فرایند تحلیل شبکه ANP

آموزش فرایند تحلیل شبکه تکنیک ANP

منبع: آموزش فرایند تحلیل شبکه نوشته آرش حبیبی نشر الکترونیک پارس مدیر

فرایند تحلیل شبکه Analytical Network Process, ANP یک روش تصمیم گیری چندمعیاره است که برای تعیین وزن معیارها و انتخاب گزینه بهینه استفاده می‌شود. این روش شباهت زیادی به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP دارد. روش AHP به وسیله توماس ساعتی در سال ۱۹۷۵ معرفی گردید که با هدف انتخاب گزینه مناسب براساس معیارهای چندگانه طراحی شده است. همچنین از این تکنیک برای وزن دهی به معیارها و زیرمعیارها نیز استفاده می‌شود. برای تعیین اوزان معیارها در فرایند تحلیل سلسله مراتبی از تکنیک مقایسه‌های زوجی استفاده می‌شود. برای انجام محاسبات این روش از نرم افزار سوپردسیژن Super Decision استفاده می‌شود.

روش تحلیل شبکه‌ای به وسیله ساعتی و تاکی زاوا در سال ۱۹۸۶ پیشنهاد شد. روش ANP تعمیم روش AHP است. در مواردی که سطوح پایینی روی سطوح بالایی اثرگذارند و یا عناصری که در یک سطح قرار دارند مستقل از هم نیستند، دیگر نمی‌توان از روش AHP استفاده کرد. تکنیک ANP شکل کلی تری از AHP است، اما به ساختار سلسله مراتبی نیاز ندارد و در نتیجه روابط پیچیده تر بین سطوح مختلف تصمیم را به صورت شبکه ای نشان می‌دهد و تعاملات و بازخوردهای میان معیارها و آلترناتیوها را در نظر می‌گیرد. اوزان ناشی از روابط علی میان عناصر در کنار اوزان درونی هر خوشه تشکیل یک سوپرماتریس اولیه را می‌دهد. این سوپرماتریس به روش خطی موزون شده و در نهایت اوزان نهایی عناصر با استفاده از شکل حدی سوپرماتریس موزن بدست خواهد آمد.

طراحی ساختار تحلیل شبکه

یک اشتباه رایج جهت طراحی شبکه در مسائل ANP آن است که گمان می شود باید مانند روش AHP هدف، معیارها و زیرمعیارها نوشته شود. آنگاه بین معیارها یک حلقه ترسیم کرد تا مدل شبکه ای بدست آید. البته این ساختار نیز یک ساختار شبکه ای محسوب می‌شود اما لزوماً همه شبکه ها به صورت زیر نیست.

ساختار کلیشه ای AHP و ANP

در طراحی ساختار شبکه نیازی به طراحی سلسله مراتبی نیست. باید خوشه ها را مشخص کنید و بعد روابط پیچیده خوشه‌ها را تعیین کنید. یک نمونه مثال از حالت شبکه از کتاب ساعتی و وارگاس سال ۱۹۹۸ صفحه ۹ در زیر ارائه شده است:

مدل فرایند تحلیل شبکه

روابط درونی معیارهادر فرایند تحلیل شبکه

مدل بالا پنج معیار C1 تا C5 معیارهای اصلی تصمیم‌گیری را نشان می دهند. در روش AHP روابط درونی معیارها در نظر گرفته نمی شد ولی در اینجا همانطور که در شکل نشان داده شده است روابط بین معیارها نیز در نظر گرفته می شود. برای تعیین روابط بین معیارها دو راه کار وجود دارد:

– روابط بین معیارها و زیرمعیارها می تواند براساس ادبیات پژوهش تعیین شود. برای نمونه فرض کنید معیارهای اصلی مورد مطالعه عناصر آمیخته بازاریابی هستند. به روشنی در ادبیات پژوهش آمده است که بین عناصر آمیخته بازاریابی رابطه وجود دارد.

– راه کار بهتر و قابل اتکاتر استفاده از تکنیک دیمتل DEMATEL است. با استفاده از تکنیک دیمتل می‌توان الگوی روابط درونی بین معیارها را مشخص کرد.

روش حل مسائل فرایند تحلیل شبکه ANP

دو روش سنتی برای حل مسائل فرایند تحلیل شبکه وجود دارد:

روش سنتی و ساده حل مسائل فرایند تحلیل شبکه
روش حل مسائل شبکه های بدون ساختار

الف) گام های انجام فرایند تحلیل شبکه ANP کلاسیک

منظور از روش کلاسیک آن است که برای ANP نیز مانند AHP یک ساختار ساده شامل هدف، معیارها و زیرمعیارها وجود داشته باشد.

معیارهای اصلی را براساس هدف باهم مقایسه زوجی کنید.
زیرمعیارهای هر معیار را در خوشه خود مقایسه زوجی کنید.
وزن معیارهای اصلی را براساس روابط درونی آنها تعیین کنید.
سوپرماتریس اولیه را تشکیل دهید.
سوپرماتریس اولیه را نرمال کنید تا سویرماتریس موزون بدست آید.
سوپرماتریس حد را محاسبه کنید.

سوپرماتریس ناموزون

در ساختار فوق W21 وزن معیارهای اصلی براساس هدف می‌باشد.

منظور از W22 نیز وزن زیرمعیارها در خوشه مربوط به خود است.

منظور از W32 وزن درونی معیارهای اصلی است.

ساختار کلی سوپرماتریس اولیه

همچنین چون وزن درونی زیرمعیارها با مقایسه زوجی بسیار دشوار و زمان بر است به جای W33 از ماتریس یکه I استفاده می‌شود.

روش محاسبه وزن درونی معیارها W22

برای تعیین وزن درونی معیارها در روش ANP محض باید هر بار یک معیار را ثابت درنظر گرفته و سایر معیارها را با عنایت به معیار ثابت باهم مقایسه کنید. در این حالت فرض می‌شود همه معیارها باهم رابطه دارند. برای تعیین روابط معیارها می‌شود از نظر خبرگان، روش دیمتل یا مدل ساختاری-تفسیری نیز استفاده کرد.

روش محاسبه سوپرماتریس اولیه، موزون و حد

زمانی که وزن معیارهای اصلی براساس هدف و براساس روابط درونی آنها مشخص شد و وزن زیرمعیارها در خوشه خود نیز تعیین گردید، بردار ویژه تمامی این ماتریس‌ها در کنار هم قرار می‌گیرد و یک اَبَرماتریس یا سوپرماتریس Super Matrix تشکیل می‌شود. این سوپرماتریس اولیه باید نرمال شود. برای نرمال سازی از روش خطی (روش‌های نرمال‌سازی داده‌ها) نرمال شده و به یک سوپرماتریس موزون تبدیل می‌شود. سوپرماتریس موزون باید به یک توان بزرگ معمولاَ بین ۸ تا ۱۳ برسد تا تمامی درایه‌های هر سطر آن باهم برابر شوند یا همگرا شوند. مقادیر هر سطر وزن عنصر مندرج در آن سطر می‌باشد. برای تعیین سورماتریس حد باید از نرم افزار سوپردسیژن یا متلب استفاده کنید.

ب) گام های انجام فرایند تحلیل شبکه ANP واقعی

اهمیت اصلی روش فرایند تحلیل شبکه آن است که این روش برای حل مسائل بدون ساختار قابل استفاده است. در واقع در این روش باید خوشه‌های مختلف شناسایی و رابط بین آنها مشخص شود. نیازی به نظم سلسله مراتبی هدف، معیارها و زیرمعیارها نیست. در هیچ مقاله لاتین مستخرج از سایت ساینس دایرکت یا امرالد شما از ساختار مبتنی بر AHP خبری نیست. در این روش وقتی خوشه‌ها شناسایی شد باید روابط درونی آنها مشخص شود. بعد مقایسه زوجی براساس روابط درونی معیارها انجام می‌شود.

گام های انجام فرایند تحلیل شبکه

تکنیک ANP در واقع به جز از نظر اسمی شباهتی با روش AHP ندارد. برای درک بهتر این مساله مقاله مقایسه AHP و ANP را مطالعه کنید.

خوشه‌ها را مشخص کنید و روابط بین آنها را تعیین کنید.
وزن خوشه‌ها را با مقایسه زوجی و براساس روابط آنها تعیین کنید.
وزن عناصر درونی خوشه‌ها را براساس مقایسه زوجی و روابط درونی آنها تعیین کنید.
نتایج حاصل را در قالب یک سوپرماتریس کنار هم بگذارید تا سوپرماتریس اولیه (ناموزن) تشکیل شود.
به روش خطی سوپرماتریس اولیه را به سوپرماتریس موزون تبدیل کنید.
سوپرماتریس حد را محاسبه کنید.

جمع بندی بحث فرایند تحلیل شبکه

برای تحلیل شبکه نخست باید عناصر هر خوشه، روابط بین خوشه‌ها و روابط درونی تمامی عناصر مقایسه شود. ماتریس های حاصل از هریک از محاسبات در کنار هم قرار میگیرند و تشکیل یک سوپرماتریس یا ابرماتریس می دهند.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 ر 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.