基于层次分析法（AHP）模型的投资预算分配研究

基于层次分析法（AHP）模型的投资预算分配研究

张素雯

广东电网有限责任公司汕尾供电局    广东省汕尾市    516600

摘要：在电网基建工程项目中，强化投资预算分配管理对于提升工程项目经济效益的意义重大。在本次研究中，本文将立足于层次分析法（AHP），通过构建基于层次分析法的分析模型，结合南方电网基建项目实际情况，对投资预算分配模型的运用方法、运用结果等展开进一步分析。最终结果证实，通过构建层次分析法处理模型有助于提升投资预算分配水平，帮助企业创造更大的经济效益。

关键词：层次分析法；投资预算分配；电网基建项目

前言：电网基建是强化电力企业社会服务能力的重要组成部分，而为了确保基建项目顺利开展，则需要完善投资预算分配方法，分析影响项目开展的相关因素，并做好风险预防，这对于保障电网基建项目顺利运行的意义重大。而在实际上影响电网基建项目投资预算分配的因素是多样的，并且不同风险因素在不同环境下对基建项目的影响也存在明显差异。因此为解决这一问题，则需要寻找一种可以提升投资预算分配精度的处理方法，而层次分析法无疑是其中的突破口。

1.层次分析法研究

层次分析法是美国学者萨迪于上世纪七十年代提出的层次权重决策分析方法，该方法的关键，是将与决策相关的要素进行分解后，按照不同的标准、方案等层次，完成定性与定量分析，具有广阔的应用前景。

作为一种先进的推导计算方法，层次分析法的应用前景广阔，在环境工程、资源分配、能源政策等多方面发挥着重要作用。在分析问题时，通过层次分析法可以先对影响因素建立起对应的层次递阶系统架构，通过该架构可以发现不同要素之间存在的相互关系，进而完成复杂问题的分解，可以经过不断地比较与判断后，寻找出问题的最优化解决方案[1]。与传统的解决方法相比，层次分析法可以通过不断的整合资料并在诸多影响因素中选择最优的处理方法，并根据不同因素的相互关联影响以及隶属关系等将其整合为不同的组合，进而为解决问题提供必要的资料支持。

根据现有经验，层次分析法的应用流程主要包括以下几个步骤：（1）构建递阶层次。在数据处理中可以将决策目标以及考虑因素等相关信息，根据每个要素之间的相互关系来划分其中的层次，目前较为常见的层次划分方法为：第1层次、第2层次……第n层次。（2）构建判断比较矩阵。在形成模型之后可采用相对重要因素评价表进行两两比较量化之后，获得判断矩阵，通过要素之间的重要性比较等级，评估不同因素对最终计算结果的影响，如“i因素与j因素同样重要”、“i因素与j因素相比更加重要”等，通过计算结果可以对不同因素进行有效排序，根据每个层次的相对权重数据进行排序，根据计算结果可以判断在管理工作中需要重点解决的问题、需要特殊处理的问题等，确保重要问题得到有效处理。（3）对相关因素展开一致性检验，根据一致性就检验结果做出最终计算。

2.层次分析法的应用

2.1项目背景

某电力公司于2020年申报了电网基建项目，而在资金有限的情况下，优先在电网基建工程实现资金利用最大化成为工作人员必须要解决的问题。因此为实现最优化的投资预算分配方案，相关人员决定采用层次分析法对整个工程项目的投资预算分配方案展开进一步分析。

2.2建立预算管理指标与层次结构

在该项目的投资预算分配管理中，通过与管理层相关工作人员的访谈后总结影响投资预算管理的相关因素，并根据电网企业的实际情况对相关因素进行总结，最终统计出相关因素，相关资料如表1所示。

表1 影响电网基建投资预算的因素

在表1所统计的相关数据下，本文根据文献[2]的研究结果，将问题包含的因素层进行分解，其中最高层运用层次分析法的目的是实现投资预算分配的最优化；中间层则是为实现目标而制定相关措施，又被称为约束层、策略层等；最底层是实现用于解决问题所采取的相关方案与措施等。通过将相关因素放在对应的层次中，可以通过层次结构图来识别不同因素之间的关系，并划分最终的层次。

2.3层次分析法的运用过程

2.3.1数据的采集

在采集层次分析法的相关数据时，主要采用问卷调查与专家打分的方法采集资料。在对电网公司相关工作人员进行调查后，统计出影响电网基建工程的相关因素，并筛选相关因素。根据本文表1所统计的相关资料，具体的调查内容包括：（1）设备与材料的价格。当前国内原材料市场价格波动较为明显，尤其是电力基建工程项目中需要使用的材料与设备的数量多，这会显著增加预算管理的难度。同时在以往的预算项目中，工作人员只是将工作的重点放在了价格昂贵或者用量大的材料上，这一现象会直接影响最终计算结果的精准性。同时与常规的土木工程项目，电力工程具有施工范围大的特征，因此供货地址的选择以及规划原材料的运输方式也会直接影响投资预算。（2）工程设计变更。在电力基建工程中可能会因为各种原因而造成设计变更，就工程项目本身而言，设计变更是必要的，但是变更会导致工程造价的变化，进而影响投资预算分配结果。（3）工程量计算。工程项目计算结果直接影响电力基建工程的造价，若工程量计算结果失真会导致投资预算方案出现误差。（4）输电线路的选择。目前电力工程项目设计从早期的设计一直到施工结束所需的时间长，而输电线路的选择则是容易受内外因素影响，例如城镇规划方案的变化可能会导致前期设计的输电线路路径改变，造成输电线路延长而增加投资。

2.3.2判断矩阵的计算

根据上文的统计结果，本文采用相对尺度的计算方法，来降低不同性质因素相互比较的困难程度，有助于提升结果精准度。因此针对特定准则，则可以针对下列方案进行两两比较，在性质判断中，可以按照公式（1）进行判断。

     公式（1）

在公式（1）中，代表要素i与要素j重要性的对比结果。

在数据计算过程中可以根据两两比较结果所构成的矩阵作为最终判断矩阵，这样就可以获得关于电力基建项目的投资预算分配调查依据[3]。

2.3.3设置矩阵

根据上文计算方法以及表1中所介绍的相关因素，本文针对第三层次中的评估结果构建比较矩阵。

（1）其中采购部门的矩阵为：

根据采购部门计算矩阵的相关内容，计算出特征向量的最大值为6.2047，最小值为0.3012。

（2）设计部门的矩阵为：

根据设计部门计算矩阵的数据，计算出特征向量的最大值为5.1163，最小值0.0371。

（3）工程部门的矩阵为：

根据矩阵的相关数据，计算出工程部门矩阵的最大值为5.2136，最小值为0.0477。

（4）规划建设部门的矩阵为：

根据矩阵内容，计算出最大特征值为4.2136，最小值为0.0477。

2.3.4确定指标权重

在确定指标权重后，可以引入特征向量值W，根据公式（2）来计算其中的权重数据。

    公式（2）

在公式（2）中，A为矩阵；为矩阵的最大特征值。

根据上文内容对影响投资预算分配的指标展开进一步分析后，统计不同因素的影响权重，此时在计算中可以将不同因素的影响程度划分为五个程度，详细说明如表2所示。

表2 指标权重说明

因此根据计算结果，本次研究中确定了每个层次元素的权重值，具体如表3所示。

表3 层次分析法指标的权重值

2.3.5一致性检验

在确定权重后需要通过一致性检验来提升决策的信度，在一致性检定中常见的检定方法分为两种，包括一致性指标检定与一致性比率检定。其中第一种是采用一致性指标（CI）进行检定，该方法的关键是当矩阵的最大特征值与矩阵阶数（n）的比较，根据数据来判断出结果是否具有一致性，所以在数据计算中可以按照公式（3）进行验算[4]。

    公式（3）

在公式（3）中计算结果的判断为：当结果显示为0时，则证明判断结果具有一致性；当结果显示大于0.1时，则证明前后数据之间存在严重的数据偏差以及不连贯问题；当结果显示≤0.1时，则提示虽然双方的结果存在不一致性，但是整体偏差是可以接受的。

第二种检验方法则是一致性比率检定（CR），其计算方法如公式（4）所示。

     公式（4）

在公式（4）中，RI代表随机指标。

在公式（4）预算中，当计算结果显示CR≤0.1时，则证明比较矩阵权重判断的偏差是可以接受的，提示结果具有一致性；该方法的最大允许误差为CR＜0.2，一旦超过这个误差则需要第二次分析问题并形成新的处理方案。

两种方法相比，显然一致性比率检定结果的精准性更高，因此本文按照该方法对相关因素展开一致性检验后，最终结果显示如表4所示。

表4 一致性检验结果

从表4所统计的相关数据中可以发现，本文所选择的三个层次指标中的CR值均≤0.01，这一结果证明表3中对各个指标的权重划分结果是科学有效的。

2.4层次分析法分析结果的应用

根据上文的研究结果，本文分析了案例电网工程项目中投资预算分配管理的相关内容，根据本计算结果，认为“设备与材料的价格”对投资预算分配的影响最为重要，“输电线路路径的选择”次之，“工程量计算”与“工程项目设计变更”对投资预算分配的影响相差不大。所以根据这一结果认为在未来工作中应将工作重点放在以下几方面：（1）在设备与原材料管理中，需要充分发挥采购部门的主观能动性，可以围绕电网基建项目对原材料的使用要求，合理确定原材料的采购计划，在对比市场上不同型号材料、设备的性能与价格后，选择高性价比的原材料。同时考虑到电网基建项目的地域跨度大，因此在原材料采购上应优先考虑就地取材，减少原材料运输成本，保障原材料顺利抵达。（2）在输电线路路径的选择上，应事先与当地城建部门取得联系，了解当地城市规划未来发展情况，能够根据城市规划情况分析输电线路沿线居民对电力的需求，做到及时调整，这是避免输电线路不合理规划的有效手段。（3）在工程项目设计变更管理中，理论上应尽量减少变更的发生，但是对于必要变更，还需要与业主、设计单位、监理等部门交换信息后确定变更方案，避免因为变更工程量偏大而影响投资预算分配方案。（4）在工程量计算管理中，应对不同工程类别进行估算，了解每个分项目的工程量后，对工程量结果进行反复核算，避免工程量计算结果失真问题的发生。

2.5效果评价

在案例工程中通过层次分析法模型实现了电网基建工程项目的投资预算管理与分配，整个工作取得了满意效果，主要表现为：通过层次分析法，有效分析了影响电网基建项目投资预算分配的相关因素，通过对相关因素权重的计算，确定了在投资预算分配管理中需要重点解决的问题、需要一般关注的问题等，这种方法可以解决传统投资预算分配中过度依赖工作人员经验的问题。而根据本文的研究结果，工作人员在投资预算分配管理中可以将工作的重点放在原材料与设备的采购管理以及输电线路路径的选择等几方面，使电网基建工程项目的总成本得到控制，凸显出投资预算分配方案的合理性与可行性。

结束语：在电网基建项目的投资预算分配管理中，层次分析法具有广阔的应用前景，根据本次运用层次分析法的经验可以发现，通过该方法有效识别了电网基建工程中影响投资预算分配的相关因素，作为一种科学的分析管理方法，该技术证实原材料与设备、输电线路选择、工程量计算等诸多因素对投资预算分配结果的影响，可以显著提升电网基建项目的经济效益，值得关注。

参考文献：

[1]苏钰雅,杨冬云.基于层次分析法的高校财务绩效评价体系研究——以S高校为例[J].商业会计,2022(07):91-94.

[2]苏宏伟.基于模糊综合评价法的电网工程项目后评价[J].电子技术与软件工程,2019(20):214-215.

[3]朱文超,田海丰.基于聚类算法的电网工程数据分析方法[J].电子设计工程,2020,28(20):116-119+124.

[4]王充,乔欢欢,武萍.电网工程造价风险管理评价研究[J].红水河,2019,38(06):60-64.