基于模糊層次分析法的食品藥品檢測設(shè)備管理研究

張 華

重慶市食品藥品檢驗(yàn)所 設(shè)備科，重慶 401121

基于模糊層次分析法的食品藥品檢測設(shè)備管理研究

張 華

重慶市食品藥品檢驗(yàn)所 設(shè)備科，重慶 401121

Abstract: Laboratory equipment is the material basis and necessary hardware of the laboratory. The management of equipment performance is thus highly regarded in the approval and acknowledgement of a laboratory. How to routinely evaluate the management of laboratory equipment performance, to locate problems in the management process, as well as to identify possible limitations that would impede the improvement are solved by the laboratory of our institute. This paper describes a model that uses a fuzzy analytic hierarchy process to effectively and eff i ciently evaluate the management of laboratory equipment performance.

Key words: laboratory equipment; fuzzy analytical hierarchy process; equipment management;performance evaluation

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備是檢測實(shí)驗(yàn)室的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可缺少的硬件。實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和資質(zhì)認(rèn)定考核均高度重視實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理工作，并把它作為考核的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。在日常工作中如何能對設(shè)備管理績效進(jìn)行評價(jià)，從而發(fā)現(xiàn)管理過程中存在的問題和制約發(fā)展的主要影響因素，是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室管理亟需解決的問題。本文利用模糊層次分析法建立設(shè)備績效考核量化評估模型，為定量評估實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理績效進(jìn)行研究。

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備；模糊層次分析法；設(shè)備管理；績效考核

0 前言

設(shè)備管理是實(shí)驗(yàn)室管理的重要組成部分，是實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和資質(zhì)認(rèn)定考核重點(diǎn)考察項(xiàng)目之一。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對食品藥品檢測設(shè)備投入逐年增多。在日常工作中如何能對設(shè)備管理績效進(jìn)行評價(jià)，從而發(fā)現(xiàn)管理過程中存在的問題和制約發(fā)展的主要影響因素，是當(dāng)前食品藥品檢測實(shí)驗(yàn)室管理亟需解決的問題。

1977年Saaty T L.提出層次分析法（Analytical Hierarchy Process, AHP）[1]作為一種實(shí)用有效的決策方法，在社會、經(jīng)濟(jì)、管理及工程系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用[2]。但隨著AHP理論發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要,人們將模糊思想和方法引入到層次分析法之中，形成了模糊層次分析法（Fuzzy Analytical Hierarchy Process, FAHP）[3],這正好符合人類思維的模糊性。FAHP是一種簡便、靈活而又實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法。它能夠通過確定影響設(shè)備管理各因素相對重要性的權(quán)重，對眾多影響因素進(jìn)行定量分析，然后建立模糊層次分析評價(jià)決策的數(shù)學(xué)模型，解決了現(xiàn)階段儀器設(shè)備管理評價(jià)方法技術(shù)上的不足，而且能夠比較客觀地反映各因素對設(shè)備管理績效的影響程度，從而為我們的決策提供幫助。

1 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理績效評價(jià)指標(biāo)體系的確定

當(dāng)前，我所設(shè)備管理評價(jià)體系尚不鍵全，評價(jià)方法較為單一，主要表現(xiàn)為：無法做到將長期積累下來的管理經(jīng)驗(yàn)和定量評價(jià)有機(jī)結(jié)合起來（定性分析和定量分析有效結(jié)合），準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的績效，從中發(fā)現(xiàn)存在的問題、給出解決問題的方向和途徑；也不能有力地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確狀況，實(shí)現(xiàn)資源合理配置，同時(shí)也無法為調(diào)動實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理人員的積極性提供科學(xué)依據(jù)。

為解決上述問題，本研究采取層次分析法與模糊層次結(jié)構(gòu)的結(jié)合，運(yùn)用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后分層次進(jìn)行模糊綜合評判，最后得到最終的實(shí)驗(yàn)室儀器績效的評價(jià)結(jié)果。

評價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)的原則是參考實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和資質(zhì)認(rèn)定相關(guān)條款，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室日常管理經(jīng)驗(yàn)，篩選出與儀器設(shè)備相關(guān)條款。把這些相關(guān)條款提升作為影響設(shè)備管理的因素，再根據(jù)我所的實(shí)際情況進(jìn)行歸納和梳理，形成我所設(shè)備管理指標(biāo)體系。我所實(shí)驗(yàn)室評價(jià)指標(biāo)體系的判斷矩陣A，見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理評價(jià)指標(biāo)體系

2 模糊層次分析法數(shù)學(xué)模型的建立

根據(jù)歷年實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和資質(zhì)認(rèn)定以及本所實(shí)驗(yàn)室管理長期積累的經(jīng)驗(yàn)，并征求專家意見得出各層次指標(biāo)間的相互重要程度。然后構(gòu)造判斷矩陣：將實(shí)驗(yàn)室管理績效評價(jià)體系的多個(gè)元素權(quán)重的整體判斷轉(zhuǎn)變?yōu)閷@些元素進(jìn)行“兩兩比較”，并將比較結(jié)果轉(zhuǎn)化為定量的判斷數(shù)據(jù)，形成判斷矩陣。對于每個(gè)判斷矩陣A，相對重要性的程度可以分別用1~9及其倒數(shù)進(jìn)行標(biāo)度[4]，通過判斷矩陣計(jì)算其最大特征根和特征向量。

（1）計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積Mi：

表1 1～10階隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值

若CR＜0.1，則判斷矩陣一致性滿足要求，即判斷結(jié)果可靠，否則需要重新構(gòu)造判斷矩陣。

（4）根據(jù)特征方程AW＝λmaxω，計(jì)算判斷矩陣的最大特征根 ：

其中，(AW)i表示向量AW的第i個(gè)元素采用兩兩比較的方法構(gòu)造判斷矩陣。

模糊評價(jià)模型中統(tǒng)一用評價(jià)集合U = (u1，u2，u3，… ，um)，式中m為評價(jià)方面的個(gè)數(shù)，本研究，U= {優(yōu)秀，良好，較好，合格，不合格}，該集合中第i個(gè)指標(biāo)由評價(jià)向量C = {Ci1，Ci2，Ci3，Ci4，Ci5}表示，每個(gè)指標(biāo)有5個(gè)評價(jià)等級[6-7]。

第i個(gè)評價(jià)方面的權(quán)重系數(shù)矩陣Ai= (ai1，ai2，… ，aim)，式中，aij為第i個(gè)評價(jià)方面中各要素的權(quán)重，而且滿足此權(quán)重可由上述方法得到。

通過深入調(diào)研，可對每個(gè)二級評價(jià)指標(biāo)給出一個(gè)評價(jià)值，用評價(jià)向量Ri=(si1，si2，si3，…,sik)表示，它反映了各因素與評價(jià)等級之間用隸屬度表示的模糊關(guān)系。由權(quán)重矩陣Ai和評價(jià)矩陣Ri得到第i個(gè)一級評價(jià)指標(biāo)的評價(jià)向量

將單要素模糊評價(jià)結(jié)果Bi(i=1，2，… ，n)進(jìn)行集成，構(gòu)成更高一級的評價(jià)矩陣R，綜合評價(jià)結(jié)果B=A×R＝（a1，a2，… ，am）×(B1，B2，… ，Bm)T

綜合評價(jià)矩陣B不僅考慮了所有因素的影響，而且保留了各級評價(jià)的全部信息。根據(jù)綜合評價(jià)矩陣B，利用最大隸屬度原則就可以得到各實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理績效的水平等級。

3 食品藥品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理績效評價(jià)實(shí)例

為了客觀、科學(xué)地反映指標(biāo)影響效果，采用層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重，能將定性、半定性問題轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算。

3.1 設(shè)定各級矩陣權(quán)重

首先建立專家小組，請各位專家對評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行打分。各評價(jià)因素按照兩因素相比重要性和不重要性程度評分， 重要性程度分同等為重要、較重要、明顯重要、非常重要、絕對重要5級， 標(biāo)記為1，3、5、7、9；不重要性程度分為不重要、根不重要、非常不重要、絕對不重要4級，標(biāo)記為其倒數(shù)1/3、1/5、1/7、1/9；介于兩等級間用偶數(shù)2、4、6、8標(biāo)記。

例如，建立第一層各要素次判斷矩陣，見表2。

表2 第一層次判斷矩陣

同理通過專家調(diào)查比較第二層次各要素相對重要性，可以計(jì)算出發(fā)第二層次各要素權(quán)重：

3.2 建立指標(biāo)評價(jià)矩陣

通過召集單位管理人員和專家根據(jù)所確定的評語集對建立的指標(biāo)體系要素“環(huán)境條件”進(jìn)行評價(jià)，得到模糊評價(jià)矩陣，見表3。

表3 檢測設(shè)備“環(huán)境條件”管理績效模糊評價(jià)矩陣

采用相同方法可以得到儀器管理績效評價(jià)要素中“記錄”、“量值溯源”、“狀態(tài)標(biāo)識”、“檔案”等綜合評價(jià)矩陣，分別為：

3.3 計(jì)算最終評價(jià)結(jié)果

把上述各要素評價(jià)結(jié)果B1，B2，B3，B4，B5構(gòu)成更高一級的模糊矩陣R：

通過前面計(jì)算已知綜合評價(jià)系數(shù) A1= （0.22, 0.17, 0.37,0.10, 0.14）

最終評價(jià)結(jié)果：

B = A1× R = （0.30,0.28,0.22,0.14,0.07）

根據(jù)最大隸屬度原則就可以得實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理績效為“優(yōu)秀”，如果設(shè)定對應(yīng)于各個(gè)等級的分?jǐn)?shù)評價(jià)向量為：

通過上述分析計(jì)算可知，該實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備績效管理取得了較好的成績。同理，為了對多個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理績效進(jìn)行評價(jià)排序，只需按照上述方法算出各實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)的評價(jià)結(jié)果，根據(jù)結(jié)果分值可以得出各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備管理績效排序。可見，模糊層次分析法具有客觀簡潔清晰的特點(diǎn)，能有效克服人為不合理的判斷失誤，提高決策的科學(xué)性和精確性，且在日常實(shí)驗(yàn)室管理工作中易于操作和理解。

[1] Saaty T L.The Analytic Hierarchy Process[M].Pittsburgh:University of Pittsburgh,1988.

[2] 郭金玉,張忠彬,孫慶云.層次分析法在安全科學(xué)研究中的應(yīng)用[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2008,4(2):69-73.

[3] 張吉軍.模糊層次分析法[J].模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué),2000,14(2):80-88.

[4] 郝曉玲,孫強(qiáng).信息化績效評價(jià)框架、實(shí)施與案例分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[5] 藎壚.實(shí)用模糊數(shù)學(xué)[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1989.

[6] 吉利俠.模糊綜合評判法在大型醫(yī)療設(shè)備引進(jìn)決策中的應(yīng)用研究[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(1):22-24.

[7] 徐緒堪.基于模糊理論的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量評估模型的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理,2007,24(6):117-119.

Research of Food and Drug Testing Instrument Management Based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process

ZHANG Hua
Equipment Department, Chongqing Institute for Food and Drug Control,Chongqing 401121, China

R197.39

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.07.006

1674-1633(2012)07-0030-03

2012-01-06

重慶市食品藥品檢驗(yàn)所研究課題（SNKY-201206）。

本文作者：張華，高級工程師。

作者郵箱：914403238@qq.com