AHP方法在河南省战略性新兴产业评价及选择中的决策分析

孙文清

(河南工程学院 管理科学与工程系，河南 郑州451191)

根据国务院2010年10月份下发的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，现阶段我国将重点培育和发展新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息等产业.河南省地处中原，在自然、经济、社会人文、科技、产业竞争力和政府等方面都具有较强的优势.面对国家出台的七大新兴产业战略，河南省应该如何结合自身的优势，选择一批能发挥地区优势、具有较高效益的主导产业，扬长避短，是一个重要而又棘手的课题.本研究利用层次分析法(Analytical Hierarchy Process，简称AHP法)对河南省战略性新兴产业的诸多影响因素进行了评价并作出了比选.

作为一种有效的系统分析方法，层次分析法主要应用在经济管理规划、能源开发利用与资源分析、城市产业规划、人才预测、交通运输、水资源分析利用等方面[1].就已有的文献而言，河南省新兴产业战略选择研究方面的成果较少且大多采用定性分析的方法.本研究在新兴产业选择的评价过程中，借鉴了专家打分法[2-3]，邀请了相关专家对河南省的产业发展情况及影响因素等评价体系做了问卷调查，根据问卷打分的结果，应用AHP方法计算得出各层次的指标权重，最后对河南省新兴产业的发展作出了选择评价.

1 层次分析法

层次分析法(AHP法)，是美国运筹学家Saaty于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的决策分析方法.AHP法首先把问题层次化，按问题的性质和总目标将问题分解成不同层次，构成一个多层次的分析结构模型，然后在各因素之间进行简单的比较和计算，得出不同因素或方案的权重，为各种方案的优劣次序的排序提供依据.层次分析法的基本步骤[4]如下：

1.1 建立层次结构模型

将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解为若干层次，同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用.最上层为目标层，通常只有1个因素，最下层通常为方案，中间为准则或指标层.

1.2 构造指标判断(成对比较)矩阵

设某层有n个因素，X={x1，x2，…，xn}，要比较它们对上一层某一准则(或目标)的影响程度并确定在该层中相对于某一准则所占的权重,需把n个因素对上层某一目标的影响程度排序.根据Santy等人提出的一致矩阵法，即：

(1)不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较;

(2)此时采用相对尺度，尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，以提高准确度.判断矩阵的元素aij用1～9标度方法给出.

A则称为比较矩阵.

1.3 层次单排序及一致性检验

对应于判断矩阵最大特征根λmax的特征向量，经归一化后记为W.W的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序.

能否确认层次单排序，需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对A确定不一致的允许范围.一般，当一致性比率<0.1时，认为不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验.可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成对比较矩阵A，对aij加以调整.

1.4 层次总排序及其一致性检验

先分别计算指标层和方案层所有因素对于总目标相对重要性的排序权重，然后利用总排序一致性比率公式

进行检验.如果CR<0.1，则可按照总排序权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率CR较大的成对比较矩阵.

2 实证分析

2.1 建立模型

针对七大新兴战略产业和河南省战略性新兴产业的诸多影响因素，首先建立层次结构模型,见图1(详细连线略).

图1 新兴产业层次分析法模型Fig.1 AHP model of emerging industry

2.2 构造成对对比矩阵

2.2.1 构造指标重要性判断矩阵.借鉴专家打分法，根据1～9评分标度对指标的相对重要性进行比较[5].

自然 经济 社会人文 科技 行业竞争力 政府

2.2.2 基于上述自然、经济、社会人文、科技、行业竞争力和政府这六个指标，构造出七大新兴产业的单指标矩阵，并计算出相应的权重，具体步骤同上.

2.3 计算层次单排序的权向量和一致性检验

成对比较矩阵A的最大特征值λmax=6.27相应的特征向量为：

W1=(0.068,0.127,0.047,0.197,0.331,0.229)T.

可以看出，在自然、经济、社会人文、科技、行业竞争力和政府这六个影响因素中，行业竞争力所占权重最大，为0.331，社会人文所占权重最小，为0.047.

对成对比较矩阵B1,B2,B3,B4,B5,B6,可以求层次总排序的权向量并进行一致性检验，相关数据见表1.

表1 B1,B2,B3,B4,B5,B6六个比较矩阵的相关数据Tab.1 Relevant data of matrix B1,B2,B3,B4,B5,B6

计算CR，可知B1,B2,B3,B4,B5,B6通过一致性检验.

2.4 计算层次总排序权值和一致性检验

B1对总目标的权重值为：0.193×0.068+0.250×0.127+0.195×0.047+0.206×0.197+0.071×0.331+0.105×0.229=0.175 3

同理，求出B2,B3,B4,B5,B6对总目标的权重值.

因此，方案层对总目标的权向量为：

3 结果分析与结论

(1)从影响战略性新兴产业发展的诸多因素来看，行业竞争力所占权重最大，为0.331，其次为政府的作用，其权重为0.229，第三位是科技的作用，其权重为0.197，再次为经济因素和自然因素，社会人文所占权重最小，为0.047；

(2)从战略性新兴产业发展的选择排序来说，生物育种在七大产业中所占权重最大，为0.197 9，其次为节能环保，权重为0.191 7，再次是新能源，权重为0.175 3，其后为新材料、电动汽车和新医药，所占权重分别为0.154 1、0.135 1和0.082 6，信息技术所占权重最小，为0.061 1.

因此，河南省要发展新兴产业，重点要在行业竞争力上做文章，优先考虑生物育种、节能环保和新能源的开发利用.

参考文献：

[1] 赵焕臣.层次分析法[M].北京：科学出版社，1987.

[2] 秦寿康.综合评价管理与应用[M].1版.北京：电子工业出版社，2003.

[3] 李宴喜，陶志.层次分析法判断矩阵的群组综合构造方法[J] .沈阳师范学院学报，2002,20(2):86-90.

[4] 邓振源.层次分析法的內涵特性与应用[J].中国统计学报,2003(1)：22-23.

[5] 徐红梅.基于层次分析法的空调冷热源方案优选[J].能源技术与管理，2006(6)：86-87.