层次分析法用于决策者判断各衡量指标与能否实现的标准之间的相对重要程度,并合理地给出每个决策方案各标准权数,利用权数整理出各方案的优劣次序。文中是层次分析法论文6篇，以供参考。
层次分析法论文第一篇：基于层次分析法的公路施I风险影响量化研究
摘要：公路施工风险贯穿于公路工程施工全过程，对公路工程施工质量影响显着，为了进一步明确施工过程中不同影响因素对施工风险的影响程度，加强施工项目的精细化管理水平，拟选用层次分析法，对施工风险影响因素进行量化研究，提出公路施工风险管理对策与应对机制。
关键词:施工风险;层次分析法;影响因素;量化研究;
Abstract：Construction risks happen commonly in the whole process of highway construction, and have significant influence on the construction quality. In order to further determine the impact of different influencing factors in the construction process on the construction risks and raise the fine management level of construction projects, this paper used the analytic hierarchy process to perform the quantitative research of influencing factors of construction risks, and the management strategy and coping mechanism for highway construction risks were proposed.
0 引言
公路工程施工项目具有施工周期长、工程投资规模大、施工技术复杂等典型特点[1]，在项目的整个施工过程中，受环境、人员、技术条件、机械设备等因素的叠加影响，导致施工项目风险点众多，且分布广泛[2]，如不采取必要的应对措施，必将不同程度地影响和干扰公路工程施工项目的正常开展。为了进一步提高公路工程施工风险的控制水平，建立基于风险影响因素权重下的工程风险管理与应对机制，切实提高风险管控的精细化水平，本文拟借助层次分析法对产生公路工程施工风险点的潜在因素进行量化评定，并基于量化评定结果给出了公路工程施工风险的管理与应对措施。
1 层次分析法概述
层次分析法英文简称“AHP”法，是最常用的多目标决策模型之一，层次分析法的核心在于将一个复杂的多目标问题视为一个“总目标”，根据目标特性将“总目标”分拆为多个子目标，不同子目标对应不同的指标体系，总目标、子目标级指标体系共同构成层次分析体系，依靠对不同指标体系的量化评定，得出不同子目标的权重比例及总体排序[3]。与其他决策模型不同的是，层次分析法兼顾了决策过程中的定量与定性问题，提出了主客观兼具的“定量+定性”分析体系，层次分析法适用于层级复杂、指标体系繁多的目标决策场景[4]。层次分析法更偏重于在多个方案中“择优”，无法创造新的方案，且随着层次分析法层级的提高，矩阵计算量随之增长，计算效率下降，这也是层次分析法的劣势。图1给出了标准的层次分析法应用流程。
图1 层次分析法标准应用流程
2 基于层次分析法的公路施工风险影响因素量化分析
2.1 公路施工风险影响因素层次结构建立
通过总结分析大量工程案例发现，外部环境、“工料机”、现场管理是造成公路工程施工风险的三大最主要因素，为了清晰地展现出不同影响因素对工程施工风险的影响水平，从而实现施工风险的精细化管理，本文从外部环境、“工料机”、现场管理三方面切入，基于层次分析法建立相应的层次结构。公路工程施工风险影响因素层次结构示意详见图2所示。
图2 公路工程施工风险影响因素层次结构示意图
2.2 公路施工风险影响因素权重指标计算
为了明确同一层级上的不同影响因素之间的相对权重，需对相同层级上的影响因素进行循环遍历对比，具体对比采用两两对比的方式，以图2中给出的层次结构为例，影响因素层需进行6次两两对比，方可实现循环遍历；为了量化两因素之间对比的权重大小，需提前定义评定集合P,P={±1，±3，±5，±7，±9}[1]。不同评定结果代表的含义详见表1所示。
表1 两因素对比后不同评定结果代表的含义
采用专家打分法、问卷调查法等方式获取同一层级内不同因素之间的相对评定结果，同时给出具体的分值，根据量化分值建立对应层次内的判断矩阵，判断矩阵方程详见式（1）所示：
式中：T为比较矩阵；ω为判断矩阵；λ为判断矩阵的最大特征根。
以专家打分和问卷调查后的最终结果为依据，从评定集合P中选出合理的权重值，以外部环境影响因素、“工料机”影响因素及现场管理影响因素代表的指标权重构成的比较矩阵T如式（2）所示：
式（1）中判断矩阵的最大特征根，计算公式如式（3）所示：
式中：λi为特征根；n为判断矩阵除数；mi为矩阵第i行全部元素的乘积对应的n次方根。
计算判断矩阵ω内的元素即为对应不同影响因素对公路施工风险的影响程度量化指标，经计算，具体结果详见表2所示。
表2 公路施工风险影响因素权重计算结果
分析计算结果发现，经层次分析法得到的影响因素权重量化指标分别为0.603、0.348、0.049，表明施工项目的外部环境是造成施工风险的最重要原因，也是诱发各类施工风险的根源；此外，施工过程中涉及到的“工料机”对施工风险的影响也不容忽视，两因素总占比超过95%；现场管理对施工风险的影响虽然存在，但影响程度明显低于另外两因素，但并不意味着可以忽略。本着风险控制的“兜底”原则，在公路工程施工风险管理的实践中，应合理分配风险控制资源，根据权重量化结果做好内部协调和统筹。
3 基于量化结果的公路施工风险管理与应对
为了进一步提高公路工程施工项目的风险控制能力，提高风险控制的精细化水平，本文以风险影响因素量化分析结果为依据，从主要影响因素出发，给出了针对性的施工风险管理与应对策略。
3.1 做好工程勘察工作，全面评估外部环境
全面、科学的工程勘察是获取公路项目地质、水文、地形、气候等各类外部环境的重要措施和手段，准确、详实的工程勘察基础数据及资料是施工阶段的重要参考和基础，其对工程施工质量及风险控制具有决定性影响。对于公路工程施工项目，工程勘察工作应突出针对性，根据路基、桥涵施工标段，制定差异化的工程勘察方案，路基标段应重点做好路基土体取样、地下水分布、冻土识别及取样等勘察工作；桥涵标段则应重点做好桥梁基础埋深范围内的土体取样、地下水及河流冲刷线、围岩节理、岩体风化侵蚀破损等方面的勘察工作。建议引入工程管理中经典的PDCA循环控制方法，提高工程勘察的全局化、动态化水平[5]，严格推进方案制定、方案执行、勘察结果校核及勘察结果修改4个循环基本过程，从施工外部环境出发，彻底阻断绝大部分的施工风险源，为后期的施工顺利开展奠定良好基础。
3.2 从“工料机”出发，合理规避施工风险
从公路施工的参与性角度分析，“工料机”贯穿项目全过程，同时也是风险源类型和数量最多的地方，科学、合理地组织施工人员，严控施工原材料，保证原材料进场质量，定期检查施工机具性能，做好施工机械组织是合理规避施工风险的关键。首先，在施工人员方面，施工人员技术水平不足、施工人员组织调配不合理、施工人员不遵守施工标准及工艺流程都是引发施工风险的潜在危险因素，项目经理应承担起施工人员的管理责任，关键岗位应确保持证上岗，定期开展施工技术培训，做好施工技术交底工作，制定标准化的施工操作规程，保证施工人员“按章执行”；在施工原材料方面，原材料质量不达标、进场质控存在漏洞都是诱发施工风险的重要隐患，项目部应针对原材料进场、存放、调配、使用等环节组建施工原材料控制队伍，严把原材料质量关；最后，在施工机具方面，施工机具性能下降、施工机具调配组织不合理都容易诱发施工风险，尤其在路基、路面摊铺及压实环节，因施工机具问题造成的施工风险更加凸显，项目经理应成立专门的施工机具维护管理部门，对全部施工机具采取动态管理，实时掌握机具性能状态，建立针对性的维保方案，保证施工机具始终处于最佳工作状态。
3.3 强化现场管理，做好风险管理的“兜底”工作
通过分析影响因素量化结果发现，虽然现场管理对风险的影响权重较小，但并不意味着应该放弃现场管理，施工风险决定着项目的成败，做到风险控制的“全覆盖”是实现公路工程施工风险“兜底”工作的唯一途径，因此，仍应重视现场管理工作。从风险控制层面考虑，现场管理应重点做好以下两点：第一，重点强化安全管理分项工作，成立风险安全检查监督组织，针对项目开展过程中可能出现的安全风险开展预测、评价，编制风险控制预案，划拨风险控制专项经费[5]；第二，落实风控人员培训与奖惩制度，项目部牵头定期举办施工风险与安全方面的专题培训班，组织风险控制与安全保障沙龙，施工人员相互交流风险控制经验，明确奖惩机制，对于风险控制与安全管理责任落实不到位的，必须严惩，同时表彰风险管控模范组织或个人，给予适当的物质奖励。
4 结语
各类施工风险贯穿于公路工程施工全过程，如不加以管控和应对，必将对工程质量造成无法逆转的危害。为了进一步明确施工过程中不同影响因素对施工风险的影响程度，选用层次分析法，对施工风险影响因素进行了量化研究，掌握了外部环境影响因素、“工料机”影响因素及现场管理影响因素的具体影响权重指标。基于权重大小，提出了针对性的风险管控与应对措施，希望能够为同类公路工程施工项目的风险识别与管控提供借鉴。
参考文献
[1]吴或基于AHP法的高速公路施I风险影响因素精细化分析[J]湖南交通科技, 2019(4):68-70,136.
[2]杨程钟基于层次分析法的高速公路施I安全管理水平评价[J].价值工程, 2019(12)-:64-66.
[3]侯登峰.公路工程施工过程安全评价方法分析[J].山西建筑, 2016(22):237-238.
[4]房文峰改进层次分析法在路面施I过程控制中的应用[J].山东工业技术, 2016(4):87-88.
[5]陈芊.高速公路施工风险管理及在寻全高速上的运用[D].广州:华南理工大学, 2017.
层次分析法论文第二篇：基于层次分析法的蒲城酥梨综合品质评价
摘要：对蒲城10个主要种植乡镇酥梨的果实品质进行综合评价，为进一步寻找适合蒲城酥梨高品质果品生长的最佳生态区，为优质酥梨种植提供科学依据。根据2019—2020年蒲城10个主要种植乡镇酥梨的果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量等7种核心品质指标，进行归一化处理后，采用层次分析法(AHP),结合专家经验法，建立蒲城酥梨综合品质评价模型。研究表明：(1)果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量7种品质指标的归一化权重系数分别为：0.024、0.086、0.386、0.039、0.068、0.147、0.247,权重最大的是含糖率，最小的是果皮厚度；(2)蒲城西南部苏坊、荆姚镇以及南部党睦镇酥梨品质为特优；中部品质为优质；北部洛宾镇品质为良好；东部永丰镇品质最低，为一般。总体来说，蒲城东北部酥梨品质较西南部和中部差。
关键词:层次分析法，梨综合品质，评价，
陕西蒲城县是国内外专家公认的“世界优等酥梨最佳生态区”,生产的酥梨以形美、果大、皮薄、含糖量高、郁香爽口而闻名中外。近年来，消费者对果实品质要求越来越高，酥梨品质已成为决定其市场竞争力的重要因素。找出蒲城10个主要种植乡镇酥梨综合品质优劣，为优质酥梨种植提供科学参考显得尤为重要。李德等[1]采用层次分析法研究出砀山酥梨气候品质评价模型，但忽略了消除不同指标之间的量纲影响，也未考虑正向与逆向指标的不同影响。黄正金等[2]对5种黑莓杂交品系的生物学性状和经济学性状调查与统计，利用层次分析法进行综合评价，得到各指标对黑莓杂交品系的综合评价值和等级排名。孙玉刚[3]以果实大小、可溶性固形物含量、含糖率、可滴定酸等为主要指标，利用层次分析法对甜樱桃品质进行了综合评价。本文先对各单一品质指标进行归一化处理，消除不同量纲数值影响，再利用层次分析法结合专家经验法，建立蒲城酥梨综合品质评价模型，为一县一业等“名优特”特色农产品综合品质评价提供参考依据，对提高果品的知名度和市场竞争力具有较强的现实意义[4] 。
1 材料来源
2019—2020年蒲城10个主要种植乡镇酥梨品质数据来自蒲城酥梨试验站。观测果园选取距离各乡镇气象站最近、海拔接近，且树龄和管理水平相似的园子。按照《农业气象观测规范(下卷)》[5],在酥梨成熟的季节，每个果园的东、西、南、北、中部选择5颗果树，每个果树的东、西、南、北、中部各采摘1个果子，每个果园共采摘25个果实，分别测量每个果实的果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量7种品质，每种品质取25个果实的平均值。含糖率使用TD-45数显糖度计测定，果实硬度使用GY-4型硬度计测量，使用GMK-835N型果蔬酸度仪测定可滴定酸，使用重量法测量石细胞含量。
2 模型的建立
2.1 指标的确定
李德[1]在研究砀山酥梨品质评价模型时，主要选取果形指数、最大单果重、平均单果重、果实酥脆度、含糖率和石细胞度等指标进行气候品质评价。孙玉刚[3]以果实大小、可溶性固形物、糖、酸含量等为主要指标，利用层次分析法对甜樱桃品质进行综合评价。刘遵春[6]应用层次分析法评价金花梨果实品质时，除果实大小和果实营养品质指标外，选用了果形指数、VC含量等7个内在指标进行综合评价。在果品综合品质评价中，选取能代表果实的口感、耐储性、可运输及外形喜好等品质特点的单个指标，其中以代表口感的指标为主。酥梨的单个品质指标中，果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、果实含水率以及石细胞含量基本满足了大众对口感的要求，在一定指标范围内，果皮厚度、果实硬度、总糖和可滴定酸也代表着耐储性和可运输性。蒲城酥梨个体大小差异大，中等大小的酥梨在外形喜好上较受人们的青睐。参照相关文献，并结合蒲城酥梨品质特点，选取果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量7种品质指标为蒲城酥梨综合品质评价指标。
2.2 指标归一化
由于7种评价指标具有不同的量纲和数量级，如果直接用原始值进行分析，就会突出数值较大的指标在综合分析中的作用，相对削弱数值较小指标的作用[7],因此需要对数据进行归一化处理，将数据统一映射到[0,1]区间上[8,9]。7种指标中，含糖率和果实含水率为正向指标，果皮厚度、果实硬度、可滴定酸、石细胞含量为负向指标，单果重为适度指标。不同类型的指标归一化处理方法有所差别。
正向指标x′=xi?xminxmax?xmin, (1)
逆向指标x′=xmax?xjxmax?xmin。 (2)
x′为归一化后的值，xmax为指标系列中的最大值；xmin为指标系列中的最小值。式(1)中xi为正向指标值；式(2)中xj为逆向指标值。
利用公式(3)将适度指标转化成逆向指标，再根据公式(2)进行指标归一化。
x′=|xt?xk|xmax?xmin。 (3)
式(3)中，xt为指标系列的临界阈值，xk为适度指标值。
2.3 层次分析法
2.3.1 构造判断矩阵
分别将果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率和石细胞含量依次表示为C1,C2,…,C7。依据“德尔菲法”的基本原理[10,11],利用专家经验法确定7种品质的权重。选择蒲城县果业局、农业合作社以及10个酥梨主栽乡镇种植大户共30位酥梨专家，经过3轮征求意见后，最后将专家的意见进行整理和统计分析，确定出各指标的权重，并运用数理统计的方法进行检验和修正[6]。在此基础上，根据蒲城酥梨7种品质特点，以及消费者青睐因素和喜好程度，结合9级标度法[2,3],对7种品质因素两两比较，确立各品质相互之间的关联性程度，得到判断矩阵P。
2.3.2 确立品质指标特征向量
根据判断矩阵P和归一化处理后的指标值，计算得到各指标特征向量为：CI={0.024 0.086 0.386 0.039 0.068 0.147 0.247}。由此可见，参与综合评价的7种指标中，特征向量最大的是含糖率(C3),7种指标按照权重从高到低依次为：含糖率(C3)>石细胞含量(C7)>含水率(C6)>硬度(C2)>单果重(C5)>可滴定酸(C4)>果皮厚度(C1)。这与专家经验结果相一致，也符合大众对蒲城酥梨品质的要求。
2.3.3 一致性检验
根据层次分析法一致性检验：CR=0.084 36<0.1。因此该矩阵为一致性矩阵，各特征向量可以作为品质指标的权重系数。
2.4 酥梨综合品质评价模型
根据归一化后指标值和层次分析法确定的各指标权重系数，利用果品综合品质计算公式[1]建立蒲城酥梨综合品质评价模型。
M=0.024x′1+0.086x′2+0.386x′3+0.039x′4+0.068x′5+0.147x′6+0.247x′7。 (4)
其中，M为酥梨综合品质，x′1,x′2…,x′7分别为果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率和石细胞含量等品质指标归一化后的值。
3 评价结果与分析
根据蒲城酥梨综合品质评价模型，计算得到蒲城县10个主要种植乡镇酥梨综合品质(M,表2)。由表2可见，蒲城县10个主要种植乡镇酥梨综合品质从大到小排列顺序为：党睦>孙镇>苏坊>荆姚>龙池>兴镇>陈庄>椿林>洛滨>永丰。
表2 蒲城10个主要种植乡镇酥梨综合品质M
根据专家经验法和概率四分位法[6],对10个乡镇的M进行阈值划分，按照特优、优、良、一般四个等级，确定蒲城酥梨品质等级划分标准(表3)。按照该标准对蒲城10个主要种植乡镇酥梨的综合品质进行划分，结果显示：西南部苏坊、荆姚镇以及南部党睦镇为特优品质区，中部为优质品质区，最北部洛宾镇为良好，最东部永丰镇为一般。酥梨的综合品质由南向北、由西向东逐渐递减，区划结果与实际状况和主成分分析法结果[12]基本一致。
表3 蒲城酥梨综合品质等级阈值
对比《鲜梨》GB/T 10650—2008和《酥梨标准综合体》DB61/T 523.01～05—2011对酥梨总糖、果实硬度和可滴定酸的等级指标要求，本研究得到的蒲城酥梨等级指标符合国标和省标中对应等级的指标要求，也丰富了现有国家标准中关于鲜梨评价的体系。
4 结论与讨论
根据2019—2020年蒲城10个主要种植乡镇酥梨的果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量等7种核心品质指标，进行归一化处理后，采用层次分析法(AHP),结合专家经验法，建立蒲城酥梨综合品质评价模型。
(1)果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率以及石细胞含量7种品质指标的归一化权重系数分别为：0.024、0.086、0.386、0.039、0.068、0.147、0.247,权重最大的是含糖率，最小的是果皮厚度。
(2)蒲城西南部苏坊、荆姚镇及南部党睦镇酥梨品质为特优；中部为优质；北部洛宾镇为良好；东部永丰镇最低，为一般。总体来说，蒲城东北部酥梨品质较西南部和中部差。
(3)本研究构建的酥梨综合品质评价模型，由果皮厚度、果实硬度、含糖率、可滴定酸、单果重、果实含水率和石细胞含量7种品质构成，丰富了现有国家标准中关于鲜梨评价的体系，等级评价指标符合国家标准中各等级指标的要求。
(4)由于蒲城酥梨品质测定工作开始于2018年，获得的果品品质数据年份较短，后期还需积累酥梨品质数据，进一步提高模型技术的科学性，发挥好果品综合品质评价对果品市场竞争力的促进作用。
参考文献
[1]李德，高超，孙义,等基于关键品质因素的砀山酥梨气候品质评价[J].中国生态农业学报, 2018, 12(12):1836-1845.
[2]黄正金,卫云丽,张春红，等 基于层次分析法的5个黑莓杂交品系综合评价[J]南京林业大学学报(自然科学版),2019 ,43(1):135-140.
[3]孙玉刚甜樱桃种质资源评价与高效种植技术调查研究[D].泰安:山东农业大学, 2004.
[4]刘璐,屈振江,张勇,等.陕西猕猴桃果品气候品质认证模型构建[J].陕西气象, 2017(4):21-25.
[5]国家气象局农业气象观测规范(下卷)[M].北京:气象出版社, 1993:16-18.
[6]刘遵春,包东娥,廖明安层次分析法在金花梨果实品质评价上的应用[J]西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,34(8):125- 128.
[7]叶宗裕关于多指标综合评价中指标正向化和无量纲化方法的选择[J]浙江统计, 2003().24-26.
[8]芦建国,杜毅层次分析法在高速公路缀花草地评价中的应用[J]南京林业大学学报(自然科学版),2010,34(3):161-164.
[9]吴祈宗,李有文层次分析法中矩阵的判断一致性研究[J].北京理工大学学报 , 1999,19(4):502 -505.
[10]刘学毅德尔菲法在交叉学科研究评价中的运用[J]西南交通大学学报(社会科学版),2007 ,8(2):22 -25.
[11]崔志明,万劲波,孟晓华,等技术遇见"市场德尔菲法'的特点及实施程序探讨[J]科学与科学技术管理, 2004, 12(4):12- 15.
[12]马耀绒,王红军,尹贞钤,等蒲城酥梨优质品质区划与气象要素分析[J]陕西气象, 2020(3):45-48.
