(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的基礎(chǔ)上于提出來的一種適應(yīng)非獨(dú)立遞階層次結(jié)構(gòu)的決策方法網(wǎng)絡(luò)層次分析法（Analytic Network Process，ANP）9。網(wǎng)絡(luò)層次分析法將系統(tǒng)內(nèi)各元素的關(guān)系用類似網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示，而不再是簡(jiǎn)單的遞階層次結(jié)構(gòu)，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)行決策分析時(shí)，需要決策者對(duì)每個(gè)因素（影響因子）進(jìn)行兩兩相對(duì)重要程度的判定。在實(shí)際生活中，決策者常常不是

2、對(duì)所有的決策因素（影響因子）進(jìn)行相對(duì)重要程度判斷，而是根據(jù)自己的情況（知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、喜好）對(duì)某幾個(gè)因素（影響因子）進(jìn)行相對(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)行分析，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)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)與決策的實(shí)際問題1。（二）ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ANP考慮到遞階層次結(jié)構(gòu)內(nèi)部循環(huán)及其存在的依賴性和反饋性，將系統(tǒng)元素劃分為兩大部分，第一部分稱為控制因素層，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?？刂圃刂锌梢詻]有決策準(zhǔn)

3、則，但至少有一個(gè)目標(biāo)，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。第二部分為網(wǎng)絡(luò)層，它是由所有受控制層支配的元素組成的，其內(nèi)部是互相影響的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，圖1就是一個(gè)典型的ANP結(jié)構(gòu)。圖1 典型的ANP結(jié)構(gòu)圖二、ANP算法步驟（一）分析問題。將決策問題進(jìn)行系統(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內(nèi)部獨(dú)立, 是否存在依存和反饋?？捎脮?huì)議討論、專家填表等形式和方法進(jìn)行。（二）構(gòu)造ANP的典型結(jié)構(gòu)。首先是構(gòu)造控制層次(Control Hierarchy),先界定決策目標(biāo)。再界定決策準(zhǔn)則,這是問題的基本。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

4、權(quán)的核心工作:解超矩陣,這是一種非常復(fù)雜的計(jì)算過程,手工運(yùn)算難度很大,應(yīng)用Super Decision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)行兩兩比較；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法的原理和過程比較復(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)果精

5、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，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)用基于依存和反饋的網(wǎng)絡(luò)層次分析法（ANP）對(duì)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(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)行分析，理清思路，構(gòu)建起評(píng)價(jià)體系。第一，針對(duì)問題進(jìn)行分析，并依此形成指標(biāo)體系。在設(shè)計(jì)某一座應(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。要比較的因素主要有：1、安

6、全性S橋梁的安全性包括橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(S1)、剛度(S2)、穩(wěn)定性(S3)。結(jié)構(gòu)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)性與安全性是一對(duì)矛盾。經(jīng)濟(jì)性越高，安全性就會(huì)降低；安全性越高，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。若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

7、有與施工周期相對(duì)應(yīng)的耐久性。耐久性與經(jīng)濟(jì)性、安全性存在相互依賴關(guān)系。若橋梁耐久性大大超過施工周期，則橋梁的安全性是有保證的，而經(jīng)濟(jì)性就較差了；反之，若橋梁耐久性達(dá)不到施工周期的時(shí)間，則橋梁的經(jīng)濟(jì)性是好了，而安全性得不到保證了。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)盡量避免焊接，若要焊接，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

8、外界因素的影響較大。安全性和經(jīng)濟(jì)性是一對(duì)矛盾。若要保證較高的安全性，如施工周期是3年，要保證6年的安全性，則材料費(fèi)用就會(huì)高，制造性要求也高，但經(jīng)濟(jì)性差；若要保證較高的經(jīng)濟(jì)性，如施工周期是3年，僅保證3年的安全性，則材料費(fèi)用就會(huì)低，制造性要求不高，但安全性差。耐久性與安全性是依存的，與經(jīng)濟(jì)性是矛盾的。耐久性好，則安全性好，但經(jīng)濟(jì)性差；安全性好，則耐久性好。表1 評(píng)估應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案指標(biāo)體系1安全性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)體現(xiàn)公正性和客觀

9、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).這就需要在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)全面考證，盡量避免主觀人為因素的干擾和介入。2)指標(biāo)的選取要體現(xiàn)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)項(xiàng)目特點(diǎn)，處理好共性和個(gè)性的關(guān)系，確保定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)建依存和反饋關(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（反饋或依賴）進(jìn)行研究，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

10、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)情況。如下圖所示：表2 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

11、。請(qǐng)?jiān)谧罅幸蛩赜绊戫敳恳蛩氐南鄳?yīng)空格中打“”。圖2 應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估ANP結(jié)構(gòu)圖第三，形成兩兩比較矩陣。兩兩比較矩陣，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)重要性的比較，凡是相互之間存在依存和反饋關(guān)系的, 都應(yīng)進(jìn)行兩兩比較。判斷矩陣是層次分析法的基本信息，也是進(jìn)行相對(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

12、級(jí)被影響因素進(jìn)行計(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)行計(jì)數(shù)，最終得到一個(gè)二維表，如表3所示。表3 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)兩兩比較矩陣，即：只要相應(yīng)計(jì)數(shù)大于

13、0，就必須建立兩兩比較矩陣，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。表4 應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估二級(jí)指標(biāo)兩兩比較矩陣ADEMSDEMSDAESAESEADEMSADEMSMAEAESADEMSADEMS根據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估二級(jí)指標(biāo)兩兩比較矩陣（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。表5 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，左列為相比較指標(biāo)。請(qǐng)?jiān)谧罅邢啾容^指標(biāo)的相應(yīng)空格中打“+”或者“-”，其中：“+”表示正關(guān)系，“-”表

14、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)行計(jì)數(shù)運(yùn)算，即：將作為影響因素的三級(jí)指標(biāo)中劃了“”的三級(jí)被影響因素進(jìn)行計(jì)數(shù)，最終得到一個(gè)二維表，如表6所示。表6 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)E1343E23131E3321E431Manufacturab

15、ility(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)兩兩比較矩陣，即：只要相應(yīng)計(jì)數(shù)大于1，就必須建立兩兩比較矩陣，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。表7 應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估三級(jí)指標(biāo)兩兩比較矩陣Bridge1E1E2E3E4D1E1E2E3E4D1Bridge1Bridge2Bridge3E1E1Bridge1E2E2Bridge2E3E3Bridge3E4E4Bridge1M1M2D1S1S2S3E1Bridge1Bridge2Bridge3M1S1Bridge1M2S2

16、Bridge2S3Bridge3Bridge1S1S2S3E1E1E2E3E4E2Bridge1Bridge2Bridge3S1E1Bridge1S2E2Bridge2S3E3Bridge3E4Bridge2E1E2E3E4E1S1S2S3E3Bridge1Bridge2Bridge3E1S1Bridge1E2S2Bridge2E3S3Bridge3E4Bridge2M1M2E2E1E2E3E4E4Bridge1Bridge2Bridge3M1E1Bridge1M2E2Bridge2E3Bridge3E4Bridge2S1S2S3E3E1E2E3E4M1Bridge1Bridge2Bridge

17、3S1E1Bridge1S2E2Bridge2S3E3Bridge3E4Bridge3E1E2E3E4M1E1E2E3E4M2Bridge1Bridge2Bridge3E1E1Bridge1E2E2Bridge2E3E3Bridge3E4E4Bridge3M1M2S2E1E2E3E4S1Bridge1Bridge2Bridge3M1E1Bridge1M2E2Bridge2E3Bridge3E4Bridge3S1S2S3S2S1S2S3S2Bridge1Bridge2Bridge3S1S1Bridge1S2S2Bridge2S3S3Bridge3S3S1S2S3S3Bridge1Bridge2B

18、ridge3S1Bridge1S2Bridge2S3Bridge3根據(jù)應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估三級(jí)指標(biāo)兩兩比較矩陣（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)指標(biāo)重要度調(diào)查表，以Bridge1為例，如表8所示。表8 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，左列為相比較指標(biāo)。請(qǐng)?jiān)谧罅邢啾容^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

19、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)大部分來自于問卷調(diào)查。問卷處理主要采用Excel完成，而指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算則采用Super Decision完成。此處我們主要利用Excel進(jìn)行調(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)查問卷有兩部分，包括：第一，指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)情況，也就是指標(biāo)間的反饋和依賴關(guān)系；第二，存在反饋或依賴關(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)行，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)講述的是存在反饋或依賴關(guān)系指標(biāo)間的重要程度的調(diào)查問卷，即：判斷矩陣

20、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)元素兩兩比較哪個(gè)重要，重要多少，對(duì)重要性程度按1-9賦值。若在實(shí)際操作中構(gòu)造的判斷矩陣不具有一致性，擇需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。表9 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=

21、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)行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)行，而且要盡量借助Excel等工具來進(jìn)行，在上面講述的德爾菲法是我們進(jìn)行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較矩陣的權(quán)重，如表10所示。表10 1-9標(biāo)度法EADEMS權(quán)重SADEMS權(quán)重ADEMS權(quán)重A143920.41A136930.484D11/351/40.141D1/411/351/40.091D1/311/351/20.107E3151/30.2619E1/33151/30.157E1/63151/30.1

22、41M1/51/511/90.0447M1/91/51/511/90.031M1/91/51/511/90.029S43910.5521S1/243910.311S1/323910.239CR=0.0658CR=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 E21

23、340.231 E215.5240.386 Bridge211.60.277 E3130.101 E314.50.071 Bridge310.175 E410.060 E410.016 CR=CR=CR=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E2Bridge1Bri

24、dge2Bridge3權(quán)重S11320.548 E112580.494 Bridge111/51/30.109 S210.80.194 E21860.376 Bridge2120.582 S310.258 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 E

25、311.210.108 S310.146 Bridge310.182 E410.089 CR=CR=CR=Bridge2M1M2權(quán)重E2E1E2E3E4權(quán)重E4Bridge1Bridge2Bridge3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

26、Bridge111.255/30.417 S210.50.224 E210.833 Bridge214/30.333 S310.383 E30.000 Bridge310.250 E40.000 CR=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=

27、CR=CR=Bridge3M1M2權(quán)重S2E1E2E3E4權(quán)重S1Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重M115.50.846 E110.63.084.340.317 Bridge1111.80.396 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 S2

28、0100.000 Bridge2130.422 S310.493 S31010.500 Bridge310.134 CR=CR=CR=S3S1S2S3權(quán)重S3Bridge1Bridge2Bridge3權(quán)重S1120.667 Bridge110.830.421 S20.510.333 Bridge211.50.388 S30.000 Bridge310.191 CR=CR=注意：此處兩兩比較矩陣的構(gòu)建是為下一步指標(biāo)權(quán)重調(diào)查問卷的的編制做好基礎(chǔ)，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

29、特點(diǎn)在于集中專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，確定各指標(biāo)的權(quán)重，并在不斷的反饋和修改中得到比較滿意的結(jié)果?；静襟E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)際工作經(jīng)驗(yàn)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)一的確定權(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基礎(chǔ)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

30、，也就是各專家的意見基本趨于一致，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)出各自所給權(quán)數(shù)值的信任度。這樣，如果某一指標(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)法改進(jìn)。2. 兩兩比較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較容易的。故而先讓專家和決策者對(duì)指標(biāo)作成對(duì)比較，然后再確定權(quán)值。目前，人們廣泛

31、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)建元素集、節(jié)點(diǎn)、鏈接等。第一，創(chuàng)建元素集ClusterCluster，即元素集，對(duì)應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)層

32、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“開始”“程序”“Super Decisions”“Super Decisions.exe”,啟動(dòng)Super Decisions，Super Decisions主界面，如圖3所示。圖3 Super Decisions主界面注意：Super Decisions啟動(dòng)后，默認(rèn)已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)“model”，即模式，也可以通過執(zhí)行“【File】|【New】”菜單命令來創(chuàng)建，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)建。

33、圖4 創(chuàng)建模式菜單示意圖圖5 Template Selection對(duì)話框2進(jìn)入Super Decisions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。圖6 創(chuàng)建Cluster菜單示意圖3在彈出的“New Cluster Dialog”對(duì)話中，“Name”框內(nèi)輸入二級(jí)指標(biāo)“Alternatives(A)”，“Description”框內(nèi)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結(jié)

34、構(gòu)更加清晰），點(diǎn)“Create Another”按紐，完成Cluster的創(chuàng)建，如圖7所示。圖7 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)建完畢，可在Super Decision軟件中看到指標(biāo)的元素集的示意圖，如圖8所示。圖8 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)Cluster（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

35、開顯示元素集內(nèi)包含的所有元素。箭頭相互影響，環(huán)形箭頭代表內(nèi)部元素之間有影響。第二，創(chuàng)建元素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)建元素也就是編輯網(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Super Decisions的主界面，執(zhí)行“【Design】|【Node】|【New】”菜單命令，調(diào)用“Cluster Selector”對(duì)話框，如圖9所示。圖9 創(chuàng)建Node菜單示意圖2在彈出的“Cluster Selector”對(duì)話中，選擇要為之創(chuàng)建元素（Node）的元素集（Cluster），點(diǎn)“Okay”按紐，完成Cluster的選取，如圖10所示。圖10

36、Cluster Selector對(duì)話框3在彈出的“New Node Dialog”對(duì)話中，“Name”框內(nèi)輸入三級(jí)指標(biāo)“B1”，“Description”框內(nèi)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)建，如圖11所示。圖11 New Node 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)對(duì)應(yīng)的三級(jí)指標(biāo)創(chuàng)建完畢。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。圖12 應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)元素

37、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Super Decisions的主界面，執(zhí)行“【Design】|【Node connexions from】”菜單命令，調(diào)用“Node Selector”對(duì)話框，如圖13所示。圖13 創(chuàng)建Connexions菜單示意圖2在彈出的“Node Selector”對(duì)話框中，選擇要為之創(chuàng)建鏈接（Connexions）的元素（Node），點(diǎn)“Okay”按紐，在彈出的“Node Selector”對(duì)話框中可以選擇被將要?jiǎng)?chuàng)建鏈接的元素影響的所有元素，如圖14所示。 圖14 “Node Selector”對(duì)話框注意：1.“Do Connections”圖標(biāo)

38、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 Connexions”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)的鏈接也顯示出來。圖15 元素（Node）S1鏈接示意圖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）的鏈接創(chuàng)建完畢。至此，完整的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型輸入到Super Decision中，如圖16所示。圖16 應(yīng)急橋梁設(shè)計(jì)方案評(píng)估ANP模型圖（三）

39、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Super Decisions的主界面，執(zhí)行“【Assess/Compare】|【Cluster Comparisons】”菜單命令或者單擊主界面中“AB”按鈕，調(diào)用“Cluster Comparisons”對(duì)話框，如圖17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。圖17 Cluster Comparisons對(duì)話框單擊【Do Comparison】按鈕，打開【判斷矩陣提問式】對(duì)話框，如圖18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17的過程。圖18所示為問卷形式的輸入，前