层次分析法在电源点项目评估中的应用

摘 要：文章概述了层次分析法，以电源点项目评估实例演绎了层次分析法的基本步骤。

关键词：层次分析法 概述 基本步骤

中图分类号：F270 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）01-294-02

2013年上半年，国家能源局批复了12条特高压输电外送通道，发电企业想尽一切办法，争取在特高压配套电源中分得一杯羹，由于规划容量有限，如何分配与布局，各省能源局难于平衡与取舍。电源点项目评估，是一项复杂的系统工程，属于一种涉及多种影响因素联合作用的寻优与决策过程，涉及多种指标、许多指标没有明确的数量表示，甚至只与评价人的主观感受与经验有关。

层次分析法是解决上述问题的有效办法，其特点是对繁杂问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析后，构建一个层次结构模型，然后利用较少的定量信息，把决策的思维过程数学化，从而，为求解多目标、多准则结构特性的繁杂决策问题，提供一种简单、灵活又实用的多准则决策方式。在我国社会经济各个领域内，诸如能源系统分析、城市规划、经济管理、科研评价等，得到了广泛的重视和应用。

一、层次分析法概述

层次分析法（Analytic Hierarchy Process简称AHP）是美国运筹学家T. L. Saaty教授于上世纪70年代初期提出的一种定性与定量相结合的多准则决策方法。具体地说，它将决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，根据对一定客观现实的主观判断结构（主要是两两比较）把专家意见和分析者的客观判断结果，直接有效地结合起来，将同一层次元素两两比较的重要性进行定量描述；然后，利用数学方法计算反映每一层次元素的相对重要性次序的权值，通过所有层次之间的总排序计算所有元素的相对权重并进行排序。

二、层次分析法的基本步骤

运用层次分析法构造系统模型时，大体可分为四个步骤：

1.建立层次结构模型，将实际问题中决策目标、考虑因素和决策对象，按它们的相互关系划分为几个层次。

2.对同一层次的各内容与上一层次的重要性进行两两比较，构造两两比较矩阵（见表1）。

3.由判断矩阵计算被比较因素在同一层中的相对权重。

4.计算各层因素在总目标中的合成权重，并进行排序。

三、应用举例

某直流输电工程，送电规模400万千瓦，现有A、B、C、D四个电源项目，申报纳入配套电源项目，装机规模均为2×1000MW，拟对A、B、C、D四个项目进行排序，择优选取二个项目纳入配套电源项目。

1.给定条件的分析。此问题实际是对A、B、C、D四个项目进行寻优、决策分析。为对电源点进行排序（目标层），所涉及因素有环保、水资源、煤电专业管理、建设条件（包括文物、压覆矿、规划选址、土地预审、拆迁、交通运输等）、工程造价、接入系统、经济规模等内容（准则层），各项目方案的相应措施作为方案层。为方便计算，假定准则层仅仅为环保、水资源及建设条件三个因素，A1、A2、A3、A4为四个项目的建设条件方案，B1、B2、B3、B4为四个项目的水资源方案，C1、C2、C3、C4为四个项目的环保方案。

2.应用步骤。

（1）建立三层结构模型，分别为：目标层、准则层、方案层（见图1）。

（2）专家对选定内容相对重要程度的评价。请评估专家进行咨询，由他们对选定内容的各层次分别进行相对重要程度的评价，自上而下一一评价，建立比较判断矩阵。

（3）确定各层次选定内容的权重系数。对目标下的准则层（建设条件、水资源、环保）进行两两比较和重要程度评分，建立准则层判断矩阵并计算相应的权重系数。

第一步，将各专家评分的均值作为评判的分值，构造判断矩阵，准则层原始判断矩阵（表2）。

第二步，利用比较矩阵进行相应的计算，确定准则层各因素的相对权重次序，计算步骤为：

（1）将准则层原始判断矩阵按列归一化。首先，把每一列元素相加得到列总和，然后，用列总和去除该列各元素，再经过上述步骤处理后的矩阵，最后，转化为准则层标准判断矩阵表（见表3和表4）。

（2）得出准则层标准判断矩阵后，求各行的平均值，这些行平均值就是对应行元素的相对权重系数，建设条件权重系数为0.097，水资源权重系数0.251，环保权重系数0.649，见表3、表5。

应用层次分析法的原理，对评价结果进行判断矩阵的一致性检验。按常规逻辑，若A比B稍重要（3分），B比C稍重要（3分），那么，A比C至少明显重要（至少5分或5分以上），但专家在进行元素的两两比较时，可能不一定满足上述逻辑。因此，需进行一致性检验，若一致性比率小于0.1，则说明符合逻辑。

第三步，按准则层权重系数的计算办法，同样，可以得到指标层各评价因素的权重系数表。表6为建设条件的方案层各元素权重系数表；表7为水资源的指标层各元素权重系数表；表8为环保的方案层各元素权重系数表。

第四步，用连乘法很容易得到各元素最终的组合权重系数（见表9）。

（4）排序。

从结果可以看出，四个方案最终的组合权重系数：A方案0.261；B方案0.314；C方案0.232；D方案0.232。四个方案的最终排序：B>A>C=D，故选取B，A方案。

四、结论

层次分析法是一种定性分析和定量分析相结合的评价方法，其应用于电源点项目的评估，具有一定的实用性。通过定性描述、数据分析、评价方法，经专家凭经验打分。从而，得到定量化描述的各影响因素的权重。由此可见，评估结果更加全面、科学、公正、准确，得出有意义、有价值的定性结论。

参考文献：

[1] 杜本峰译.数据、模型与决策[M].中国人民大学出版社，2006.06.（第二版）P344-3451.

[2] 吴建国.层次分析法（AHP法）（Analytic Hierarchy Process）建模.仰恩大学

[3] 彭国甫，李树丞，盛明科.应用层次分析法确定政府绩效评估指标权重研究[j].中国软科学，2004（6）