فرایند تحلیل شبکه

فرایند تحلیل شبکه[1]

فرایند تحلیل شبکه یا ANP یکی دیگر از سری تکنیک‌های تصمیم گیری است که شباهت زیادی به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP دارد. به عبارتی شکل گسترده آن است.  هر یک از روش‌ها بر اساس یک سری فرضیات بنا شده است. برای نمونه اگر معیارها مستقل از هم باشند و مقایسات زوجی امکانپذیر باشد مدل تصمیم گیری مناسب مدل AHP است ولی اگر معیارها مستقل نباشند روش ANP بهتر است. روش تحلیل شبکه‌ای به وسیله ساعتی و تاکی زاوا در سال ۱۹۸۶ پیشنهاد شد. به عبارتی روش ANP تعمیم روش AHP است.   ANP را می‌توان متشکل از دو قسمت دانست: سلسله مراتب کنترلی و ارتباط شبکه‌ای. سلسله مراتب کنترلی ارتباط بین هدف، معیارها و زیرمعیارها را شامل شده و بر ارتباط درونی سیستم تاثیرگذار است و ارتباط شبکه‌ای وابستگی بین عناصر و خوشه‌ها را شامل می‌شود.

مزایای فرایند تحلیل شبکه

سادگی، انعطاف پذیری، به کارگیری معیارهای کمی و کیفی به طور همرزمان، قابلیت بررسی سازگاری در قضاوت‌ها، ارتباطات پیچیده بین ومیان عناصر تصمیم با به کارگیری ساختار شبکه‌ای.

  گام های ساختار فرایند تحلیل شبکه

1-ساخت مدل و تبدیل مسئله به ساختار شبکه: در ساختار شبکه (ANP) هر موضوع و مسئله‌ای را به مثابه شبکه‌ای از معیارها، زیر معیارها و گزینه‌ها که با یکدیگر در خوشه‌هایی جمع شده‌اند، در نظر می‌گیرد. موضوع باید بطور آشکار و روشن به یک سیستم منطقی، مثل یک شبکه تبدیل شود. اين ساختار شبكه‌اي را مي‌توان به كمك يكي از اين شيوه‌ها به دست آورد: طوفان مغز (از روشهاي حل مسئله در گروه و به معني تشويق ابتكار است و براي به حركت درآوردن قوة خلاقيت و به كارگيري چند فكر استفاده مي‌شود) و يا روش دلفي، يا روش گروه اسمي (كه در آن اعضاي گروه، بدون اينكه نظر هيچ يك بر ديگري تحميل شود، دربارة موضوع مورد نظر بحث مي‌كنند و در نهايت به اجماع ميرسند) بطور کلی در این مرحله، هدف تصميم گيري، شاخص‌هاي تصميم گيري و گزينه‌هاي ممكن مشخص می‌شوند.

2- تشکیل ماتریس مقاسیه زوجی: در این مرحله با تعریف پرسشنامه و توزیع آن بین گروه متخصصین از آن‌ها خواسته می‌شود عناصر موجود در خوشه‌های مختلف تصمیم (معیارها و زیرمعیارها) و همچنین وابستگی‌های متقابل درون هر خوشه را دو به دو مقایسه کنند . برای تهیه پرسشنامه از تکنیک مقایسه زوجی استفاده می‌شود. مقایسه زوجی بسیار ساده است و کافی است عناصر موجود دو به دو باهم مقایسه شوند. برای این منظور معمولا مقایسه زوجی براساس طیف ۹ درجه ساعتی انجام می‌شود. اگر دو عنصر هم اهمیت باشند عدد ۱ انتخاب می‌شود تاثیر هر عنصر بر عنصر دیگر از طریق برداری به نام بردار ویژه قابل محاسبه است. این پرسشنامه‌ها را می‌توان از طریق نرم افزار Super Decision محاسبه کرد.

3- تشکیل سوپر ماتریس اولیه، موزون و محاسبه سوپر ماتریس حد: سوپرماتريس يك ماتريس مركب است كه هر ماتريس فرعي آن شامل مجموعه‌اي از روابط بين و درون سطوحي است. سوپرماتريس براي تجزيه و تحليل وابستگي‌هاي داخلي ميان اجزاي سيستم، به كار ميرود.

ابتدا معیارهای اصلی براساس هدف به صورت زوجی مقایسه می شود W21:

معیارهای اصلی براساس هر معیار به صورت زوجی مقایسه می شود:  W22

زیرمعیارهای هر معیار براساس آن معیار به صورت زوجی مقایسه می شود: W32

مجموعه زیرمعیارهای موجود به صورت زوجی مقایسه می شود : W33

گزینه ها بصورت زوجی براساس زیرمعیارها مقایسه می شوند.

فرایند تحلیل شبکه

این مجموعه محاسبات ساختار سوپر ماتریس نامتقارن را تشکیل می دهد که در شکل بالا به ترسیم درآمده است. با استفاده از مفهوم نرمال کردن، سوپرماتریس ناموزون به سوپرماتریس موزون (نرمال) تبدیل می‌شود. در سوپرماتریس موزون جمع عناصر تمامی ستون‌ها برابر با یک می‌شود. سوپرماتریس موزون را از نرم‌افزار سوپردسیژن استخراج می شود. در نهایت سوپرماتریس حد محاسبه می‌شود. سوپرماتریس حد با توان رساندن تمامی عناصر سوپرماتریس موزون بدست می‌آید. این عمل آنقدر تکرار می‌شود تا تمامی عناصر سوپر ماتریس شبیه هم شود. در این حالت تمامی درایه‌های سوپرماتریس برابر صفر خواهد بود و تنها درایه‌های مربوط به زیرمعیارها عددی می‌شود که در تمامی سطر مربوط به آن درایه تکرار می‌شود. سوپرماتریس حد محاسبه شده با نرم‌افزار سوپردسیژن می تواند اولویت نهائی شاخص ها و گزینه ها را بدست بدهد.

4-انتخاب گزینه برتر: در این مرحله با توجه به اوزان بدست آمده تصمیم نهایی اتخاذ می‌شود.

5-4 تفاوت و تشابه بین ساختار سلسله مراتبی و ساختار شبکه:

• هر دو تکنیک برای تعیین اولویت عناصر بکار می روند.
• اساس تعیین اولویت در هر دو تکنیک مبتنی بر مقایسه های زوجی است.

مهم‌ترین وجه تمایز میان روش ساختار شبکه با روش سلسله مراتبی در نحوه تأثیرپذیري و تأثیر گذاري معیارها بر روي یکدیگر است که شکل زیر درک بهتری از تفاوت‌های میان ساختار سلسله مراتبی و ساختار شبکه‌ای ارائه می‌کند.

فرایند تحلیل شبکه

در ساختار سلسله مراتبی ابتدا یک هدف یا یک گره واقع شده که در انتها به یک گره یا خوشه مقصد ختم می‌شود بنابراین در آن ساختاری خطی، از بالا به پایین و بدون بازگشت از سطوح پایین‌تر یا بالاتر وجود دارد. ولی در حالت شبکه‌ای یک شبکه و خوشه‌هایش به صورت منظم توزیع نمی‌شود. به علاوه در یک خوشه اجازه تاثیرپذیری یک خوشه از خودش(روابط درونی)یا تاثیرگذاری بر خوشه دیگر(روابط بیرونی)وجود داشته، همچنین اجازه بازگشت به‌طور مستقیم از خوشه دوم یا عبور از طریق خوشه میانه وجود دارد. در ساختار شبکه‌ای ممکن است یک سیستم از یک سلسله مراتب با افزایش تدریجی ارتباطاتش شکل بگیرد، به‌طوری که یک جفت از اجزای مرتبط کننده بطور دلخواه به هم مرتبط شده و برخی از اجزایش وابستگی حلقه‌ای درونی داشته باشند.

بطور خلاصه:

• در روش AHP شاخص‌ها(معیارها)، گزینه‌ها از هم مستقل فرض می‌شوند در حالی که در روش ANP شاخص‌ها و گزینه‌ها وابسته به هم می‌باشند.
• در روش AHP شاخص ها از گزینه‌ها مستقل هستند در حالی که در روش ANP می توانند به هم وابسته باشند.
• مدل AHP دارای ساختار کاملا مشخص و قاعده مندی از توالی هدف، معیارها و زیرمعیارها است اما مدل ANP هیچ ساختار خاص و قابل پیش بینی ندارد.
• در مدل AHP هر عنصر براساس عنصر بلاواسطه بالادستی خود مقایسه می شود اما در ANP قاعده ای از قبل مشخص ندارد و ویژگی‌های مدل و دیدگاه طراح مساله مشخص می‌کند کدام عنصر باید با کدام عنصر مقایسه شود.
• در مدل AHP وزن نهایی براساس ضرب ساده اهمیت هر عنصر در خوشه بالای خود بدست می آید اما در تکنیک ANP با محاسبه سوپرماتریس حد وزن نهایی عناصر بدست خواهد آمد.

[1] Analytical Network Process (ANP)