层次分析法在研发项目评价中的应用

王骜菁

（1.上海交通大学，上海 200240；2.上海电气电站设备有限公司上海电站辅机厂，上海 200090）

0 概 述

目前，很多企业已认识到技术创新的重要性，开始增加R＆D的投入，但技术创新的投资风险巨大，有时会给企业带来损失。有很多设立的科研项目，即使完成了科研任务书的所有项目，也并不意味着能给企业带来盈利，很多企业在开展科研项目的过程中面临着两难境地。因此，在研发项目立项前，企业必须把好第一道关，即对所立的科研项目进行评价。在立项初期，排除一批创新度低、效益少、对企业未来发展帮助不大的科研项目，尽量避免重复研发，集中企业研发力量在那些新颖性高，回报高，能满足市场需求的优质项目。

某厂研发项目的立项评价，主要是通过公司内部专家召开项目评审会来完成的。这种方式比较简单，评价后得出的项目可行性与实际情况相比有一定偏差，由于不同类别的研发项目的侧重点各不相同，同时，各位专家自身的主观偏好也不同，因此，会影响项目的筛选，也不能客观衡量每个研发项目的优劣。长此以往，公司的创新能力受到一定的影响。所以，建立科学的立项评价方法，可减少决策的盲目性，并能提高科研经费的使用效率。所以，客观地对申报项目进行评价和筛选具有重要的现实意义。

1 项目的评价方法

目前，国内外对项目的评价主要有专家评议法、简化评分模型、层次分析法、神经网络评价模型等方法。各类评价方法均有不同的着重点，其中层次分析法的应用较为简便和灵活 是一种实用的多准则决策方法。层次分析法是将较为复杂的问题，分解成各个组成因素，然后将这些组成因素按支配关系形成一个层次结构，根据组成因素相互对比的结果，确定决策方案的重要性。利用层次分析法可进行定性分析和定量分析，用数值形式表达评价人员的主观偏好，为评价决策提供了科学依据，大大提高了决策的有效性和可行性。

层次分析法适用于评价系统中某些因素因缺少定量数据或难以用完全定量分析法处理的决策问题（如政策性较强或附着了个人偏好等）。目前，层次分析法在发展规划评估、能源需求预测、人才需求及选拔、经济政策的评价、投资项目的评估、企业管理及工程招投标中得到了广泛且有效的应用。

2 层次分析法的基本步骤

2.1 建立层次结构模型

首先，应建立指标和子指标之间的层次结构模型。指标结构的模型，如图1所示。

图1 指标结构模型

2.2 构造判断矩阵

在构造判断矩阵前，应首先选择合理的构造判断矩阵的方法，然后举办专家会议对组成因素进行两两比较，根据对比结果进行判断，最终确定判断矩阵的构成。两两比较判断矩阵图，如图2所示。判断矩阵的比例标度，如表1所示。

图2 两两比较判断矩阵图

表1 判断矩阵比例标度

2.3 矩阵的特征值

解析判断矩阵，得到特征值和特征向量。

（1）计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi。

（2）计算Mi的n次方根。

（4）判断矩阵最大特征根λmax，即为所求的特征向量。

（其中AWi表示AW 中第i个元素，A为判断矩阵。）

2.4 计算各指标权重值并检验

所谓判断思维的一致性，是指专家在判断指标重要性时，让各种判断之间保持协调和一致，避免出现相互矛盾的结果。所以，为了保证层次分析法得到的结论趋于合理，需要对构造的判断矩阵进行一致性检验。

引入判断矩阵偏离一致性指标C.I.，C.I.值越大，表明一致性的偏离越大。

重复上述步骤以得到足够多的样本，并计算C.I.的样本均值。这个均值就是平均随机一致性指标R.I.。

不同阶数的R.I.值，如表2所示。

表2 平均随机一致性指标表

用R.I.修正C.I.，得到一致性比例：

用C.R.代替C.I.，可作为一致性检验的指标。当C.R.＜0.1时，判断矩阵的一致性程度是可接受的，否则认为判断矩阵偏离一致性的程度过大。这时就需要进行调整，以便使判断趋于一致，从而得到较为合乎逻辑的排序［1，2］。

3 构建的实例模型

某厂的研发项目大体可分为两大类，即可分为应用研究类和开发研究类项目。

应用研究是指为了探索开辟基础研究的新用途，或为了达到预定的目标，探索采取新方法而进行的创造性研究，可直接解决实际工作中的问题，主要针对特定的目标或发现新的用途，其主要目标是获取新用途、新方法、新产品，介于基础研究和开发研究之间，比较接近于开发研究。

开发研究是利用从基础研究、应用研究和实际经验所获得的知识，为了生产新的产品、新材料或新装置，建立起新的生产工艺或新的系统布置，也可建立起新的产品服务。开发研究就是系统地对项目进行实质性改进，主要目标是获取新的产品。这两类项目的评价体系图，如图3、图4所示。

图3 开发研究类项目评价体系

图4 应用研究类项目评价体系

采用专家问卷的方法，确定体系指标的权重情况。应用yaahp软件确定指标的权重，并计算各矩阵的一致性。在研究类研发项目中，对各个判断矩阵的计算，如图5所示。

图5 各个判断矩阵的计算结果（应用研究类）

对应用研究类项目评价的一致性进行检查，计算结果如表3所示。

表3 一致性的检查情况

应用研究项目的指标权重，如表4所示。

表4 应用研究类项目的指标权重

同理，在yaahp软件中建立开发研究类项目模型，对各个判断矩阵的计算，如图6所示。

图6 各个判断矩阵的计算结果（开发研究类）

对开发研究类项目评价的一致性进行检查，计算结果如表5所示。

表5 一致性检查情况

最终确定的开发研究类项目的权重，如表6所示。

表6 开发研究类项目的权重

4 实例分析

以2014年某厂新立项的研发项目为例，2014年，企业内部向技术管理处申报研发项目共有8项，其中开发研究类项目4项，应用研究类项目4项。

2014年该厂新立研发项目清单，如表7所示。

表7 2014年的研发项目清单

现依据层次分析法，对科研项目进行评价，专家的评分汇总表，如表8所示。

表8 专家评分汇总表

5 结 语

层次分析法是一种较实用的决策方法，通过分析和综合各种影响因素，所得到的结果反映了决策者的判断和偏好，具有系统性和实用性等优点。

在项目立项的初期，需通过专家组进行评判，即使认为项目具有很高的新颖性，也需要考虑企业在未来市场及技术目标上的提升，客观地评价并结合层次分析法的计算结果，才能作为科研项目立项的依据。

通过对研发项目的立项评价以及实施情况的分析，应用层次分析法的计算模型，可以满足企业的实际需求，计算所得的指标权重也是科学可行的。