层次分析法在确定急救输液装备顾客需求权重中的应用

张　兵，桂　莉，周玲君，顾　申

层次分析法在确定急救输液装备顾客需求权重中的应用

张兵，桂莉，周玲君，顾申

目的：确定急救输液装备顾客需求的权重系数，为产品研发方案的设计提供科学依据。方法：通过文献研究、个人访谈、专家会议法确定顾客需求，采用层次分析法建立层次结构模型、构造成对比较矩阵、计算权重系数，并进行逻辑一致性检验。结果：确定了8个一级需求、36个二级需求的权重系数，且逻辑一致性检验结果均满意（随机一致性比率CR＜0.1）。结论：急救输液装备研发应首先满足安全性、高效性、便携性等关键需求，其智能性也应以关键需求为基础，并客观分析中间需求的重要性。

层次分析法；输液装备；顾客需求；权重

0　引言

随着市场竞争的不断加剧，传统的企业主导型市场逐渐向客户主导型转化，更高的顾客满意度已成为企业赢得市场竞争优势的关键，医疗设备市场亦是如此[1-2]。在事故、灾难等特殊条件下，创伤性休克是威胁生命的最常见疾病。快速静脉输液是现场急救的“金钥匙”，然而由于病情、环境、资源等方面的限制，快速液体复苏往往无法进行。近年来，国内外研发了诸如加压输液袋、专业复苏输液泵等急救输液装备，但都没有得到广泛应用[3]，原因可能是产品的设计方案没有关注救护人员的需求，或虽然关注了顾客需求，但面对多项需求时，决策者往往不能科学地分析其重要度，仅凭主观经验进行判断。层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）是一种定量和定性相结合、系统化、层次化的多目标决策分析方法，其核心内容是将决策者的经验给予量化，从而为决策者提供定量形式的判断依据[4-5]。本研究在全面获取急救输液装备顾客需求的基础上，应用层次分析法确定其重要度，科学、客观地分析急救输液装备的顾客需求，为产品研发方案的设计提供参考。

1　顾客需求的获取

1.1顾客需求内容的获取原则

1.1.1针对性原则

要以能体现急救输液装备的顾客需求为原则，即突出急救输液，尤其是事故、灾难等特殊条件下的紧急输液，使其与常规输液有所区别。

1.1.2整体性原则

要能从多层次、多方位、多视角全面获取急救输液装备的顾客需求信息。

1.1.3真实性原则

要能真实地反映医疗救护现场救护人员对急救输液装备的需求。

1.1.4可行性原则

要考虑其整体性，更要重视其可行性，即在当前技术条件下是否能实现该需求。

1.2顾客需求的获取方法

在研究当前急救输液装备相关产品及理论文献的基础上，从顾客—设计师双视角出发，对120急救中心、急诊科、重症医学科、烧创伤中心等机构的医护人员及输液设备公司的研发人员进行个人访谈，并组织相关专家以头脑风暴的形式进行专家会议讨论，最终确定一、二级顾客需求。

2　顾客需求权重的确定

根据前期研究获取的急救输液装备顾客需求，通过2轮专家咨询，对顾客需求的重要度进行量化，并采用层次分析法建立层次结构模型，构造成对比较矩阵，计算一、二级顾客需求的权重系数及相关值，并检验各层次需求的重要性赋分是否符合逻辑一致性。

2.1建立层次结构模型

在全面获取顾客需求后，采用亲和图法将顾客需求层次化，急救输液装备顾客需求层次结构模型如图1所示。

2.2构造成对比较矩阵

图1　急救输液装备顾客需求层次结构模型

构造成对比较矩阵的目的是对需求间两两重要性进行比较和分析，表示上一层某元素与本层某元素之间的相对重要性。AHP通常依据Satty的重要性等级表对同级指标两两比较，确立各指标的相对重要性，但由于本研究每层的指标较多，直接比较起来较复杂，因此采用重要性赋值均数法进行比较[6]。以便携性的二级需求为例构建成对比较矩阵：将二级需求表示为体积小A、质量轻B、好固定C、可穿戴D，4个需求的赋值均数分别为 4.91、4.91、4.09、3.91，均数两两相减后，根据表1确定标度值，构造成对比较矩阵：

表1　判断矩阵标度及其含义

2.3权重系数的计算

首先对矩阵各列向量进行归一化处理，公式为

式中，bij为每列中各元素的向量；为每列中各元素的向量之和，i指各行，j指各列。

其次对矩阵各行向量进行归一化处理，公式为

然后计算权重，公式为

最后利用乘积法确定组合权重，即二级需求的组合权重等于一级需求的权重乘以对应二级需求的权重。例如便携性二级需求的权重系数为WA= 0.076、WB=0.076、WC=0.019、WD=0.013。

2.4矩阵一致性检验

权重分配是否合理还需要对比较矩阵进行一致性检验。首先计算矩阵的最大特征值λmax，公式为

然后计算一致性指标CI，公式为

式中，n为矩阵的阶数。

最后进行一致性检验，公式为

式中，RI为平均随机一致性指标。阶数1～10的RI值分别为0.00、0.00、0.58、0.90、1.10、1.24、1.32、1.41、1.45、1.48。当CI＜0.1时，判断矩阵具有满意的一致性；否则需要调整判断矩阵的赋值，使之具有满意的一致性。例如便携性二级需求的λmax=4.06、CI=0.02、RI=0.90、CR=0.02，具有满意的一致性。

3　结果

3.1专家基本信息、判断依据及熟悉程度

本研究共对11名专家进行了咨询，专家基本信息见表2。专家的积极性由应答率来表示[7]，2轮咨询的有效回收率分别为91.7%、100%，说明专家对本研究有较高的积极性。专家的权威程度表示专家的可信程度[7]，权威系数（Cr）由专家对各指标的判断系数（Ca）与专家对研究内容的熟悉程度（Cs）2个因素决定。2轮咨询中，专家权威系数（Cr=（Cs+Ca）/2）为0.80，判断系数为0.85，熟悉程度为0.825，均＞0.7，说明专家的权威度较高。专家的协调程度由变异系数（CV）与协调系数（W）构成，表示专家对各项顾客需求重要度判断的一致性。2轮专家咨询后一、二级顾客需求的变异系数见表3，均小于0.25。一级顾客需求的协调系数为0.696，二级顾客需求的协调系数为0.505，均在0～1之间。卡方检验P值均小于0.05，具有统计学意义，说明专家咨询的协调程度较好。

表2　专家基本信息

3.2急救输液装备各级顾客需求的权重系数及相关值

急救输液装备各级顾客需求的权重系数及相关值见表3。一级需求λmax=8.490、CI=0.070、CR=0.050，一、二级需求层次总排序CI=各项（一级需求权重×二级需求CI）之和=0.043、RI各项（一级需求权重×二级需求RI）之和=0.982、CR=0.044。

表3　一、二级需求权重、CV及二级需求λmax、CI、CR值

3.3急救输液装备二级顾客需求组合权重及排序

急救输液装备二级顾客需求组合权重及排序见表4。

4　讨论

4.1装备研发应首先满足安全性、高效性、便携性等关键需求

在本研究所确定的一级需求中，安全性、高效性、便携性的权重分别为0.268、0.184、0.184，高于其他5个一级需求。由此可见，安全性、高效性、便携性是顾客对急救输液装备的关键需求，研发时应首先满足。与之相呼应，由组合权重排序可见，排名前10位的二级需求中关键需求占了8位，而其中气泡报警、体积小、质量轻排在前3位。但目前临床上应用最多的加压输液袋尚缺乏气泡报警、压力报警、流速显示等功能，提示研究者应聚焦于这些关键需求的技术攻关研究。而在加压输液袋的基础上，章洁等[8]采用了叶轮式流量计原理呈现输液流速，但还需要将叶轮转速转换为输液流速（如将叶轮转速6 r/min转换为输液流速4 mL/min），不够直观，需要进一步研究。权重结果也提示：一级需求的排名与其二级需求的排序并不完全一致，如安全性虽排在一级需求的第1位，但其二级需求液体比重—速度自动校对却排在第24位；可视化虽排在一级需求的第5位，但其二级需求之一的流速显示排位却十分靠前，位列第7位，研究者应综合分析以利于装备的功能研发。

表4　二级需求组合权重及排序

4.2装备的智能性应以其他需求为基础，尤其是关键需求

在本研究所确定的一级需求中，智能性权重为0.018，排在最后一位。由此可见，智能性是顾客对急救输液装备的一种理想需求而非关键需求，且这种需求的实现需要整合多种先进技术，如实时监测—反馈调节是先通过传感器技术采集伤员的生命体征信息，再根据采集到的信息以一定的算法自动调节输液流速，形成一种自动闭环控制系统[9-10]。目前，传感器技术已经比较成熟，难点是外界环境因素及基础血压的个体差异会影响无创血压的准确性，进而影响流速的准确性，而这种避免或减少外界干扰及个体差异的配套技术尚未有所突破。与之相呼应，由组合权重排序可见，排名后5位的二级需求中智能性占了3位，且远程控制、实时监测—反馈调节居最后2位。提示研究者应在不影响其他需求的基础上，酌情满足智能性。

4.3装备研发应客观分析中间需求的重要性，如低环境依赖性

中间需求是指相对于关键需求，低环境依赖性、可视化等排名稍靠后的一级需求。在本研究所确定的一级需求中，虽然中间需求排名相对较后，但不代表其不重要，更不说明所有中间需求的二级需求排名均靠后。中间需求强调性能需求的必备性，即产品理所应当具有的性能，如非重力、强续航等；虽然可视化、简易性一级需求属于中间需求，但其所包含的输液流速显示、操作简易二级需求的排名却在第7、8位，属于关键需求。另外，在前期访谈过程中，虽然救护人员认为某些功能如加热很重要，但其排序却远在第33位。这可能与专家的评判视角有关，救护人员更多从救护效果角度评判，而公司设计人员主要从技术、成本等角度考虑，提示研究者应客观分析中间需求的重要性。

[1]熊伟.质量功能展开——理论与方法[M].北京:科学出版社，2012.

[2]王晓暾，熊伟.质量功能展开中顾客需求重要度确定的粗糙分层分析法[J].计算机集成制造系统，2010，16（4）:763-771.

[3]曹阳.浅析输液泵的临床应用[J].医疗卫生装备，2012，33（9）: 103-104.

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[7]胡志，朱敖荣，秦侠.德尔菲方法在筛选中国农村初级卫生保健指标体系中的应用[J].中国卫生统计，1990，7（6）:6-9.

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[9]赵鹏.失血性休克闭环复苏装置:中国，201668808U[P].2010-12-15.

[10]赵鹏，郑捷文，吴太虎.闭环复苏技术在失血休克液体治疗中的应用[J].中国生物医学工程学报，2011，36（9）:946-953.

（收稿:2014-11-16修回:2015-02-18）

Application of analytic hierarchy process approach in determining weight coefficient for customer requirements of emergency infusion equipment

ZHANG Bing1,GUI Li2,ZHOU Ling-jun1,GU Shen1
(1.Institute of Translation Medicine,the Second Military Medical University,Shanghai 200433,China; 2.School of Nursing,the Second Military Medical University,Shanghai 200433,China)

Objective To determine the weight coefficient of the customer requirements of emergency infusion equipment. MethodCustomer requirements were made clear using methods of literature research,personal interviews and expert meeting.Analytic hierarchy process approach was adopted to establish the hierarchical structure model,construct paired comparison matrix structure,calculate the weight coefficient and make logic consistency check.Results The weight coefficients were determined for 8 primary and 36 secondary customer requirements,which all met the logical consistency check(CR＜0.1).Conclusion The research and development of emergency infusion equipment has to pay attention to such key requirements firstly as safety,efficacy and portability,and the intelligence has to be supported by the key requirements and intermediate needs.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（5）：27-30]

analytic hierarchy process;infusion equipment;customer requirement;weight

[中国图书资料分类号]R318.6；TH777A

1003-8868（2015）05-0027-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.05.027

军队十二五课题面上项目（CWS12J088）

张兵（1986—），男，助教，研究方向为急危重症护理、野战护理，E-mail:zhangbing@smmu.edu.cn。

200433上海，第二军医大学转化医学研究院（张兵，周玲君，顾申），护理学院（桂莉）

顾申，E-mail:gushen@smmu.edu.cn