基于模糊层次分析法的食品药品检测设备管理研究

2012-10-09张华

中国医疗设备 2012年7期

关键词：食品药品分析法指标体系

张华

重庆市食品药品检验所设备科，重庆 401121

基于模糊层次分析法的食品药品检测设备管理研究

张华

重庆市食品药品检验所设备科，重庆 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

实验室设备是检测实验室的物质基础，是不可缺少的硬件。实验室认可和资质认定考核均高度重视实验室设备管理工作，并把它作为考核的重点项目之一。在日常工作中如何能对设备管理绩效进行评价，从而发现管理过程中存在的问题和制约发展的主要影响因素，是当前实验室管理亟需解决的问题。本文利用模糊层次分析法建立设备绩效考核量化评估模型，为定量评估实验室设备管理绩效进行研究。

实验室设备；模糊层次分析法；设备管理；绩效考核

0 前言

设备管理是实验室管理的重要组成部分，是实验室认可和资质认定考核重点考察项目之一。近年来，随着国民经济的发展，国家对食品药品检测设备投入逐年增多。在日常工作中如何能对设备管理绩效进行评价，从而发现管理过程中存在的问题和制约发展的主要影响因素，是当前食品药品检测实验室管理亟需解决的问题。

1977年Saaty T L.提出层次分析法（Analytical Hierarchy Process, AHP）[1]作为一种实用有效的决策方法，在社会、经济、管理及工程系统等各个领域已得到广泛的应用[2]。但随着AHP理论发展和实际应用的需要,人们将模糊思想和方法引入到层次分析法之中，形成了模糊层次分析法（Fuzzy Analytical Hierarchy Process, FAHP）[3],这正好符合人类思维的模糊性。FAHP是一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。它能够通过确定影响设备管理各因素相对重要性的权重，对众多影响因素进行定量分析，然后建立模糊层次分析评价决策的数学模型，解决了现阶段仪器设备管理评价方法技术上的不足，而且能够比较客观地反映各因素对设备管理绩效的影响程度，从而为我们的决策提供帮助。

1 实验室设备管理绩效评价指标体系的确定

当前，我所设备管理评价体系尚不键全，评价方法较为单一，主要表现为：无法做到将长期积累下来的管理经验和定量评价有机结合起来（定性分析和定量分析有效结合），准确判断实验室设备管理的绩效，从中发现存在的问题、给出解决问题的方向和途径；也不能有力地掌握实验设备的准确状况，实现资源合理配置，同时也无法为调动实验室设备管理人员的积极性提供科学依据。

为解决上述问题，本研究采取层次分析法与模糊层次结构的结合，运用层次分析法确定各指标的权重，然后分层次进行模糊综合评判，最后得到最终的实验室仪器绩效的评价结果。

评价指标设计的原则是参考实验室认可和资质认定相关条款，结合实验室日常管理经验，筛选出与仪器设备相关条款。把这些相关条款提升作为影响设备管理的因素，再根据我所的实际情况进行归纳和梳理，形成我所设备管理指标体系。我所实验室评价指标体系的判断矩阵A，见图1。

图1 实验室设备管理评价指标体系

2 模糊层次分析法数学模型的建立

根据历年实验室认可和资质认定以及本所实验室管理长期积累的经验，并征求专家意见得出各层次指标间的相互重要程度。然后构造判断矩阵：将实验室管理绩效评价体系的多个元素权重的整体判断转变为对这些元素进行“两两比较”，并将比较结果转化为定量的判断数据，形成判断矩阵。对于每个判断矩阵A，相对重要性的程度可以分别用1~9及其倒数进行标度[4]，通过判断矩阵计算其最大特征根和特征向量。

（1）计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi：

表1 1～10阶随机一致性指标RI值

若CR＜0.1，则判断矩阵一致性满足要求，即判断结果可靠，否则需要重新构造判断矩阵。

（4）根据特征方程AW＝λmaxω，计算判断矩阵的最大特征根：

其中，(AW)i表示向量AW的第i个元素采用两两比较的方法构造判断矩阵。

模糊评价模型中统一用评价集合U = (u1，u2，u3，… ，um)，式中m为评价方面的个数，本研究，U= {优秀，良好，较好，合格，不合格}，该集合中第i个指标由评价向量C = {Ci1，Ci2，Ci3，Ci4，Ci5}表示，每个指标有5个评价等级[6-7]。

第i个评价方面的权重系数矩阵Ai= (ai1，ai2，… ，aim)，式中，aij为第i个评价方面中各要素的权重，而且满足此权重可由上述方法得到。

通过深入调研，可对每个二级评价指标给出一个评价值，用评价向量Ri=(si1，si2，si3，…,sik)表示，它反映了各因素与评价等级之间用隶属度表示的模糊关系。由权重矩阵Ai和评价矩阵Ri得到第i个一级评价指标的评价向量

将单要素模糊评价结果Bi(i=1，2，… ，n)进行集成，构成更高一级的评价矩阵R，综合评价结果B=A×R＝（a1，a2，… ，am）×(B1，B2，… ，Bm)T

综合评价矩阵B不仅考虑了所有因素的影响，而且保留了各级评价的全部信息。根据综合评价矩阵B，利用最大隶属度原则就可以得到各实验室设备管理绩效的水平等级。

3 食品药品检验实验室仪器设备管理绩效评价实例

为了客观、科学地反映指标影响效果，采用层次分析法确定指标的权重，能将定性、半定性问题转化为定量计算。

3.1 设定各级矩阵权重

首先建立专家小组，请各位专家对评价指标体系进行打分。各评价因素按照两因素相比重要性和不重要性程度评分，重要性程度分同等为重要、较重要、明显重要、非常重要、绝对重要5级，标记为1，3、5、7、9；不重要性程度分为不重要、根不重要、非常不重要、绝对不重要4级，标记为其倒数1/3、1/5、1/7、1/9；介于两等级间用偶数2、4、6、8标记。

例如，建立第一层各要素次判断矩阵，见表2。

表2 第一层次判断矩阵

同理通过专家调查比较第二层次各要素相对重要性，可以计算出发第二层次各要素权重：

3.2 建立指标评价矩阵

通过召集单位管理人员和专家根据所确定的评语集对建立的指标体系要素“环境条件”进行评价，得到模糊评价矩阵，见表3。

表3 检测设备“环境条件”管理绩效模糊评价矩阵

采用相同方法可以得到仪器管理绩效评价要素中“记录”、“量值溯源”、“状态标识”、“档案”等综合评价矩阵，分别为：

3.3 计算最终评价结果

把上述各要素评价结果B1，B2，B3，B4，B5构成更高一级的模糊矩阵R：

通过前面计算已知综合评价系数 A1= （0.22, 0.17, 0.37,0.10, 0.14）

最终评价结果：

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

根据最大隶属度原则就可以得实验室设备管理绩效为“优秀”，如果设定对应于各个等级的分数评价向量为：

通过上述分析计算可知，该实验室仪器设备绩效管理取得了较好的成绩。同理，为了对多个实验室设备管理绩效进行评价排序，只需按照上述方法算出各实验室相应的评价结果，根据结果分值可以得出各个实验室的设备管理绩效排序。可见，模糊层次分析法具有客观简洁清晰的特点，能有效克服人为不合理的判断失误，提高决策的科学性和精确性，且在日常实验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,张忠彬,孙庆云.层次分析法在安全科学研究中的应用[J].中国安全生产科学技术,2008,4(2):69-73.

[3] 张吉军.模糊层次分析法[J].模糊系统与数学,2000,14(2):80-88.

[4] 郝晓玲,孙强.信息化绩效评价框架、实施与案例分析[M].北京:清华大学出版社,2005.

[5] 荩垆.实用模糊数学[M].北京:科学技术文献出版社,1989.

[6] 吉利侠.模糊综合评判法在大型医疗设备引进决策中的应用研究[J].中国医疗设备,2012,27(1):22-24.

[7] 徐绪堪.基于模糊理论的毕业设计质量评估模型的构建[J].实验室技术与管理,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

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.07.006

1674-1633(2012)07-0030-03