本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)分析法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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網(wǎng)絡(luò)分析法（Analytic Network Process，ANP）

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什么是網(wǎng)絡(luò)分析法

　　網(wǎng)絡(luò)分析法（ANP）是美國(guó)匹茲堡大學(xué)的T.L.Saaty教授于1996年提出的一種適應(yīng)非獨(dú)立的遞階層次結(jié)構(gòu)的決策方法，它是在層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡(jiǎn)稱AHP)的基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的一種新的實(shí)用決策方法。

　　AHP作為一種決策過程，它提供了一種表示決策因素測(cè)度的基本方法。這種方法采用相對(duì)標(biāo)度的形式，并充分利用了人的經(jīng)驗(yàn)和判斷力。在遞階層次結(jié)構(gòu)下，它根據(jù)所規(guī)定的相對(duì)標(biāo)度—比例標(biāo)度，依靠決策者的判斷，對(duì)同一層次有關(guān)元素的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較，并按層次從上到下合成方案對(duì)于決策目標(biāo)的測(cè)度。這種遞階層次結(jié)構(gòu)雖然給處理系統(tǒng)問題帶來了方便，同時(shí)也限制了它在復(fù)雜決策問題中的應(yīng)用。在許多實(shí)際問題中，各層次內(nèi)部元素往往是依賴的C低層元素對(duì)高層元素亦有支配作用，即存在反饋。此時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更類似于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)分析法正是適應(yīng)這種需要，由AHP延伸發(fā)展得到的系統(tǒng)決策方法。

　　ANP首先將系統(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)及決策準(zhǔn)則。所有的決策準(zhǔn)則均被認(rèn)為是彼此獨(dú)立的，且只受目標(biāo)元素支配�？刂埔蛩刂锌梢詻]有決策準(zhǔn)則，但至少有一個(gè)目標(biāo)�？刂茖又忻總�(gè)準(zhǔn)則的權(quán)重均可用AHP方法獲得。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組成的C其內(nèi)部是互相影響的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它是由所有受控制層支配的元素組成的，元素之間互相依存、互相支配，元素和層次間內(nèi)部不獨(dú)立，遞階層次結(jié)構(gòu)中的每個(gè)準(zhǔn)則支配的不是一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)部獨(dú)立的元素，，而是一個(gè)互相依存，反饋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。控制層和網(wǎng)絡(luò)層組成為典型ANP層次結(jié)構(gòu)，見下圖。

　　

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網(wǎng)絡(luò)分析法的特點(diǎn)

　　AHP通過分析影響目標(biāo)的一系列因素，比較其相對(duì)重要性，最后選出得分最高的方案即為最優(yōu)方案。Harker和Vargas曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)AHP：“AHP是一套復(fù)雜的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，當(dāng)我們進(jìn)行多目標(biāo)、多準(zhǔn)則以及多評(píng)委的決策時(shí)，面對(duì)眾多的可選方案，AHP能夠用來解決各種量化和非量化、理性與非理性的決策問題�！盇HP簡(jiǎn)單易用，其縝密的理論基礎(chǔ)決定了它能解決各種實(shí)際問題。AHP模型使各決策層之間相互聯(lián)系，并能推出跨層次之間的相互關(guān)系。模型的頂層為企業(yè)的總目標(biāo)，然后逐層分解成各項(xiàng)具體的準(zhǔn)則、子準(zhǔn)則等，直到管理者能夠量化各子準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重為止。

　　層次分析法能夠?yàn)闆Q策者解決各種復(fù)雜系統(tǒng)問題，但它也存在一些缺憾。例如，AHP就未能考慮到不同決策層或同一層次之間的相互影響，AHP模型只是強(qiáng)調(diào)各決策層之間的單向?qū)哟侮P(guān)系，即下一層對(duì)上一層的影響。但在實(shí)際工作中對(duì)總目標(biāo)層進(jìn)行逐層分解時(shí)，時(shí)常會(huì)遇到各因素交叉作用的情況。如一個(gè)項(xiàng)目的不同研究階段對(duì)各評(píng)委的權(quán)重是不同的；同樣，各評(píng)委在項(xiàng)目研究的不同階段對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的打分也會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)，AHP模型就顯得有些無能為力了。

　　網(wǎng)絡(luò)分析法的特點(diǎn)就是，在層次分析法的基礎(chǔ)上，考慮到了各因素或相鄰層次之間的相互影響，利用“超矩陣”對(duì)各相互作用并影響的因素進(jìn)行綜合分析得出其混合權(quán)重。而ANP模型并不要求像AHP模型那樣有嚴(yán)格的層次關(guān)系，各決策層或相同層次之間都存在相互作用，用雙箭頭表示層次間的相互作用關(guān)系。若是同一層中的相互作用就用雙循環(huán)箭頭表示。箭頭所指向的因素影響著箭尾的決策因素�；谶@一特點(diǎn)，ANP越來越受到?jīng)Q策者的親睞，成為企業(yè)在對(duì)許多復(fù)雜問題進(jìn)行決策的有效工具。ANP中各因素的相對(duì)重要性指標(biāo)的確定與AHP基本相同。各因素的相對(duì)重要性指標(biāo)（標(biāo)度）是通過對(duì)決策者進(jìn)行問卷調(diào)查得到的，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一些不一致的現(xiàn)象（如I與H比，標(biāo)度為3；J與K比，標(biāo)度為5；而I與K比，標(biāo)度為6）。

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網(wǎng)絡(luò)分析法的案例分析

　　案例：基于ANP的水電工程風(fēng)險(xiǎn)分析模型 　　1.水電工程風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

　　由于水電工程項(xiàng)目各分項(xiàng)工程眾多，且工程建設(shè)期一般較長(zhǎng)，各分項(xiàng)工程面臨的風(fēng)險(xiǎn)也將多種多樣，對(duì)水電工程風(fēng)險(xiǎn)從總體上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別將有一定的難度，并且很可能遺漏較重要的風(fēng)險(xiǎn)因素，因此在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)前有必要將整體工程進(jìn)行適當(dāng)分項(xiàng)工程劃分，然后再對(duì)各分項(xiàng)工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。同時(shí)由于風(fēng)險(xiǎn)因素的多樣化，有必要也將風(fēng)險(xiǎn)按照一定的風(fēng)險(xiǎn)原則進(jìn)行分解。因此本文采用項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)(WBS)與風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)(RBS)相結(jié)合的方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別。另外采用此方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別也將有利于風(fēng)險(xiǎn)因素ANP結(jié)構(gòu)模型的建立與求解。

　　2.工程項(xiàng)目的層次結(jié)構(gòu)模型

　　在建立整體工程風(fēng)險(xiǎn)因素網(wǎng)絡(luò)分析模型結(jié)構(gòu)時(shí)，首先要建立工程項(xiàng)目的工作結(jié)構(gòu)模型。由于各個(gè)子工程項(xiàng)目都有其相應(yīng)的工程控制目標(biāo):費(fèi)用、進(jìn)度、質(zhì)量、安全，并且各個(gè)子項(xiàng)目對(duì)整體工程項(xiàng)目目標(biāo)必然具有不同的重要程度影響。因此在建立工程項(xiàng)目的層次結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該將工程目標(biāo)作為判斷準(zhǔn)則對(duì)各子工程項(xiàng)目之間重要度進(jìn)行判斷。在WBS的基礎(chǔ)上建立的各子工程項(xiàng)目重要度模型是AHP結(jié)構(gòu)，如下圖所示例。

　　

　　3.風(fēng)險(xiǎn)因素的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

　　根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的來源將風(fēng)險(xiǎn)因素分為自然風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)政策風(fēng)險(xiǎn)五個(gè)類別。根據(jù)這五個(gè)類別風(fēng)險(xiǎn)再進(jìn)行具體的風(fēng)險(xiǎn)因素的劃分。

　　傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)具有發(fā)生概率和損失兩種屬性，但是這種定義顯然不能夠較全面的反映風(fēng)險(xiǎn)的本質(zhì)，因此張建設(shè)將可預(yù)測(cè)性、可控制性、可轉(zhuǎn)移性引人到風(fēng)險(xiǎn)屬性中，將風(fēng)險(xiǎn)看作是具有這五種屬性的多維特性對(duì)象進(jìn)行描述。引人多維屬性對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行描述可以從不同角度更全面的反映風(fēng)險(xiǎn)因素的特性，但其中可轉(zhuǎn)移性和可預(yù)測(cè)性均可在可控制性上反映，所以只須將可控制性進(jìn)行估計(jì)就可以較全面的反映風(fēng)險(xiǎn)的特性，根據(jù)研究的需要，分析認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)一般是對(duì)負(fù)面影響估計(jì)，在傳統(tǒng)的二維屬性的基礎(chǔ)上引人“不可控制性”對(duì)水電工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

　　在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過程中，只識(shí)別了風(fēng)險(xiǎn)因素，而要建立ANP模型還必須對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素之間的互相影響關(guān)系進(jìn)行研究。通過以專家調(diào)查或是小組討論方式最終可得到風(fēng)險(xiǎn)因素影響關(guān)系，如下表所示。

　　

　　根據(jù)影響關(guān)系表，以風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率、損失和不可控制性為準(zhǔn)則建立ANP結(jié)構(gòu)模型，見圖3。

　　要對(duì)每個(gè)子工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素都建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因素ANP結(jié)構(gòu)模型，即可得到工程項(xiàng)目的整體的結(jié)構(gòu)模型，建立的整體風(fēng)險(xiǎn)因素ANP結(jié)構(gòu)模型為多準(zhǔn)則、多層次模型。

　　4.基于ANP的水電工程風(fēng)險(xiǎn)分析模型解析

　　(1）子工程項(xiàng)自重要度的確定。

　　計(jì)算各子工程項(xiàng)目的重要度，由于基于WBS建立的結(jié)構(gòu)模型為AHP形式，所以采用傳統(tǒng)方式很容易對(duì)模型進(jìn)行重要度求解。

　　(2)子工程的風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重向量及排序。

　　對(duì)各子工程項(xiàng)目下相互關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重向量確定是圖3子工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素的ANP結(jié)構(gòu)模型。

　　整個(gè)工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素排序的關(guān)鍵步驟，同時(shí)也是采用ANP進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的核心。根據(jù)圖3的ANP結(jié)構(gòu)模型以及表1中的風(fēng)險(xiǎn)因素影響關(guān)系，對(duì)子工程項(xiàng)目下的風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重計(jì)算按以下步驟進(jìn)行:

　　1)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)屬性權(quán)重。對(duì)描述風(fēng)險(xiǎn)大小的概率、損失和不可控制性進(jìn)行重要性比較。此三個(gè)屬性是看作評(píng)判風(fēng)險(xiǎn)因素的準(zhǔn)則，所以采用傳統(tǒng)的AHP法可以確定其權(quán)重大小。

　　2)計(jì)算單準(zhǔn)則下各風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重。由于此模型是多準(zhǔn)則問題，因此相互關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)因素要在三個(gè)準(zhǔn)則下分別進(jìn)行比較判斷，現(xiàn)以其中概率準(zhǔn)則對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行研究，這一過程又可分為以下幾步:

　　a.建立超矩陣。建立以概率為主準(zhǔn)則，以其中一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素為次準(zhǔn)則，進(jìn)行其他風(fēng)險(xiǎn)因素的相對(duì)重要度比較，即其他風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)這一風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率的影響程度大小進(jìn)行重要度比較。由于并不是其他每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素都對(duì)其有影響，所以并不是所有元素都要在此次準(zhǔn)則下進(jìn)行比較，影響這個(gè)一風(fēng)險(xiǎn)因素的其他風(fēng)險(xiǎn)因素可從影響關(guān)系表中查得。然后以各風(fēng)險(xiǎn)類別組為單元分別計(jì)算其特征向量，即相應(yīng)的局部權(quán)重向量。經(jīng)過以每一個(gè)元素為次準(zhǔn)則的比較判斷和計(jì)算后按式(1)建立超矩陣。

　　

(1)

　　其中())表示風(fēng)險(xiǎn)因素類別Rj中風(fēng)險(xiǎn)因素受Ri類別中因素影響的向量矩陣。Wij的列向量是由Ri中每個(gè)因素以Rj中一個(gè)因素為次準(zhǔn)則，進(jìn)行比較判斷得到判斷矩陣的特征向量。

　　b.建立權(quán)矩陣。以概率為主準(zhǔn)則，風(fēng)險(xiǎn)類別Ri為次準(zhǔn)則，對(duì)所有類別進(jìn)行比較判斷構(gòu)造判斷矩陣，即每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類別中的對(duì)Ri風(fēng)險(xiǎn)類別發(fā)生概率的影響程度大小進(jìn)行判斷比較。其中的判斷比較包括了Ri自身與其他類別對(duì)自身影響的比較判斷。因?yàn)槊總�(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素所受的影響程度是在各風(fēng)險(xiǎn)類別中進(jìn)行比較判斷的，由多個(gè)矩陣組成的超矩陣中的各列向量不是歸一化的，即列向量和不為1，無法比較分別存在于不同類別中的元素對(duì)一個(gè)為次準(zhǔn)則的因素影響程度的大小;另外，未加權(quán)的超矩陣無法采用冪法求解極限相對(duì)權(quán)重向量，所以要對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)類別的互相影響重要度進(jìn)行比較判斷。依次以各個(gè)類別為次準(zhǔn)則進(jìn)行比較判斷后，得到五個(gè)判斷矩陣，并計(jì)算特征向量，最后可得如式(2)的權(quán)矩陣。

　　

(2)

　　c.建立加權(quán)超矩陣并求解。將超矩陣按式(3)進(jìn)行加權(quán)可得到加權(quán)超矩陣，加權(quán)超矩陣中列向量元素大小即為各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)處于此列上的因素影響的大小，若某一風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)此因素沒有影響，則對(duì)應(yīng)的值為零。此時(shí)可利用冪法或其他方法對(duì)加權(quán)超矩陣進(jìn)行相對(duì)排序向量的求解，最后相對(duì)排序向量就是各風(fēng)險(xiǎn)因素在概率準(zhǔn)則下的權(quán)重。

　　

(3)

　　3)計(jì)算多準(zhǔn)則風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重。依次以損失、不可控制性為準(zhǔn)則對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素按照第(2)步進(jìn)行權(quán)重向量求解，然后以第(1)步中所求得的權(quán)重對(duì)各單準(zhǔn)則的風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重進(jìn)行合成，可得到風(fēng)險(xiǎn)因素在子工程項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)大小排序。

　　(3)整體工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素排序

　　對(duì)每一個(gè)子工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行權(quán)重向量求解，就可以對(duì)整體工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行權(quán)重合成和總排序計(jì)算。

　　將各子工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重對(duì)應(yīng)到整體工程項(xiàng)目所有風(fēng)險(xiǎn)因素中，對(duì)于不影響此子工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素，將其權(quán)重設(shè)為零。由上述工程項(xiàng)目重要度的計(jì)算，得到了各子工程項(xiàng)目在整體工程項(xiàng)目的權(quán)重，因此通過對(duì)各層子工程項(xiàng)目下的風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和就可得到各風(fēng)險(xiǎn)因素在上一層工程項(xiàng)目的排序。最終可得到整體工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素總排序。

　　從總排序結(jié)果可以很容易發(fā)現(xiàn)工程項(xiàng)目所面臨的最大、最關(guān)鍵的風(fēng)險(xiǎn)因素，由于考慮了風(fēng)險(xiǎn)因素的相互影響關(guān)系，所以最終結(jié)果將更加客觀真實(shí)地反映實(shí)際情況。

　　根據(jù)上述研究總結(jié)得到基于ANP進(jìn)行水電工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析的流程圖，見下圖。

　　

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參考文獻(xiàn)

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