基于模糊网络评价理论的建材产品质量风险评价

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基于模糊网络评价理论的建材产品质量风险评

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1 引言

20 世纪 90 年代美国学者 Saaty 等在层次分析法（Analytical Hierarchy Process，AHP）的基础

上，提出了针对系统间元素的交叉作用，以独立单元和反馈为内容提出了网络分析法

（Analysis Network Process，ANP[1] ，是一种新的决策科学方法。它是在 AHP 的基础上，针对

决策问题的结构具有依赖性和反馈性的情况，考虑到各因素或相邻层次之间的相互影响，利

“ ”用超矩阵对各相互作用并影响的因素进行综合分析得出其混合权重，以解决相互依赖的问

题。模糊网络分析法（Fuzzy-Analysis Network Process，F-ANP）用超矩阵的形式来定量地表示

影响程度的大小，使得 F-ANP 比AHP 更能反映客观实际问题的复杂性[2-10]。杜红兵在分析三

角模糊数学和 ANP 原理的基础上，针对空管安全风险因素相互影响的特点，建立基于 F-ANP

的空管安全风险评估模型[10]。

随着我国城镇化的迅猛发展，建材产品质量风险日益突出，迫切需要建立一套科学、量化的风

险监控评估方法。建材产品质量风险是一个涉及多方面因素的复杂系统，各影响因素间存在相

互影响和依赖的网络关系。朱连滨等对北京市主要建筑保温材料进行了全生命周期和环境效益

评价[11]，本文将基于网络分析法和模糊综合评价方法的应用特点，构建了基于模糊网络评价

理论的建材产品质量风险评价模型，通过 Super Deci-sion（SD）软件计算各指标的权重值，实

现了 F-ANP 模型在建材行业质量风险评价的成功应用。

2 风险评价体系建立

2.1 建材质量风险的多层次、多级别风险评价指标

建筑材料质量风险评价的目的是，通过风险分析，实现风险的有效控制。根据评价目标及评价

对象的特征，分别征询专家对所设计的评价指标的意见，参考国内外历史突发事件数据和北京

市建筑材料产品质量信息统计数据，根据已经发生或者可能发生的事件，对风险事件进行整理

与分类，确定建材质量风险的多层次、多级别风险评价指标。主要包括：

（1）质量风险属性层评价指标从产品质量功能实现方面，识别建筑材料质量风险表现形式，

对已识别的属性分别从可能性和后果进行评价。根据历史数据、专家意见以及产品标准对质量

的规定，其质量风险指标包括：结构损害、防火功能损害、隔热功能损害、隔音功能损害、防

水功能损害、装饰功能损害、化学损害、辐射损害、其他损害共9个评价指标。

（2）质量风险控制体系评价指标质量风险控制体系指标为影响产品质量风险发生的控制因

素，管理风险包括环境风险、技术风险、规则风险、市场风险、经济风险、组织管理风险 6方

面一级风险评价指标以及 20 个二级评价指标，详见表 1。【1】

2.2 基于网络分析法的建材产品质量风险评价模型

ANP 的典型结构由控制层和网络层两部分构成。

控制层是典型的 AHP 递阶层次结构，设定决策目标与决策准则，每个准则还可以有子准则。

控制层中若有两个以上的准则，则这些准则对上隶属于目标，对下分别控制一个网络结构（若

有子准则，向下类推）。若控制层中只有一个准则，这个准则实际上即为目标，此时模型便只

有网络层。其次，构造网络层次，确定元素集，分析网络结构和影响关系[12-15]。实际问题往

往是复杂问题，面临的几乎都是既有内部依存，又有循环的 ANP 网络层次结构的情况，元素

集包含的元素之间是有相互依赖和相互影响的，存在 ANP 网络循环，这是ANP 网络分析法中

最为复杂的情况。利用 ANP 来构建建筑材料风险等级评价模型构建建材产品质量风险的 ANP

评价模型，如图 1所示。【2】

3 基于 F-ANP 的建筑材料质量风险评价方法

3.1 构建项目风险因素集

基于建筑材料质量的评价指标体系，建立风险因素集，即第一层，总风险因素集：【3】

生产管理，合同管理，招投标管理，成本管理，进度管理，物流管理，现场管理}

3.2 构建项目风险评价集

评价集是对各层次评价指标的一种语言描述，是专家、评审人对各评价指标所给出的评语集

合，研究从各种风险对建筑材料产品质量影响程度的大小考虑，将风险评价分为五个等级：

【4】

3.4 F-ANP 法确定指标的权重

由于F-ANP 模型是一种网状模型，对于模型的计算如超矩阵、极限矩阵计算等尤为复杂，若

不借助于计算机软件，很难将F-ANP 模型应用到实际决策问题中去。

SD 软件的出现，成功实现了 F-ANP 计算的程序化，为 F-ANP 的实用推广奠定了坚实的应用基

础[9-10，12]。应用 SD 软件，可以对各个风险因素相互影响的关系以及大小进行判断。首先建

立各个风险因素集，以影响主要风险来源的6个方面作为评价的准则层，其下又分为若干元

素，对元素进行两两比较；再进行一致性指标判断得到如图 2的F-ANP 评价 SD 模型。构造判

断矩阵的方法与步骤如下：

（1 ）在元素集C1 （环境风险）中，以元素 r11 （资源）为准则，元素集C1 中的元素 r11（资

源）、r12（地理）、r13 （气候），按照其对 r11 的影响大小进行间接优势度比较，即构造模

糊判断矩阵。判断矩阵中各元素确定的标度如表2所示。

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摘要：

基于模糊网络评价理论的建材产品质量风险评价1引言20世纪90年代美国学者Saaty等在层次分析法（AnalyticalHierarchyProcess，AHP）的基础上，提出了针对系统间元素的交叉作用，以独立单元和反馈为内容提出了网络分析法（AnalysisNetworkProcess，ANP[1]，是一种新的决策科学方法。它是在AHP的基础上，针对决策问题的结构具有依赖性和反馈性的情况，考虑到各因素或相邻层次之间的相互影响，利“”用超矩阵对各相互作用并影响的因素进行综合分析得出其混合权重，以解决相互依赖的问题。模糊网络分析法（Fuzzy-AnalysisNetworkProcess，F-AN...

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