医学工程层次分析的作用范文

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1引言

层次分析法（analytichierarchyprocess，AHP）是美国著名运筹学家T.L.Saaty提出的一种多目标多准则决策方法[1]，它体现出人们思维的基本特征：分解、判断、综合。把复杂的问题分解为各组成因素，再将这些因素按支配关系分组，形成有序的递阶层次结构，然后构造两两比较判断矩阵，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重并进行一致性检验，为最佳方案的选择提供依据，从而使一个多目标、多因素、多层次的复杂的决策问题得到较合理的解决。它现已被广泛应用于设施规划、选址、决策，各种方案的比较[2-5]，人力资源管理[6]、绩效管理[7]，采购决策[8]，包括安全研究[9-10]、风险分析[11-13]以及环境质量、软件质量等在内的各种评估、评价[14-16]。

2AHP法应用中的技巧和方法

虽然AHP法有很多优势，但在应用中也存在一些不利的因素：一是求解构造判断矩阵的特征向量和特征值，计算比较繁复；二是在实际应用中，评价、决策的准则、方案并不是一次性就能确定，可能需要不断改进；三是在大多数情况下，准则、方案的重要程度、优化的结果并不是最优的，只能是相对好的。如果在实践中发现了更好的优化，有可能需要重新选择准则、方案和相应的权重。而如果每做一次或每做一项分析，都需要重复AHP法的几个步骤，会花费大量时间和精力。基于以上考虑，可以在使用AHP时采取一些技巧和方法。

2.1利用EXCEL进行权重计算和一致性检验

求解构造判断矩阵的特征向量和特征值，计算比较繁琐。不少使用者对于如何快捷、准确地求解判断矩阵的最大特征根和对应的特征向量，还是缺乏办法。经过研究[17]和实践，可以在计算机上利用EXCEL用求解特征根的方法计算出具体权重，比较方便。使用者只需改变判断矩阵的赋值，输入构造的判断矩阵的阶数（见图1），相应的结果就会自动算出（见图2），非常方便。

2.2AHP法应用中的调整算法

在实际应用中，评价、决策的准则、方案有可能需要不断改进。同样，面对同类问题，如果不能利用现有数据，而是重复AHP的几个步骤，也会浪费大量时间和精力。基于上述考虑，可以采用一种调整权值的重新分配算法。可以对要素进行增删，而其相应的权重会进行合理的调整。或者是对某个要素的权重进行调整时，其他权重能够进行合理的调整。具体算法如下：设一组要素的权重为W1，W2，……Wn，对于1≤i≤n，有0＜Wi≤1，且ni=1ΣWi=1（1）（1）当需要减少一个要素时，它原对应的权重为Wi（1≤i≤n），则新的权重Wj′满足：Wj′=Wj+Wi×Wj1-Wi=Wj1+Wi1-WiΣΣ=Wj1-Wi即：Wj′=Wj1-W（1≤j≤n且j≠i）（2）当删除一个要素时，它的子要素也要相应删除，子要素的同层次权重变化也根据式（2）计算。（2）当需要增加一个要素时，它对应的权重Wn+1与Wi（1≤i≤n）的相对比值Ki满足：Ki=Wn+1Wi（3）则Wn+1=Ki×Wi，W＝Wn+1+1则新的Wj′：Wj′=WjW（1≤j≤n+1），即：Wj′=WjKi×Wi+1（1≤j≤n+1）（4）（3）当需要对某一个要素的权重Wi（1≤i≤n）调整时，它调整后的权重为Wi′，则：ΔW=Wi-Wi′，ΔW′=ΔW1-Wi则新的Wj′：Wj′=Wj（1+ΔW′）=Wj1+Wi-Wi′1-Wi≤≤=Wj1-Wi′1-Wi≤≤，即：Wj′=Wj1-Wi′1-Wi（1≤j≤n且j≠i）（5）

3AHP法在医疗设备售后服务质量评价中的应用

应用AHP法对某医疗设备厂商的售后服务质量进行评价。

3.1AHP法在某医疗设备厂商售后服务质量评价中的应用

3.1.1建立系统的递阶层次结构通过调研相关资料[18]，经与专家讨论，借助客户调查，建立了相应的评价体系（见图3）。该指标体系包括目标层、4个准则层子集和15个评价层评价指标。

3.1.2构造两两比较判断矩阵根据图3，在对专家进行问卷调查的基础上，分别确定各个评价指标的权重。同层元素之间相对重要性采用九级分制比较标度。目标层中服务人员、配件管理、服务支持体系和服务效果4项评价指标，相对于目标层的重要性判断矩阵见表1。同理，可以针对准则层构造相应的判断矩阵。

3.1.3计算权重向量并进行一致性检验将表1相应数据输入EXCEL中，并在阶数中输入4，则可得其特征向量矩阵（见图4）为A=（A1，A2，A3，A4）=（0.1115，0.1813，0.0546，0.6527），一致性比值C.R.=C.I.R.I=0.0303＜0.1，故认为该判断矩阵有满意一致性。同理，计算准则层构造判断矩阵相应的特征向量，并进行相应的一致性检验。可得到该指标体系权重。然后根据专家和用户打分，可得评价相关数据见表2。

3.2评价结果分析

根据不同满意度级别，利用评价值可将评价结果分为：高于要求———极度满意（91~100），目标范围内———非常满意（71~90），最低可接受的限度内———基本满意（51~70），不可接受的———不满意（1~50）。见图5。通过评价体系可以看出：医院对该厂商售后服务总体非常满意，特别是对服务态度和服务申请流程简单两项极度满意，意味着该公司提供的售后服务可以满足医院的要求。但在检修保养及时、响应时间、用户需求满足度方面却只达到了基本满意，因此需要在上述几方面采取改进措施，进一步改善服务效果，从而提升整体售后服务质量。通过AHP法在本次售后服务评价中的实施，主要实现了以下几个目标：（1）加深了用户及售后服务人员对售后服务质量的理解。通过AHP方法中的相关调查以及评价需求的确定活动，使相关用户可以较早地了解对售后服务质量的关注点，从而有效提出自己的意见、建议。也使售后服务人员更好地了解用户的需求，使厂商、售后服务人员明确了改进的方向。在本例中，厂商方面现已缩短了响应时间、增加了巡检，使得售后服务满意度又有明显提高。（2）通过对售后服务质量进行有效评价，使售后服务的标准和结果都得到切实的评价，确认了各要素对售后服务的影响程度。（3）加强了用户与厂商的沟通，从而有效地提升了售后服务质量，提高了用户满意度。（4）可以为今后合作的相关厂商的售后服务评价提供比较依据和借鉴经验，从而大大提高各类医疗设备售后服务质量。这些目标和作用的实现，说明运用AHP法的评价是有效的，也是合理的。

3.3该指标体系的拓展应用

此评价模型也可用于对其他厂商、经销商的服务评价。如采用的是通用的零配件，不需向原厂商采购时，可将准则层配件管理子集删除，按照式（2）可得其他要素权重为：A1′=A11-A2=0.11151-0.1813=0.1362A3′=A31-A2=0.05461-0.1813=0.0667A4′=A41-A2=0.65271-0.1813=0.7972∵A1′A3′=0.13620.0667=2.0420又A1A3=0.11150.0546=2.0421∴A1′A3′≈A1A3同理，计算可得：A1′A4′≈A1A4A1′+A3′+A4′＝0.1362+0.0667+0.7972≈1可见，其他要素的相对重要性仍保持不变，权重仍保持了较好的一致性，且满足权重的基本要求。对于厂商、经销商售后服务网点距离较远时，远程技术服务的支持的重要性就会显得更为重要，调整其权重为B33′=0.32。此时，按照式（5）可得其他要素权重为：B31′=B311-B33′1-B33=0.29181-0.321-0.221111=0.2547B32′=B321-B33′1-B33=0.16761-0.321-0.221111=0.1463B34′=B341-B33′1-B33=0.19251-0.321-0.221111=0.1681B35′=B351-B33′1-B33=0.12701-0.321-0.221111=0.1109∵B31′B32′=0.25470.1463=1.7411又B31B32=0.29180.1676=1.7411∴B31′B32′=B31B32同理，计算可得：B31′B34′=B31B34B31′B35′=B31B35B32′B34′=B32B34B31′+B32′+B33′+B34′＋B35′=0.2547+0.1463+0.3200+0.1681+0.1109=1可见，其他要素的相对重要性仍保持不变，权重仍保持了较好的一致性，且满足权重的基本要求。新的指标体系已重新建立，这样就可以对各个厂商、经销商的售后服务进行评价，而工作量不会明显增加。可见，这种调整既保证了评价指标体系的合理性，又大大减少了工作量。

4结束语

AHP法将复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。借鉴AHP法在相关领域的应用，在应用中可以使用一些技巧和方法：可以应用EXCEL方便、准确的进行相关运算，大大降低AHP法使用的复杂度；同时可以用调整算法来改进AHP法的应用，减少工作量。通过对某厂商售后服务质量的评价证明，该方法切实可行，易于操作且工作量不大。可以预见，在医疗设备采购、选型、供应商选择，医疗设备的安全评估，在用或拟用项目的风险评估，医学工程科绩效管理等领域[19-25]中，方便灵活的AHP法有很广阔的应用前景。当前的研究工作已经取得了阶段性成果，但与完全解决将AHP法运用于医学工程领域中所遇到的各种困难、问题，仍有一段距离，还需要坚持不懈的研究工作才能真正地做到实用化和便利化。