张天云等：生物医药材料评价指标的组合赋权模型研究1973生物医药材料评价指标的组合赋权模型研究*张天云1,2，杨瑞成1，陈奎1（1.兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰州730050；2.兰州城市学院信息管理中心，甘肃兰州730070）摘要：构建评价指标的层次结构，运用层次分析法重。然而，这两类方法都存在一定的局限性，主观赋权对评价指标进行主观赋权；利用评价指标本身的数据信法具有较大的主观随意性，客观赋权法不能体现决策者息，运用熵法进行客观赋权。采用乘法合成法将二者结的意愿[5]。合建立主、客观组合赋权模型。以髋关节手术植入金属基于上述分析，本文同时考虑指标数据之间的内在材料的选择为例，运用该组合赋权模型得到了10种候选规律和专家经验。结合层次分析法和熵值法，建立主、材料的9种评价指标的权重，并用TOPSIS进行综合评客观组合赋权模型，以髋关节手术植入金属材料为例，价。评价结果表明，最佳髋关节手术植入材料为不考虑宿主对特定材料的过敏度，对评价指标进行赋权，Ti-6Al-4V，与实践一致。验证了所得髋关节手术植入材并通过TOPSIS评价，对所得权重的合理性进行检验，料9种评价指标权重的合理性和可靠性，说明该模型是为生物医学材料评价指标权重的确定提供新的思路。生物医学材料评价指标权重确定的一种有效、可行方法。2组合赋权模型的构建关键词：生物医药材料；评价指标；权重中图分类号：TB3文献标识码：A2.1AHP法文章编号：1001-9731(2007)增刊-1973-04AHP法解决问题的基本思路是：首先根据问题的性质和要达到的目标分解出问题的各个影响指标，并按指引言1标之间的相互关系组成一个层次结构模型,然后逐层进生物医学材料是指可单独或与药物一起制成部件行分析,获得各个指标对于最高层(总目标)的权重。或器件，代替或修复人体器官和组织，实现其生理功能，2.1.1构建指标的层次结构并在有效使用期内不会对宿主引起急性或慢性危害的将相关指标按照不同属性自上而下分解成若干层人工或天然材料[1]。近几十年来，随着科学技术的发展次。需要解决的问题或进行的决策为最高层，即目标层；和医疗水平的提高，先后开发出了一系列生物医学材最下层为指标层；中间层是用来判断下一层对上一层的料。由于生物医药材料众多，涉及因素复杂，材料的各影响标准，称为准则层（或称中间目标）。最简单的层种性能往往又是此长彼消，相互制约和相互矛盾的[2]，次结构为3层（如图1所示），即目标层、准则层和指因而在实际应用中，常常难以进行最佳选择。综合评价标层。是基于若干个指标（或因素、属性）对有限个候选材料进行定量筛选的多指标评价。因此，对生物医学材料进行综合评价，针对实际应用，选择出满足生物、化学和机械力学等各项性能要求的最佳材料，具有重要意义。在评价过程中，候选材料指标（即性能）的相对重要性（即权重）是一个非常关键的参数，是整个评价的“灵魂”，对评价结果起着至关重要的作用，不同的权重分配会得到差异很大的评价结果。P目前，权重的确定方法主要有两类。一是主观赋权图1层次结构法，即指标权重由专家根据经验和领域知识判断得到。Fig1Hierarchystructure其中，层次分析法(AHP,analytichierarchyprocess)[3]将2.1.2构建判断矩阵复杂问题层次化，将定性问题定量化，应用较为广泛；根据建立的指标层次结构,对于从属于上一层的二是客观赋权法，即根据原始数据之间的内在规律来确各个指标，将专家对两两指标之间的相对重要性进行比定权重，具有较强的数学理论依据，其中熵值法应用较较得到的评价，采用1～9及其倒数标度方法进行定量多[3,4]，它依据指标所包含的信息量的大小确定指标权化。设有m个指标从属于某准则层，则m个指标通过两*基金项目：甘肃省教育厅科研基金资助项目（0511-04）收到稿件日期：2007-04-23通讯作者：张天云作者简介：张天云（1968－），男，甘肃兰州人，副教授，博士生，目前从事材料评价与预测研究。1974功能材料2007年增刊（38）卷两比较构成判断矩阵C。C=(cij)n×n。表1列出了cij的取值值所包含的信息量的大小确定指标权重的客观赋权法。及含义[6]。设有n种候选材料，每种材料有m个评价指标,各指标值构成指标数据矩阵(1≤i≤n,1≤j≤m)。采用表1cij的取值及含义X()xijnm熵值法确定权重的计算步骤如下。Table1Themeaningandvalueofcijcij的取值含义2.2.1数据规范化1两个指标同样重要各指标通常具有不同的物理量纲，无法直接进行比3两个指标