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      广西酿酒协会
编辑/出版:《广西轻工业》编辑部
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      谢晓航 雷光鸿 贤章胜
主编:贤章胜
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国际标准刊号:ISSN2095—3518
国内统一刊号:CN45—1385/TS
订阅:全国各地邮局
邮发代号: 48—123
定价:人民币15元
刊期:月刊

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广西农垦糖业集团昌菱制糖有限公司
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广西农业职业技术学院
广西二轻工业技工学校
广西德保县酒厂
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基于层次分析法的高校节水策略研究

2010年第2期(总第135期)
何春华1,朱雷2,张蕾2(1.合肥工业大学翡翠湖校区管委会,安徽 合肥 230601;2.合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽 合肥 230009)
 
  【摘 要】 首先简要介绍层次分析法的构建原理和评价体系的构建原则;其次,从影响高校节约用水因素开始,利用层次分析法对高校节水指标进行优选,并提出相应的层次结构评价模式,建立评价指标体系;最后,确立思维判断定量化的标度,为今后制定切实可行的节水计划、目标、政策和管理提供参考依据。
  【关键词】 层次分析法;高校;节约用水;评价指标体系
 
1 层次分析法的构建原理
  美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代提出的AHP层次分析法(analytic hierarchy process,简称AHP方法),是一种定性与定量相结合的决策分析方法。根据人的思维规律,将复杂问题分解成各个组成因素,再将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构,通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性,然后综合决策者的判断,确定决策方案相对重要性的总的排序,从而作出选择和判断。这—思维过程的关键是层次的划分、权重的确定和排序的规则。[1]
             图1  评价指标体系
1.1  评价指标体系构建原则
  (1)科学性原则。考虑利用现有的节水技术、节水设备的节水能力,使评价指标体系能够在基本概念和逻辑结构上严谨、合理,抓住评价对象的实质,并具有针对性。
  (2)优化性原则。以较少的节水指标较全面系统的反映评价对象的内容,既要避免指标体系过于庞杂,又要避免单因素选择,追求的是评价指标体系的总体最优或满意。同时节约用水指标的建立要考虑时效性,不同阶段要有不同的考核指标。
  (3)体现层次性原则。所选指标既能反映总体情况,又能反映各分类、各单项情况。同层次指标之间尽可能的界限分明,避免相互有内在联系的若干组、若干层次的指标体系,体现出很强的系统性。
  (4)实用性原则。实用性原则指的是实用性、可行性和可操作性。指标要简化,方法要简便,数据要易于获取,整体操作要规范。[2]
1.2  递阶体系层次结构的建立
  当一校区已建成之后,在一段时间内,其人口和节水设备相对是固定的。在此基础上,笔者查阅各相关资料并向长期从事节水研究的专家进行咨询,结合高校的实际情况,综合各方面因素考虑,建立如图1评价指标体系。[3]
 
2 确立判断定量化的标度。
  在同一层次两个因素互相比较时,考虑到专家对若干指标直接评价权重的困难,根据心理学家提出的“人区分信息等级的极限能力为7±2”的研究结论,AHP方法在对指标的相对重要程度进行测量时,引入了九分位的相对重要的比例标度,构成一个判断矩阵A。矩阵A中各元素aij表示横行指标Ai对各列指标Aj的相对重要程度的两两比较值(AiA的下一级指标)[4]
表1  九分位标度表

Ai指标与Ai指标比
极重要
很重要
重要
略重要
相等
略不相等
不重要
很不重要
极不重要
aij赋值
9
7
5
3
1
1/3
1/5
 
 
 
 

2.1  构造判断矩阵。
  运用两两相比较的方法,对各相关元素进行两两比较评分,根据中间层的若干指标,可得到若干两两比较判断矩阵。判断矩阵A是一个正交矩阵,每次判断时,只需要作n(n-1)/2次比较即可。 判断矩阵形式如下:
2.2  各指标权重的求解
  用规范列平均法(和法)计算各判断矩阵的特征向量,计算结果经归一化处理后即为下级各要素对上级某要素的权重。计算步骤如下:
a、将A的元素按列归一化:

  ( K表示矩阵A某列)可得矩阵
  b、求各行和的平均值:
  
  则向量即为所求权重向量。
2.3  检验矩阵的一致性
  检验判断矩阵的一致性:如果判断矩阵A具有完全一致性时,λmax=n。但是,在一般情况下是不可能的。为了检验判断矩阵的一致性,需要计算它的一致性指标
  
  其中为矩阵A的最大特征值:
  
  当CI=0时,判断矩阵具有完全一致性;反之,CI愈大,就表示判断矩阵的一致性就越差。为了检验判断矩阵是否具有令人满意的一致性,需要将CI与平均随机一致性指标RI表进行比较记为CR。计算相对一致性指标:
  
  式中RI为平均随机一致性指标,是足够多个根据随机发生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。
表2  RI值
 
  当CR<0.1时就认为判断矩阵具有令人满意的一致性;若当 CR>0.1时,就需要调整判断矩阵,直到满意为止。 计算各层元素对系统目标的合成权重,进行总排序,以确定结构中最底层各个元素在总目标中的重要程度。过程是从最高层到最底层逐层进行的。
最后再进行层次总排序的一致性检验
  
  同样,只有当CR<0.1时,检验才能通过。
2.4  计算相关权重系数
  为了保证评价的科学化、民主化,在运用AHP方法进行决策时,根据相关专家考核对比,确立一个相对公正的平均值矩阵。在群组评判中有拓广优化算法、判断矩阵综合法、排序向量综合法等,见参考资料[4]142页,这里不再赘述。以下各级矩阵为
  
  经计算,详细情况如下列表
         表3  判断矩阵A权重系数

A
A1
A2
A3
CI/CR
A1
1
1/3
1
0.187
0.026<0.1
A2
3
1
5
0.655
A3
1
1/5
1
0.158

 
          表4  判断矩阵A1权重系数

A1
A11
A12
A13
CI/CR
A11
1
3
4
0.623
0.017<0.1
A12
1/3
1
2
0.240
A13
1/4
1/2
1
0.137

 
                表5  判断矩阵A2权重系数
A2
A21
A22
A23
CI/CR
A21
1
9
5
0.748
0.026<0.1
A22
1/9
1
1/3
0.072
A23
1/5
3
1
0.180
 
         表6  判断矩阵A3权重系数

A3
A31
A32
A33
CI/CR
A31
1
1/3
1/5
0.239
0.083<0.1
A32
3
1
1
0.368
A33
5
1
1
0.493

 
  在单准则排序的基础上,计算同一层次所有因素对于最高层的相对重要性的排序权值,即层次的合成权数。
表7  各个指标权重系数
A
A1
A2
A3
0.187
0.655
0.158
A11
0.623×0.187
 
 
0.117
A12
0.240×0.187
0.044
A13
0.137×0.187
0.026
A21
 
0.748×0.655
0.490
A22
0.072×0.655
0.047
A23
0.180×0.655
0.118
A31
 
0.139×0.158
0.022
A32
0.368×0.158
0.058
A33
0.493×0.158
0.078
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
最后再进行层次总排序的一致性检验
  
  CR=0.033<0.1
  根据计算结果,各准则层CR<0.1,即可认为层次单排序的结构有满意的一致性,并且层次总排序的CR=0.033<0.1,所以一致性检验通过。当判断矩阵不一致时(CR>0.1),需要进行调整,调整的方法有对数最小二乘法、最小二乘法、最小偏差法等,见参考资料[4]140页。
 
3 结论
  层次分析法在类似问题的处理上具有可行性和可操作性。在指标权重求取过程中,也可采取对数最小二乘法的方法,可以略去文中的判断矩阵的多次一致性检验。根据层次分析法可以得出:“管理节水”在“节约用水策略”中占的比重较大,并且其下的“管理机构”占据了突出的地位,所以在管理机构建设方面加大建设力度。
 
参考文献
[1]王莲芬,许树柏.层次分析法引论[M].北京:中国人民大学出版社.1990:2-10.
[2]杜栋,庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京:清华大学出版社.2005:100-150.
[3]王永康,赵玉华,朱永恒.水工程经济学[M].北京:机械工业出版社.2006:1-6.
[4]郝海,踪家峰.系统分析与评价方法[M].北京:经济科学出版社,2007:118-150.
 
何春华,男,安徽东至人,科员,硕士,研究方向:机电一体化、能源管理
   
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