一種基于VAHP/DEA的企業信息系統選型決策方法

李永剛

（淮南聯合大學 經濟系，淮南 232001）

0 引言

隨著經濟全球化進程和供應鏈合作的加深，越來越多的企業認識到信息系統是企業不可或缺的一個重要管理平臺，同時信息系統的建設和應用也是企業信息化的中心環節。企業信息系統的構建是一項系統工程，企業信息系統選型是企業信息系統建設的第一步，也是至關重要的一個決策。研究表明，信息系統選型失敗是導致企業實施信息系統失敗的重要原因之一[1]。

企業信息系統選型既要考慮到信息系統使用后給企業帶來的有形的無形的收益和機會，也要考慮到為此付出的成本和風險，是一個典型的多準則決策問題。層次分析法（AHP）和網絡分析法（ANP）[2]是廣泛使用的多準則決策方法。AHP可以把復雜問題層次化，ANP是AHP的普遍形式，它以一種扁平的、網絡化的方式表示元素之間的相互關系，打破了AHP的元素間相互獨立的假設，允許元素之間存在相互依賴關系和反饋關系。AHP和ANP在應用的過程中，要頻繁構建基于1—9比例的因素兩兩對比矩陣，把定性分析轉為定量分析，同時還要面對一致性檢驗，準則較多時，提高評選操作難度。票選層次分析法（VAHP）[3]使用定量的投票方法代替因素兩兩比較矩陣，決策人員可以直接做出判斷，有效降低了決策人員的判斷過程的復雜性，同時又可以很好保證了判斷結果的一致性。本文使用AHP構建評價模型，用VAHP的方法計算各指標的權重，然后使用數據包絡分析（DEA）[4]對備選方案的效率做出判斷，選出最有效的備選方案作為最終的決策結果。

1 VAHP/DEA企業信息系統選型決策方法

1.1 VAHP簡介

Liu和Hai在Noguchi強勢排序公式[5]的基礎上，提出了VAHP方法，可以有效地解決AHP在準則較多時會提高評選難度的問題，同時還不失系統性的分析[3]。VAHP方法與AHP方法最大的不同在于用票選的方式代替AHP的兩兩比較矩陣。其主要算法如下：

其中：qrr為目標函數，是第r指標的最高得分，R為同一層次中參加排位的所有指標的數量，S為同一層次中排名的位數，urs是相對于第r指標得分最高的條件下，第s名次的權重，xps是第p指標在s名次上的得票數，n是參與投票的總人數，e是寬容系數。

VAHP方法簡單易懂，在本文中用于計算指標的權重。所有的參與決策的人員可以通過他們的直接反應做出判斷，得到一個合理的排序，相對于傳統AHP的成對比較矩陣，有更好的定量化和更好的一致性。

1.2 DEA簡介

數據包絡分析方法（ DEA，Data Envelopment Analysis ）由 Charnes、Coopor和 Rhodes在 1978年提出，DEA的原理主要是保持各決策單元（DMU,Decision Making Units） 的輸入或者輸入不變的前提下，借助數學規劃和統計數據確定相對有效的生產前沿面，然后將各個決策單元投影到DEA的生產前沿面上，通過比較決策單元偏離DEA前沿面的程度來評價它們的相對有效性[4]。對于每一個決策單元DMUj都有相應的效率評價指數：

其中，xij是第j個決策單元對第i種類型輸入的投入總量.xij>0；yrj是第j個決策單元對第r種類型輸出的產出總量。yrj>0；vi是對第i種類型輸入的權系數；ur對第r種類型輸出的權系數。

1.3 基于VAHP/DEA的企業信

息系統選型決策方法

本文結合AHP、VAHP和DEA方法的特點，提出綜合VAHP/DEA的企業信息系統選型決策方法。可分為以下五個步驟：

1）組織企業參與信息系統選型的相關人員和相關學科的專家，組成決策團隊，通過DAPHY法，構建出企業信息系統選型的AHP決策模型，本文中采取BOCR[6]模式建立此模型，如圖1所示。

2）使用VAHP代替傳統AHP中的成對比較，相應的問卷表可以設計成表1的模式。通過公式（1），計算出決策模型的指標權重，本文使用EXCEL中的線性規劃工具計算，通過求得的解即可以歸一化獲得指標權重。

3）用表2所示的評分標準給各個備選方案打分。

4）對各備選方案進行DEA有效性分析，以各備選方案B（收益）和O（機會）的得分為輸出指標，以各備選方案C（成本）和R（風險）的得分為輸入指標。

5）DEA有效性最高的備選方案為最終的決策結果。

2 案例分析

某制造企業，為了提高生產效率，推行全面質量管理，加強企業信息的標準化和企業管理的扁平化，以更好的適應供應鏈管理下的制造與競爭，決定重新構建企業信息系統。

1）以該企業管理高層、信息管理部門、制造部門、物流部門等相關部門主管人員以及某咨詢公司的專家，組成的決策小組，總計20名成員，結合有關研究[7～9]和專家意見，構建了如圖1所示的AHP決策模型。

2）計算模型中各準則的權重。由決策小組成員獨立地對各準則和指標進行排序投票，投票的表格可以使用表1的設計模式。

圖1 選擇合適信息系統方案決策模型

表1 準則投票調查表

（1）對準則層收益、機會、成本和風險的投票結果如表2所示。

表2 準則層投票結果

根據表2中的數據和公式（1），可以得到準則層各準則相對于目標層的權重，如表3所示。

表3 準則層權重

（2）計算指標層權重。以收益準則的5個二級指標為例，其投票結果如表4所示。

表4 收益準則的5個二級指標投票結果

根據表4和公式（1），可得收益準則的5個下級指標的局部權重，如表5所示。

表5 收益準則的5個下級指標局部權重

根據表3和表5，可得收益準則的5個下級指標全局權重，如“減少制造周期”指標的全局權重=收益準則權重×二級指標局部權重＝0.324×0.29＝0.094。按照以上過程，可以得到全部指標的全局權重，如圖1所示。

3）評價各備選方案。決策小組成員根據決策模型和決策模型中各指標的全局權重，對各備選方案做出定量的評估。在本案例中，經過初步篩選，確定5個備選方案，依次為MES1到MES5。在評分的過程中，使用表6所示的評分標準，各備選方案得分如表7所示。

表6 評分標準

4）各備選方案DEA有效性分析。在表7中，以各備選方案為DMU，以收益和機會為輸出指標，其得分越高越好，以成本和風險為輸入指標，其得分越低越好。有效性計算結果如表7所示。從表7中可以看出，MES1是最佳選擇。

表7 備選方案DEA分析

3 結束語

本文介紹了一種基于VAHP/DEA的綜合評價方法，并應用于某制造型企業信息系統選型問題。VAHP/DEA的綜合評價方法以VAHP的票選方式取代傳統AHP/ANP方法的成對比較矩陣，簡單易懂，便于操作，可以有效降低決策人員的決策難度和工作量，并保持一致性。對各備選方案進行DEA有效性分析，選出有效性最高的方案作為最終決策結果。從案例分析可以看出，VAHP/DEA的綜合評價方法為企業信息系統選型提供了操作簡單而有效的決策方法。

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