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改進(jìn)AHP在企業(yè)信息化評(píng)估指標(biāo)權(quán)重確定中的應(yīng)用

當(dāng)前,信息化對(duì)企業(yè)全面建設(shè)的推動(dòng)和引領(lǐng)作用日益顯現(xiàn),如何科學(xué)評(píng)估企業(yè)信息化水平,真實(shí)反映信息化建設(shè)存在的問題和不足,對(duì)加快推進(jìn)企業(yè)全面建設(shè)具有重要意義和作用。在對(duì)信息化水平進(jìn)行評(píng)估時(shí),用得最多的是層次分析法(AHP)。鑒于傳統(tǒng)層次分析法在運(yùn)用1~9標(biāo)度構(gòu)造判斷矩陣時(shí),存在指標(biāo)間權(quán)重值差距過(guò)大,某些指標(biāo)在體系中的效用得不到充分體現(xiàn)的不足,本文采用一種改進(jìn)標(biāo)度來(lái)確定企業(yè)信息化評(píng)估指標(biāo)權(quán)重,通過(guò)比較分析驗(yàn)證該方法的科學(xué)性和優(yōu)越性。

1構(gòu)建企業(yè)信息化評(píng)估指標(biāo)體系

本文緊緊圍繞企業(yè)信息化建設(shè)實(shí)際,結(jié)合頂層設(shè)計(jì)思想,從支撐層、基礎(chǔ)層和應(yīng)用層3個(gè)層面上進(jìn)行指標(biāo)確定和評(píng)估體系構(gòu)建。在支撐層上選取信息化實(shí)施環(huán)境、信息化人才素質(zhì),基礎(chǔ)層上選取信息化基礎(chǔ)建設(shè)、信息安全,應(yīng)用層上選取信息化效益、信息化應(yīng)用總共六大要素作為一級(jí)指標(biāo),每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下又選取若干二級(jí)指標(biāo),這樣便構(gòu)成了企業(yè)信息化評(píng)估指標(biāo)體系的基本方案,如表1所示。

2層次分析法的改進(jìn)

層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty教授于20世紀(jì)70年代初提出的一種綜合評(píng)估方法,適用于解決結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、決策指標(biāo)較多且不易量化的多目標(biāo)決策問題,它的主要特征是:合理地把定性與定量決策結(jié)合起來(lái),按照思維心理的規(guī)律把決策過(guò)程層次化、數(shù)量化。

2.1層次分析法的步驟

層次分析法大體分為4個(gè)步驟,即:(1) 建立層次結(jié)構(gòu)模型;(2) 構(gòu)造判斷矩陣;(3) 層次單排序及其一致性檢驗(yàn);(4) 層次總排序及其一致性檢驗(yàn)。

2.2標(biāo)度的改進(jìn)

傳統(tǒng)層次分析法使用的是Saaty教授首次提出的1~9標(biāo)度,這種標(biāo)度在實(shí)際應(yīng)用中存在不足之處,如“稍微重要”的標(biāo)度值為3,即把比“同樣重要”大3倍的情況認(rèn)為是“稍微重要”,這與人們通常的認(rèn)識(shí)相差太大。引用該標(biāo)度值進(jìn)行計(jì)算,得到的權(quán)值不精確、不可靠。因此,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3],本文采用性能更好的10/10~18/2標(biāo)度進(jìn)行計(jì)算,它與1~9標(biāo)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。

兩者對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI如表3所示,其中n = 1,2時(shí),RI值為0。

3權(quán)重確定及對(duì)比分析

下面通過(guò)實(shí)際計(jì)算來(lái)驗(yàn)證改進(jìn)AHP的科學(xué)性和優(yōu)越性。筆者進(jìn)行問卷調(diào)查并向有關(guān)專家咨詢,依據(jù)表1所示體系結(jié)構(gòu),首先得到傳統(tǒng)標(biāo)度下的一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣A,然后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換,得到改進(jìn)標(biāo)度下的一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣A*。

A =1 5 1/235 31/51 1/51/5 21/5 2 5146 41/3 5 1/4 13 31/51/21/61/3 11/51/3 5 1/41/3 5 1

A* = 114/6 9/11 12/8 14/6 12/86/141 6/14 6/14 11/9 6/1411/914/6 1 13/7 3 13/7 7/1314/6 7/13 1 12/8 12/86/14 9/11 1/38/1216/148/12 14/6 7/13 8/12 14/6 1

運(yùn)用Matlab計(jì)算,精確求出矩陣A的CR = 0.091 6,A*的CR = 0.007 1。根據(jù)層次分析法的原理,當(dāng)CR ≤ 0.1時(shí)則可認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性,因此,矩陣A和A*的特征向量可以作為指標(biāo)權(quán)重。其權(quán)重如表4所示。

同樣,邀請(qǐng)專家對(duì)各二級(jí)指標(biāo)按照1~9標(biāo)度進(jìn)行打分,構(gòu)造判斷矩陣如下:

A1 = 1 325 421/3 12 43 1/51/21/2 1 32 1/51/51/41/311/41/51/41/31/24 1 1/31/2 5 5 5 31A2 =1 33 1/51/311/21/51/32 1 1/555 5 1

A3 =1 41/2 1/331/411/51/61/2 2 5 1 35 3 6 1/3 141/321/51/4 1A4 =1 321/311/41/24 1

A5 =1 1/41/23 4 13 5 2 1/3 1 51/31/51/51 A6 = 1 356 3 51/3 15 6 2 41/51/5 1 31/221/61/61/311/51/21/31/2 2 5 131/51/41/221/3 1

經(jīng)一致性檢驗(yàn),以上判斷矩陣皆滿足要求。標(biāo)度改進(jìn)后,得到新的二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣A*i(i = 1,2,3,4,5,6),通過(guò)檢驗(yàn),也均具有滿意的一致性。利用二級(jí)指標(biāo)層次單排序的結(jié)果,計(jì)算層次總排序,得最終權(quán)重結(jié)果如表5所示。

經(jīng)計(jì)算,傳統(tǒng)標(biāo)度下的層次總排序CR = 0.071 4,改進(jìn)標(biāo)度下的層次總排序CR = 0.006 9,因此兩種層次總排序結(jié)果均具有滿意的一致性。

由表5可知,采用傳統(tǒng)的1~9標(biāo)度計(jì)算,指標(biāo)間的權(quán)重值差距很大,其中權(quán)重最大的為“企業(yè)聯(lián)網(wǎng)率”,權(quán)重值為0.159 0;最小的為“辦公自動(dòng)化水平”,權(quán)重值為0.002 5,前者是后者的63.6倍。而采用改進(jìn)的10/10~18/2標(biāo)度計(jì)算,兩者則相差6.5倍,差距明顯縮小,各指標(biāo)在系統(tǒng)中的重要性更接近實(shí)際情況,這證明改進(jìn)標(biāo)度是科學(xué)的、有效的。
4結(jié)語(yǔ)

從以上計(jì)算可以看出,運(yùn)用改進(jìn)標(biāo)度對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整,增強(qiáng)了層次分析法的實(shí)用性,使權(quán)重值差距控制在合理范圍。而且由于是對(duì)判斷矩陣進(jìn)行整體調(diào)整,并沒有改變?cè)仃嚨闹匾耘判?,因此若原判斷矩陣滿足一致性要求,那么改進(jìn)后的判斷矩陣也滿足一致性要求。實(shí)際上,企業(yè)信息化評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程,要得到更加客觀的評(píng)估數(shù)據(jù),還必須廣泛征求專家意見。


主要參考文獻(xiàn)

[1] 馬莉,孫延明,田志軍,等. 企業(yè)信息化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 現(xiàn)代制造工程,2005(3):41-43.

[2] 李鋼,陳萍,齊二石. 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)及其在企業(yè)信息化中的應(yīng)用[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),2008,14(1):96-101.

[3] 曲生.層次分析法的改進(jìn)及在安全決策中應(yīng)用的研究[J]. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2009(5):111-114.

[4] 吳祈宗,鄭志勇,鄧偉. 運(yùn)籌學(xué)與最優(yōu)化MATLAB編程[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文

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