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第四章 管線問題重要度問卷調查及分析

第三節 分析方法

一 、 層 級 程 序 分 析 法 的 概 念

本 研 究 所 運 用 之 研 究 方 法 主 要 為 層 級 程 序 分 析 法,本 節 即 針 對 此 研 究 方 法 做 以 下 之 說 明 :

層 級 程 序 分 析 法 為 1971 由 匹 茲 堡 大 學 教 授 Thomas L. Saaty 所 發 展 出 來 的 理 論 , 主 要 應 用 在 不 確 定 ( uncertainty) 情 況 下 及 具 有 多 數 個 評 估 準 則 的 決 策 問 題( 盧 淵 源,1994;蘇 雄 義、賴 憲 忠,1995;

李 宗 儒、鄭 正 鑫,1996)。是 應 用 在 規 劃、決 策 的 順 序、替 代 方 案 與 績 效 評 估 準 則 等 方 面 。

層 級 程 序 分 析 法 是 解 決 層 級 性 問 題 的 系 統 過 程,它 把 問 題 一 層 一 層 的 拆 解 後 再 合 理 性 的 組 織 起 來,讓 決 策 者 透 過 配 對 比 較 的 方 式,以 判 斷 問 題 的 權 重 進 而 決 定 順 序 ( Saaty & Kearns, 1985) 。

層 級 程 序 分 析 法 係 透 過 群 體 參 與 , 將 複 雜 的 問 題 簡 化 為 層 級 系 統,藉 名 義 尺 度( nominal scale)作 各 層 級 要 素 之 成 偶 比 對( pairwise comparison ) , 予 以 量 化 後 建 立 比 對 矩 陣 ( pairwise comparison matrix) , 據 以 求 得 矩 陣 的 特 徵 向 量 ( eigenvector) , 做 為 該 層 級 的 優 先 向 量 ( priority vector) 。 AHP 解 決 問 題 的 程 序 歸 納 為 五 大 部 份 :

( 一 ) 層 級 的 建 立

( 二 ) 成 偶 比 對 矩 陣 的 建 立

( 三 ) 成 偶 比 對 矩 陣 優 先 向 量 求 解

( 四 ) 成 偶 比 對 矩 陣 一 致 性 之 檢 驗

問 題 ( 中 綱 科 技 , 2000) 。

依 據 Saaty 的 經 驗 , 認 為 較 適 合 應 用 AHP 法 的 決 策 問 題 可 以 規 納 為 以 下 十 二 種 類 型 :

( 一 ) 規 劃

( 二 ) 替 代 方 案 的 產 生

( 三 ) 決 定 優 先 順 序

( 四 ) 選 擇 最 佳 方 案 或 政 策

( 五 ) 資 源 分 配

( 六 ) 決 定 需 求

( 七 ) 預 測 結 果 或 風 險 評 估

( 八 ) 系 統 設 計

( 九 ) 績 效 評 量

( 十 ) 確 保 系 統 穩 定

( 十 一 ) 最 適 化

( 十 二 ) 衝 突 的 解 決 ( 盧 淵 源 , 1994)

由 於 AHP 法 具 有 多 方 層 面 的 考 量,能 把 複 雜 的 問 題 系 統 化,經 參 考 多 位 學 者 的 研 究 操 作,本 研 究 乃 決 定 採 用 AHP 法 來 建 構 績 效 評 估 的 準 則 問 題 。

二 、 層 級 程 序 分 析 法 的 架 構 與 流 程

層 級 程 序 分 析 法 即 在 提 供 一 個 分 析 問 題 的 架 構,基 本 上 它 是 將 複 雜 且 非 結 構 的 情 況 加 以 分 割 為 「 階 層 次 序 」 的 屬 性 ( attributes) , 如 圖 4-2。 將 每 個 屬 性 的 相 關 重 要 性 以 主 觀 判 斷 給 予 數 值 , 綜 合 這 些 判 斷 決 定 那 一 個 層 次 有 最 高 優 先 權 以 影 響 到 在 這 情 形 下 的 結 果( 許 光 華 , 1995)

決策目標

決策面項2 決策面項3 決策面項1

細面項2 細面項3

細面項1

決策備案2 決策備案3 決策備案1

第一階

第二階

第三階

第四階

圖 4- 2 AHP的 標 準 架 構

( 資 料 來 源 : 許 光 華 , 分 析 層 級 程 序 法 在 決 策 分 析 上 之 應 用 , p24, 1995)

層 級 程 序 分 析 法 的 基 本 原 理 是 藉 由 把 問 題 分 解 成 更 小 的 元 件 或 準 則,然 後 指 引 決 策 者 透 過 一 連 串 的 配 對 比 較 判 斷,以 表 達 層 級 程 序 分 析 架 構 中 各 個 元 件 的 相 對 強 勢 或 重 要 性,這 些 比 較 的 評 斷 則 需 轉 為 數 字 表 示 。 層 級 程 序 分 析 法 使 用 程 序 ( procedures ) 和 法 則

( principles)去 綜 合 許 多 評 斷 的 分 數,以 導 出 準 則 的 優 先 順 序 和 最 終 的 替 代 方 案( 邱 國 光,2000)。層 級 是 整 個 分 析 系 統 的 骨 架,每 一 層 級 內 有 若 干 個 元 素,每 一 層 級 受 上 一 層 級 所 影 響。旁 觀 者 需 站 在 上 一 層 級 的 某 一 元 素 準 則 之 下,來 看 下 一 層 級 之 間 元 素 相 對 重 要 性(林 原 宏,1995)。層 級 程 序 分 析 法 AHP 秉 承 利 用 有 系 統 的 方 法 加 以 處 理 複 雜 的 問 題, 以 達 成「 容 易 評 比 」、「 提 高 評 比 品 質 」的 目 標( 李 宗 儒、鄭 正 鑫,1996)。應 用 層 級 程 序 分 析 法 進 行 員 工 績 效 評 估,可 依

1.問 卷 設 計:根 據 層 級 架 構 的 建 立,針 對 各 層 級 間 的 關 係 及 內 容 來 設 計 問 卷,問 卷 內 容 係 採 用 成 偶 比 較 方 式 並 配 合 評 比 尺 度 的 應 用 完 成 。

2.評 估 者 及 被 評 估 者 之 判 斷 及 意 見 彙 整:問 卷 的 填 答 係 根 據 評 估 者 與 被 評 估 者 個 人 本 身 對 問 題 之 瞭 解 與 經 驗,透 過 評 比 尺 度 進 行 對 評 估 項 目 間 的 比 較 判 斷 , 而 給 予 適 當 的 評 比 值 。

3.資 料 分 析:利 用 套 裝 軟 體 分 析 資 料,首 先 為 綜 合 各 組 成 員 對 相 同 的 兩 兩 比 較 項 目 之 評 比 結 果,取 其 幾 何 平 均 值,依 此 建 立 各 層 級 之 成 偶 比 較 矩 陣 。 再 由 矩 陣 基 礎 獲 得 局 部 優 先 值 ( local priority) 與 整 體 優 先 值 ( global priority) , 以 測 定 各 個 層 級 和 整 體 層 級 的 一 致 性 結 果 。

4.決 定 評 估 層 級 表 及 權 重:一 致 性 判 斷 結 果 符 合 AHP 之 標 準( 即 一 致 性 比 率 小 於 0.1) , 則 可 由 此 確 定 評 估 層 級 之 各 評 估 因 子 及 其 權 重 比 例 分 配 。

5.進 行 評 估:根 據 各 評 估 項 目 內 涵,考 量 員 工 實 際 工 作 情 形 而 給 予 相 對 應 的 評 估 。

6.定 期 修 訂 評 估 層 級 表 及 權 重:因 應 組 織 內 外 環 境 的 變 遷 及 各 單 位 的 實 際 需 要,做 為 關 鍵 績 效 指 標 評 定 的 評 估 項 目 內 容 亦 應 隨 之 而 有 所 不 同 。

層 級 程 序 分 析 法 AHP 主 要 欲 將 所 要 研 究 的 複 雜 問 題 或 系 統,分 離 成 簡 明 的 要 素 層 級 系 統,透 過 評 斷,利 用 矩 陣 演 算,求 得 各 層 級 因 素 的 優 先 度 , 再 予 綜 合 而 成 , 其 流 程 有 七 個 階 段 , 如 圖 4-3:

1. 問 題 的 界 定 與 陳 述 2. 建 立 評 估 層 級 結 構 3. 問 卷 設 計 與 調 查 4. 建 立 成 偶 比 對 矩 陣 5. 層 級 一 致 性 的 檢 定 6. 替 代 方 案 的 選 擇

7. 決 策 ( 盧 淵 源 , 1994)

問題的界定與陳述

建立評估的層級關係及問卷設計

成偶比對評估

建立成偶比對矩陣

計算矩陣的特徵向量及最大特徵值

求得一致性指標,一致性比率

確定對比矩陣 是否合乎一致性

決定方案的優先順序

YES NO

三 、 層 級 程 序 分 析 法 的 應 用

層 級 程 序 分 析 法 的 優 點 在 於 對 問 題 系 統 所 認 定 的 要 件

( entites)組 成 幾 個「 互 斥 集 合 」( disjoint sets)而 形 成 上 下「 隸 屬 」 ( dominated) 的 層 級 關 係 。 並 可 藉 由 一 致 性 檢 定 , 篩 選 有 效 問 卷 以 控 制 結 果 的 可 信 度( http://knight.fcu.edu.tw/~chyeh/)經 由 層 級 關 係 來 進 行 邏 輯 判 斷,取 得 各 種 方 案 的 綜 合 評 價 後,做 為 方 案 決 策 的 參 考 。

簡 單 的 說 , 層 級 程 序 分 析 法 是 一 種 在 多 重 準 則

( multi-criteria)的 情 況 下,進 行 決 策 的 分 析 工 具。鄧 振 源、曾 國 雄( 1989)指 出,利 用 AHP 進 行 決 策 問 題 時,包 括 三 個 階 段,分 述 如 下 :

( 一 ) 第 一 階 段 : 建 立 層 級 程 序 架 構

層 級 架 構 無 一 定 建 構 程 序,但 建 構 時 最 高 層 級 為 評 估 的 最 終 目 標,最 低 層 級 為 替 代 方 案,重 要 性 相 近 的 要 素 需 儘 量 放 在 同 一 層 級,層 級 內 要 素 最 好 不 要 超 過 七 個,且 層 級 內 各 要 素 均 需 獨 立 。

( 二 ) 第 二 階 段 : 各 層 級 要 素 間 權 重 計 算 此 階 段 又 分 為 三 個 步 驟 :

1.建 立 成 對 比 較 矩 陣 :

評 估 項 目 是 在 以 上 一 層 級 評 估 項 目 的 基 準 下,以 名 目 尺 度 與 同 一 層 級 內 其 他 評 估 項 目 做 成 對 比 較 。 各 尺 度 意 義 如 表 4-2 所 示 。

表 4- 2 層 級 分 析 法 之 評 比 尺 度 評 估 尺

度 定 義 說 明

9 絕 對 重 要 有 足 夠 的 證 據 及 經 驗 判 段 肯 定 左 邊 之 項 目 7 極 為 重 要 實 際 顯 示 非 常 強 烈 傾 向 左 邊 之 項 目

5 重 要 經 驗 與 判 斷 強 烈 傾 向 左 邊 之 項 目 3 稍 微 重 要 經 驗 與 判 斷 稍 微 傾 向 左 邊 之 項 目 1 一 樣 重 要 兩 項 比 較 具 有 相 等 重 要 性

1/3 稍 微 不 重

要 經 驗 與 判 斷 稍 微 傾 向 右 邊 之 項 目 1/5 不 重 要 經 驗 與 判 斷 強 烈 傾 向 右 邊 之 項 目 1/7 極 為 不 重

要 實 際 顯 示 非 常 強 烈 傾 向 右 邊 之 項 目 1/9 絕 對 不 重

要 有 足 夠 的 證 據 及 經 驗 判 段 肯 定 左 邊 之 項 目 (資 料 來 源 : 本 研 究 整 理 )

2.計 算 特 徵 值 與 特 徵 向 量 :

將 最 大 特 徵 值 ( lmax ) 所 對 應 的 特 徵 向 量 標 準 後 , 即 為 各 評 估 準 則 間 的 相 對 權 重 。 Saaty( 1980) 提 出 下 列 四 種 計 算 特 徵 值 與 特 徵 向 量 的 方 法 :

( 1) 行 向 量 平 均 值 的 標 準 化

n a

1

( 2) 列 平 均 值 的 標 準 化

j

假 設 在 n 個 要 素 中 的 i , j , k 三 個 要 素 , 若

( consistency ratio, C.R.) 即 C.R.=C.I./R.I., 若 C.R.

≦ 0.1 時 , 則 矩 陣 的 一 致 性 程 度 令 人 滿 意 。 若 每 一 成 對 比 較

下,進 行 做 決 策 的 一 種 分 析 方 法。層 級 結 構 圖 中 層 級 與 元 素 關 係 的 建 立 , 可 以 採 用 腦 力 激 盪 法 ( brain stroming) 、 詮 釋 結 構 模 式 、 德 菲 調 查 法 ( delphi technique)⋯ .等 等 。 只 要 任 何 方 法 能 建 構 出 系 統 之 層 級 和 元 素 的 關 係,均 能 做 為 層 級 程 序 分 析 法 材 料 ( 林 原 宏 , 1995)

四 、 層 級 程 序 分 析 法 的 優 缺 點

採 用 層 級 程 序 分 析 法 具 有 以 下 優 點( 曾 國 雄 , 1989)( 中 -14):

( 一 ) AHP 法 理 論 簡 單 , 操 作 容 易 , 能 有 效 擷 取 多 數 專 家 及 決 策 者 有 共 識 的 意 見 。

( 二 ) AHP 法 對 於 影 響 研 究 目 標 的 相 關 因 素 , 皆 能 納 入 模 型 中 , 配 合 研 究 目 的 , 考 慮 各 種 不 同 的 層 面 。

( 三 ) 相 關 影 響 因 素 , 在 經 過 專 家 學 者 評 估 及 數 學 方 法 處 理 後 , 皆 能 以 具 體 的 數 值 顯 示 各 個 因 素 的 優 先 順 序 。

( 四 )將 複 雜 的 評 估 因 素 以 簡 單 的 層 級 架 構 呈 現,易 為 決 策 者 接 受 。

而 相 對 的 , 層 級 程 序 分 析 法 的 缺 點 如 下 :

( 一 )若 受 訪 專 家 人 數 過 多 或 人 選 認 定 的 標 準 偏 差,將 影 響 分 析 結 果 之 一 致 性 。

( 二 )準 則 數 相 當 多 時,所 需 的 成 對 比 較 亦 相 當 多。且 準 則 數 較 多 時 , 較 難 符 合 一 致 性 檢 定 之 條 件 。

( 三 )不 同 背 景 之 專 家 因 著 眼 點 不 一,其 結 果 必 有 差 異,產 生 意 見 相 左 或 協 調 整 合 的 問 題 。

層 級 程 序 分 析 法 具 數 學 理 論 基 礎,具 有 很 強 的 邏 輯 性,適 用 於 一

第 四 節 問 卷 分 析 結 果