智能安防系統(tǒng)工程方案的多目標(biāo)決策分析

王婉

（北京安士潤(rùn)誠(chéng)安全技術(shù)有限公司，中國(guó) 北京 100055）

智能安防系統(tǒng)工程方案的多目標(biāo)決策分析

王婉

（北京安士潤(rùn)誠(chéng)安全技術(shù)有限公司，中國(guó) 北京 100055）

分析智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)估現(xiàn)狀，比較國(guó)內(nèi)外智能安防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)評(píng)估的常用方法，并針對(duì)當(dāng)前智能安防系統(tǒng)評(píng)選主觀性強(qiáng)、可操作性差、缺乏科學(xué)理論基礎(chǔ)的問題，提出利用多準(zhǔn)則評(píng)估理論構(gòu)建科學(xué)合理的智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)估方法，為智能安防系統(tǒng)方案的科學(xué)評(píng)估提供有效解決途徑。

智能安防系統(tǒng)；AHP法；SAW法；TOPSIS法；灰關(guān)聯(lián)分析

智能安防系統(tǒng)目前正受到越來越多用戶的認(rèn)可。目前在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)智能安防系統(tǒng)的優(yōu)化通常采用兩種方法：一是設(shè)計(jì)人員根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化。二是業(yè)主主觀意愿決定。這兩種辦法都帶有強(qiáng)烈的個(gè)人主觀色彩，并非科學(xué)的客觀的評(píng)斷方法，更難以推廣適用。智能安防系統(tǒng)的發(fā)展，要求我們能夠建立一種科學(xué)的客觀量化評(píng)估體系，實(shí)現(xiàn)智能安防系統(tǒng)評(píng)估的規(guī)范化、客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化。

一、安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策分析現(xiàn)狀及評(píng)述

我國(guó)智能安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方性規(guī)定兩部分組成。但如何在數(shù)個(gè)合格方案中挑選出最佳方案，國(guó)內(nèi)常用方法有：一是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)型：即安防設(shè)計(jì)公司憑自己的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)方案。優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)人員一般都具有比較豐富的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，通常能夠設(shè)計(jì)實(shí)施一個(gè)比較完善的系統(tǒng)。缺點(diǎn)是主觀隨意性大，設(shè)計(jì)人員的水平直接影響了系統(tǒng)的性能。二是業(yè)主主觀傾向型：即投資方的領(lǐng)導(dǎo)層或管理人員根據(jù)自己的主觀意愿選擇設(shè)計(jì)方案。通常業(yè)主對(duì)安防略有了解時(shí)容易出現(xiàn)這種情況。優(yōu)點(diǎn)是：業(yè)主的要求表達(dá)得直接而明確，由于系統(tǒng)是在業(yè)主的主導(dǎo)下形成的，業(yè)主一般不會(huì)與安防公司產(chǎn)生沖突，整個(gè)設(shè)計(jì)施工過程會(huì)很“順利”。其缺點(diǎn)是：系統(tǒng)存在的問題和漏洞較多，也不一定能夠節(jié)省投資。三是招投標(biāo)判定型：對(duì)于大型智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)估，招投標(biāo)也是目前采用較多的手段之一。但招投標(biāo)只是一種形式。由于目前智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)估缺乏一套客觀的科學(xué)的評(píng)估體系，所謂的專家評(píng)審組也是根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)甚至個(gè)人好惡對(duì)方案進(jìn)行判斷。這與“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)型”的評(píng)估方法相差無幾。

國(guó)外智能安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案通常由安防設(shè)計(jì)施工公司提出，業(yè)主聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)顧問咨詢公司進(jìn)行評(píng)估。這類機(jī)構(gòu)包括個(gè)人獨(dú)立開業(yè)的顧問咨詢公司和各類團(tuán)體、機(jī)構(gòu)或企業(yè)創(chuàng)辦的咨詢公司，他們大多是針對(duì)行業(yè)內(nèi)需或相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域需求提供多層次的咨詢服務(wù)。近年來，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)顧問公司，利用其專業(yè)特長(zhǎng)為業(yè)主評(píng)估設(shè)計(jì)公司提供的方案。但從目前情況來看，設(shè)計(jì)顧問公司的評(píng)估也多是憑經(jīng)驗(yàn)，并沒有一個(gè)科學(xué)的方法。而智能安防系統(tǒng)評(píng)估作為項(xiàng)目評(píng)估的一種，不僅應(yīng)具備嚴(yán)格的既定程序、科學(xué)的評(píng)價(jià)方法和合理的決策原則，還應(yīng)具備一套比較完整的評(píng)估理論，用于對(duì)項(xiàng)目作精心篩選、認(rèn)真評(píng)估、加強(qiáng)核算、嚴(yán)密監(jiān)督和科學(xué)管理。這是保證投資決策科學(xué)化、程序化、規(guī)范化和實(shí)現(xiàn)公平、公正、公開、透明的前提，目前憑主觀辦事的現(xiàn)狀必須加以改變。由于缺乏科學(xué)的評(píng)估體系，實(shí)踐中許多智能安防系統(tǒng)都存在一些問題和漏洞；而假如這些方案在施工前經(jīng)過系統(tǒng)的科學(xué)評(píng)估，大部分問題和漏洞是完全可以避免的。數(shù)據(jù)顯示，近年來我國(guó)日益重視智能安防系統(tǒng)工程的研究發(fā)展，民間和政府在研究發(fā)展上都作了積極投入。然而限于現(xiàn)有條件和水平，目前只有極少數(shù)的公司在研究決策時(shí)使用簡(jiǎn)單的決策輔助系統(tǒng)工具。

二、決策分析現(xiàn)狀及評(píng)述

常用的決策分析技術(shù)有：確定型情況下的決策分析、風(fēng)險(xiǎn)型情況下的決策分析、不確定型情況下的決策分析。在評(píng)估智能安防系統(tǒng)時(shí)，必須對(duì)各個(gè)相關(guān)屬性及因素作全面性考慮及綜合性評(píng)估。由于決策過程常常會(huì)面臨多重準(zhǔn)則或目標(biāo)函數(shù)，所以我們必須采取多準(zhǔn)則決策(Multiple Criteria Decision Making，MCDM)來制定決策。多準(zhǔn)則決策理論一般分為六大類，即：一是多屬性效用理論；二是多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃；三是多準(zhǔn)則評(píng)估；四是層次分析法；五是超越關(guān)聯(lián)法；六是模糊多準(zhǔn)則決策。

三、智能安防系統(tǒng)工程方案評(píng)估方法

與一般系統(tǒng)工程相比較，智能安防系統(tǒng)工程在工程技術(shù)面、財(cái)務(wù)面、操作使用面及環(huán)境適應(yīng)面等具有不確定性高和投資成本高的特性。因此，工程方案的研擬，一般在規(guī)劃單位作業(yè)上統(tǒng)籌兼顧工程技術(shù)面、財(cái)務(wù)面、操作使用面及環(huán)境適應(yīng)面等不同層面，然后研擬出幾個(gè)可行的方案來進(jìn)行評(píng)選。但對(duì)于方案的評(píng)選方式，過去大部份是通過專家間的討論和領(lǐng)導(dǎo)指示加以決定，很少采用客觀量化方法來加以篩選。因此本研究將綜合運(yùn)用多準(zhǔn)則評(píng)估理論中常用的層次分析法、簡(jiǎn)單線性加權(quán)法、相似理想解偏好排序技術(shù)法及灰色系統(tǒng)理論中的灰關(guān)聯(lián)分析等方法，研究如何進(jìn)行智能安防系統(tǒng)工程方案評(píng)估。

（一）智能安防系統(tǒng)工程方案評(píng)估指標(biāo)權(quán)重分析

在有關(guān)決策的研究中往往存在兩種錯(cuò)誤傾向：一是過分地依賴數(shù)學(xué)模型，其結(jié)果是無法反映人們的經(jīng)驗(yàn)因素。二是過多地偏重于行為、邏輯、推理方面的研究和分析，而忽視了要把重要因素定量地反映到?jīng)Q策中來，以至于不能夠定量描述因素之間的相對(duì)關(guān)系。

就本論文的研究對(duì)象——智能安防系統(tǒng)方案而言，本質(zhì)上屬于對(duì)績(jī)效值的評(píng)估，評(píng)估準(zhǔn)則具有多層次的結(jié)構(gòu)關(guān)系，評(píng)估方法具有群體決策的特點(diǎn)，同時(shí)因?qū)哟畏治龇ǖ睦碚摵?jiǎn)單且極具實(shí)用性，故本研究采用層次分析法進(jìn)行評(píng)估指標(biāo)的構(gòu)建，再選用簡(jiǎn)單加權(quán)法（SAW）、相似理想解偏好排序技術(shù)法（TOPSIS）和灰關(guān)聯(lián)法對(duì)評(píng)估方案進(jìn)行排序。

層次分析法的目的是將復(fù)雜的問題系統(tǒng)化，把不同的層面給予層級(jí)分解。本研究在應(yīng)用層次分析法(AHP)求取評(píng)估準(zhǔn)則的權(quán)重時(shí)，包括下列步驟：（1）根據(jù)智能安防系統(tǒng)的各評(píng)估準(zhǔn)則進(jìn)行問卷設(shè)計(jì)并對(duì)選出的安防專家進(jìn)行問卷調(diào)查；（2）根據(jù)收回的問卷建立成對(duì)比較矩陣；（3）計(jì)算優(yōu)先向量及最大特征值；（4）進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；（5）計(jì)算智能安防系統(tǒng)各評(píng)估準(zhǔn)則的權(quán)重。

1.問卷設(shè)計(jì)與調(diào)查

根據(jù)層級(jí)架構(gòu)來設(shè)計(jì)問卷，由受訪的智能安防專家對(duì)各要素間的相對(duì)重要程度進(jìn)行表決。有關(guān)各尺度所代表的意義，如表1所示。

2.建立成對(duì)比較矩陣

根據(jù)問卷取得各要素間的相對(duì)重要程度結(jié)果，然后建立成對(duì)比較矩陣。

表1 AHP法的評(píng)估尺度與說明

3.計(jì)算優(yōu)先向量及最大特征值

（1）求解優(yōu)先向量

成對(duì)比較矩陣得到后，接著求取各層級(jí)要素的優(yōu)先向量。使用數(shù)值分析中常用的特征值解法，找出優(yōu)先向量。

（2）求解最大特征值

4.進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

（1）AHP法利用一致性比率（Consistence Ratio，C.R.）來衡量比較矩陣的整體一致性，若C.R.≦0.1時(shí)，則矩陣的一致性程度令人滿意。

（2）隨機(jī)指標(biāo)（R.I.）

（1）AHP方法通過整合各層級(jí)要素的相對(duì)重要程度，歸納出最底層各評(píng)估準(zhǔn)則的權(quán)重。

（二）求解智能安防系統(tǒng)工程方案加權(quán)評(píng)選結(jié)果

1.智能安防系統(tǒng)工程方案排序方法選擇

本論文選用簡(jiǎn)單加權(quán)法、TOPSIS法和灰關(guān)聯(lián)法對(duì)評(píng)估方案進(jìn)行排序。

鑒于智能安防系統(tǒng)自身特點(diǎn)，這三種方法都較為適用。由于這三種方法具有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)，彼此可以相互驗(yàn)證。本研究也試圖在實(shí)際操作中找出這三種方法哪一種更為適合智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)估。

這三種方法的使用詳述如下：

2.加權(quán)總和法（SAW）

Kirkwood指出簡(jiǎn)單加權(quán)總和法為多準(zhǔn)則決策方法中最常用的方法,這說明此方法簡(jiǎn)單易懂、運(yùn)算容易。它是根據(jù)每個(gè)方案的每個(gè)評(píng)估因子的權(quán)重與其評(píng)估分?jǐn)?shù)相乘加總得出總分，依次算出每一方案的總分去評(píng)比，得分最高的方案，就為第一優(yōu)先選擇。加權(quán)總和法是多準(zhǔn)則評(píng)估中最常用的方法，其計(jì)算步驟如下：

將智能安防系統(tǒng)各評(píng)估指標(biāo)予以正規(guī)化（Normalization）

物業(yè)管理公司的成本控制往往只考慮內(nèi)部因素，忽略了企業(yè)外部的影響，管理思路相對(duì)別的行業(yè)太過狹隘。目前我國(guó)大多數(shù)的物業(yè)管理企業(yè)都認(rèn)為成本太多主要是人力成本高、日常開支太多，這些企業(yè)能夠想到的最好辦法就是嚴(yán)格控制日常開支、裁減員工。這種思路是不對(duì)的，一些人員的裁剪，譬如在前期不聘用專業(yè)的成本核算人員，啟動(dòng)之后就會(huì)造成后期更多的浪費(fèi)，這不是降低成本最根本方法，企業(yè)要具有全局的眼光，把成本和技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量等聯(lián)系起來，才能夠做到最有效的成本管理。

（1）效益指標(biāo)正規(guī)化

（2）成本指標(biāo)正規(guī)化

對(duì)于本研究的目標(biāo)——智能安防系統(tǒng)而言，指標(biāo)值越小越好的就是成本指標(biāo)，指標(biāo)值越大越好的就是效益指標(biāo)。

計(jì)算各智能安防系統(tǒng)評(píng)選方案的加權(quán)績(jī)效值

方案排序

根據(jù)Si的大小，來對(duì)各個(gè)智能安防系統(tǒng)方案進(jìn)行排序，其值越大，則表示方案的優(yōu)先級(jí)越高。

3.相似理想解偏好排序技術(shù)法（TOPSIS）

建立正規(guī)化決策矩陣（Normalized Decision Matrix）其中Xij為第i個(gè)替選方案中所對(duì)應(yīng)第j個(gè)屬性的評(píng)比結(jié)果。

建立加權(quán)正規(guī)矩陣（Weighted Normalized Decision Matrix）

加入權(quán)重w=（w1,w2,…….,wn）

決定正理想解A＊與負(fù)理想解A-（Ideal and Negative-Ideal Solutions）

計(jì)算分離測(cè)度（Separation Measure）

計(jì)算各個(gè)方案對(duì)正理想解的相對(duì)靠近度Ci＊（Relative Closeness to The Ideal Solution）

方案排序（Rank）

根據(jù)相對(duì)靠近度Ci＊的大小，來對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行排序，其值愈大者，方案之偏好愈高。

4.灰關(guān)聯(lián)分析法

本研究以灰關(guān)聯(lián)分析 (Grey Relational Analysis)的概念，從各智能安防系統(tǒng)評(píng)選方案中各評(píng)估指標(biāo)績(jī)效值訂出標(biāo)準(zhǔn)序列，并以灰關(guān)聯(lián)空間測(cè)度，衡量各方案與標(biāo)準(zhǔn)序列間的變異性，進(jìn)而對(duì)各方案進(jìn)行排序。

將各評(píng)估指標(biāo)予以正規(guī)化(Normalization)

灰關(guān)聯(lián)度

灰關(guān)聯(lián)系數(shù)

為比較各方案和目標(biāo)序列之差異，定義灰關(guān)聯(lián)系數(shù)

本研究中所選用的簡(jiǎn)單加權(quán)總和法（SAW）、相似理想解偏好排序技術(shù)法（TOPSIS）及灰關(guān)聯(lián)分析法這三種多準(zhǔn)則決策研究方法，根據(jù)上文對(duì)其優(yōu)劣點(diǎn)的分析以及國(guó)內(nèi)外在相關(guān)文獻(xiàn)中顯示的應(yīng)用，都應(yīng)該是比較適合于智能安防系統(tǒng)方案評(píng)估的。

本研究的目的是探討尋找一種較為科學(xué)的方法，以改變目前智能安防系統(tǒng)方案評(píng)估缺乏科學(xué)性的現(xiàn)狀。根據(jù)目前的研究結(jié)果，應(yīng)可構(gòu)建出一種相對(duì)較為科學(xué)的智能安防系統(tǒng)方案評(píng)選模式。本模式在操作上是否可行的，有待進(jìn)一步在實(shí)踐中研究驗(yàn)證。面對(duì)目前智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)選工作主觀化傾向嚴(yán)重的現(xiàn)狀，本研究認(rèn)為相關(guān)智能安防系統(tǒng)方案的評(píng)選，如能采用本研究推薦的方法，利用多準(zhǔn)則評(píng)估方法來輔助方案的評(píng)選，將使評(píng)選更客觀、更嚴(yán)謹(jǐn)。

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TP18

A

1008—3340（2010）01—0071—03

2009-12-06

王婉，女，北京安士潤(rùn)誠(chéng)安全技術(shù)有限公司工作人員。