基于網(wǎng)絡(luò)分析法的工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)模糊分析

易 欣

（ 華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，南昌 330013）

0 引言

面對(duì)日益復(fù)雜的各類工程項(xiàng)目和日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，施工單位不能也不應(yīng)有標(biāo)就投，因?yàn)槿魏我淮尾萋实耐稑?biāo)行為不但會(huì)給未來(lái)的實(shí)施過(guò)程帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)驗(yàn)檫^(guò)度的成本控制帶來(lái)重大質(zhì)量和安全隱患，導(dǎo)致企業(yè)資質(zhì)降級(jí)甚至被清除出部分市場(chǎng)，這樣的例子在近年來(lái)國(guó)內(nèi)頻發(fā)的工程安全事故中不勝枚舉。面對(duì)復(fù)雜多變的建筑市場(chǎng)，缺乏準(zhǔn)確的投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析被認(rèn)為是許多企業(yè)后期虧損的主要原因之一。毫無(wú)疑問(wèn)，施工單位要想生存就必須參與投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)，但為了避免盲目投標(biāo)和降低中標(biāo)后虧損的可能性，企業(yè)必須不斷強(qiáng)化科學(xué)決策的能力，尤其是提高對(duì)擬投標(biāo)工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)分析能力。

對(duì)于工程項(xiàng)目投標(biāo)決策的前期研究多注重于如何提高企業(yè)的中標(biāo)率，如著名的 Friedman模型和Gates模型，但隨著工程項(xiàng)目的復(fù)雜性和規(guī)模越來(lái)越大，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始注重工程項(xiàng)目投標(biāo)階段的風(fēng)險(xiǎn)分析。胥悅紅等應(yīng)用馬爾科夫鏈進(jìn)行國(guó)際工程投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè);劉爾烈等應(yīng)用模糊邏輯推理進(jìn)行工程投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策;陳歡等使用模糊聚類進(jìn)行工程投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析;尚梅等在工程投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策中提出多元化風(fēng)險(xiǎn)管理理論，彭錕等提出了模糊層次分析法應(yīng)用于水電工程項(xiàng)目投標(biāo);張曙紅等給出了粗糙集理論的工程項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析方法。上述研究對(duì)改善我國(guó)施工單位工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析和決策水平起到了很大作用，但這些方法均假定各風(fēng)險(xiǎn)因素完全獨(dú)立，忽視了因素間相互影響所帶來(lái)的結(jié)果誤差。Saaty提出的網(wǎng)絡(luò)分析法ANP(Analytic Network Process)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，該方法相同或不同層級(jí)的因素之間可以是支配或反饋的關(guān)系，更符合實(shí)際，分析結(jié)果也更加準(zhǔn)確。同時(shí)考慮到工程項(xiàng)目投標(biāo)階段存在大量的不確定因素，需要應(yīng)用模糊理論來(lái)解決多屬性不確定決策問(wèn)題。因此，本文基于網(wǎng)絡(luò)分析法理論與模糊綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建工程項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析的數(shù)學(xué)模型，既可為幫助施工單位在單項(xiàng)目投標(biāo)與否決策中起到重要作用，也能對(duì)施工單位在多項(xiàng)目投標(biāo)中進(jìn)行科學(xué)選擇提供依據(jù)。

1 影響工程項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)因素

由于施工單位與其他投標(biāo)人、與招標(biāo)人之間都存在著信息不對(duì)稱，要在這種信息不完全的條件下?tīng)?zhēng)取中標(biāo)并在實(shí)施階段獲得成功，進(jìn)行全面地風(fēng)險(xiǎn)分析是至關(guān)重要的。而風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)又是做好工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)工作，施工單位應(yīng)對(duì)擬投項(xiàng)目認(rèn)真分析招標(biāo)文件并做好現(xiàn)場(chǎng)踏勘，調(diào)查項(xiàng)目所在地自然環(huán)境和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等形成一個(gè)進(jìn)行有效分類的風(fēng)險(xiǎn)清單。風(fēng)險(xiǎn)清單所列出的風(fēng)險(xiǎn)因素應(yīng)既能體現(xiàn)擬建項(xiàng)目的特點(diǎn)，又符合風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估操作的實(shí)際需要。目前，影響工程項(xiàng)目投標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)因素雖然還沒(méi)有一個(gè)完全可以通用的標(biāo)準(zhǔn)樣式:Ahmad等研究認(rèn)為有31個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，Dozzi等應(yīng)用效用函數(shù)時(shí)則考慮了21個(gè)影響因素，文獻(xiàn)［12］結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況把關(guān)鍵因素分為三類:擬投標(biāo)項(xiàng)目的因素、施工單位自身的因素和環(huán)境因素。本文在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因素清單，并按照各準(zhǔn)則的遞階層次關(guān)系繪出體系圖(如圖1所示)。

圖1 工程項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系圖

2 基于ANP的投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦權(quán)

不同風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)投標(biāo)影響程度顯然是存在差異的，這種差異需要通過(guò)權(quán)重賦值來(lái)體現(xiàn)。因此，每項(xiàng)指標(biāo)賦權(quán)準(zhǔn)確與否對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果的可靠性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的賦權(quán)方法一般均假定這些指標(biāo)或因素是相互獨(dú)立的，而實(shí)際上這些因素在同層之間往往是具有相互作用關(guān)系的，例如業(yè)主的管理水平肯定會(huì)對(duì)其信譽(yù)產(chǎn)生一定影響，而工期要求和質(zhì)量要求也是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系等，因此諸如AHP、熵值等賦權(quán)方法在這些方面存在不足。網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)充分考慮了各因素之間的相互影響，利用直接和間接優(yōu)勢(shì)度來(lái)衡量每個(gè)因素的綜合重要性，并通過(guò)構(gòu)建超矩陣來(lái)進(jìn)行綜合分析得出其最終混合權(quán)重。正基于此，本文選取了該方法給各風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，首先給出典型的投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析的網(wǎng)絡(luò)分析圖

圖3 Super Decisions所繪制的網(wǎng)絡(luò)分析圖

網(wǎng)絡(luò)分析法賦權(quán)的計(jì)算相對(duì)比較復(fù)雜，首先采用與AHP相同的1～9標(biāo)度法對(duì)每個(gè)因素指標(biāo)以及二級(jí)群組指標(biāo)分別構(gòu)建兩兩比較的互反判斷矩陣，然后采用特征根法計(jì)算出所有判斷矩陣的特征向量后歸一化處理，并要求必須通過(guò)一致性檢驗(yàn)，這就得到了局部的權(quán)重向量。接著將所有局部權(quán)重向量集中起來(lái)構(gòu)建一個(gè)所謂無(wú)權(quán)超矩陣，利用前面求出的群組指標(biāo)權(quán)重與無(wú)權(quán)超矩陣便可得到加權(quán)超矩陣，再引入類似于馬爾科夫過(guò)程的方法來(lái)極限超矩陣，最后得到各風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合權(quán)重。在實(shí)際應(yīng)用中大都采用Super Decisions軟件來(lái)完成權(quán)重的計(jì)算，首先用軟件按照?qǐng)D2所示邏輯關(guān)系繪制出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析圖，如圖3所示，然后再將群組和各組內(nèi)因素逐一輸入判斷矩陣，使用特征根法進(jìn)行所有指標(biāo)權(quán)重向量計(jì)算。限于篇幅無(wú)法將所有判斷矩陣全部列出，以控制層的組指標(biāo)判斷矩陣為例，相關(guān)輸入輸出過(guò)程，如表1和圖4所示。

圖4 群組判斷矩陣的錄入、權(quán)重和一致性計(jì)算結(jié)果

表1 控制層的群組判斷矩陣計(jì)算表

依此類推，先根據(jù)同組因素比較求出各組內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重大小(稱為直接優(yōu)先度)，再根據(jù)它們對(duì)其他組關(guān)聯(lián)因素影響程度的強(qiáng)弱關(guān)系同樣構(gòu)造判斷矩陣，并求出各因素在其他準(zhǔn)則層的權(quán)重大小(稱為間接優(yōu)先度)，從而將全部因素權(quán)重建立起一個(gè)無(wú)權(quán)超矩陣。下面介紹如何先求出各因素上層的準(zhǔn)則層內(nèi)各準(zhǔn)則之間的相應(yīng)權(quán)重。以投標(biāo)人自身情況組內(nèi)指標(biāo)為例，結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

表2 投標(biāo)人自身情況組內(nèi)指標(biāo)相互比較判斷矩陣

表3 投標(biāo)人自身情況組內(nèi)指標(biāo)對(duì)擬投工程項(xiàng)目組內(nèi)指標(biāo)影響程度判斷矩陣

依此類推，這樣就可以根據(jù)每組的權(quán)重向量，進(jìn)一步求出無(wú)權(quán)超矩陣和加權(quán)矩陣得出相應(yīng)的加權(quán)超矩陣，見(jiàn)圖5和圖6。

圖5 無(wú)權(quán)超矩陣的計(jì)算結(jié)果

圖6 加權(quán)超矩陣的計(jì)算結(jié)果

最后基于該軟件的Limit Matrix和Priorities命令求出極限矩陣和最終的權(quán)重向量，見(jiàn)圖7和圖8。

最終各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的綜合權(quán)重向量 =(0.0000，0.1427，0.1247，0.0583，0.1913，0.0203，0.0390，0.0928，0.1224，0.1264，0.0032，0.0185，0.0368，0.0238)。

圖7 極限超矩陣的計(jì)算結(jié)果

圖8 最終權(quán)重向量

3 基于ANP的工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)

當(dāng)對(duì)工程項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析因素均賦權(quán)完畢后，按照如下步驟用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)度量:

(1)由企業(yè)經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)部的編標(biāo)人員和內(nèi)部資深專家組成評(píng)估小組，一般小組成員人數(shù)在10人左右;

(2)對(duì)所有評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)定評(píng)語(yǔ)集，評(píng)語(yǔ)集是評(píng)審人對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素強(qiáng)弱給出的一種語(yǔ)言描述集合，根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際，本文給出相應(yīng)評(píng)語(yǔ)集={很高、較高、一般、較低、很低}五個(gè)等級(jí);

(3)對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素按照評(píng)語(yǔ)集進(jìn)行單因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，方法是讓所有評(píng)估小組成員分別對(duì)擬投標(biāo)工程項(xiàng)目的每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素歸屬于哪個(gè)評(píng)語(yǔ)作出判斷;以風(fēng)險(xiǎn)因素C23企業(yè)的技術(shù)能力為例，見(jiàn)表4。從該因素的評(píng)價(jià)匯總表可知，該風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)評(píng)語(yǔ)集各等級(jí)的模糊隸屬度分別為(0.2，0.5，0.2，0.1，0);

(4)建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型的模糊關(guān)系矩陣R;

(5)根據(jù)前述網(wǎng)絡(luò)分析法求出風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重矩陣A，使用模糊矩陣乘法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)估，公式如下:

表4 風(fēng)險(xiǎn)因素C23的評(píng)估匯總表

最后根據(jù)隸屬度最大原則對(duì)該工程項(xiàng)目的投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)判，幫助企業(yè)高層進(jìn)行項(xiàng)目投標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)決策。

4 實(shí)證分析

某市擬修建一座大型國(guó)際會(huì)展中心，采用無(wú)柱空間鋼桁架結(jié)構(gòu)形式，占地面積近20萬(wàn)平方米，設(shè)計(jì)建筑總面積12萬(wàn)平方米。該工程位于該市新區(qū)的中心地段，靠近新建的政府辦公樓區(qū)域，屬于該市十二五規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，將在改善新建城區(qū)配套、人流和環(huán)境，提高當(dāng)?shù)貙?duì)外交流等方面有重大意義。該工程地處該市西南角，與穿城而過(guò)的××江距離不遠(yuǎn)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，工程抗震設(shè)防烈度為7級(jí)，招標(biāo)人采用公開(kāi)招標(biāo)方式進(jìn)行工程項(xiàng)目施工總承包的發(fā)包工作。

某建工集團(tuán)是大型國(guó)有企業(yè)，以建筑工程和市政工程等施工總承包為主，并具有多種專業(yè)施工資質(zhì)，在區(qū)域內(nèi)擁有較強(qiáng)的實(shí)力，考慮到對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的投標(biāo)對(duì)企業(yè)發(fā)展影響巨大，故需慎重進(jìn)行投標(biāo)決策分析。首先邀請(qǐng)部分企業(yè)管理人員、長(zhǎng)期編標(biāo)人員和部分工地技術(shù)人員組成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估小組，按照評(píng)語(yǔ)集給定的等級(jí)對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，所得結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 某會(huì)展中心工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)表

根據(jù)上表內(nèi)容，按照公式(1)計(jì)算該擬投標(biāo)工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)值，先取交集再取并集:

對(duì)結(jié)果歸一化處理，可得:B=(0.306，0.306，0.228，0.160，0)，根據(jù)隸屬度最大原則評(píng)判該項(xiàng)目的投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)為較高，甚至?xí)芨撸势髽I(yè)最好不參與該項(xiàng)目的投標(biāo)。如果想?yún)⑴c投標(biāo)的話，可考慮與其他企業(yè)組成聯(lián)合體來(lái)分散風(fēng)險(xiǎn)。

另外，根據(jù)前面求出的各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重大小可知，如果企業(yè)參與投標(biāo)的話，特別需要防范的風(fēng)險(xiǎn)因素首要是業(yè)主的信譽(yù)和管理水平，其次是擬投工程項(xiàng)目的復(fù)雜程度和工期要求。這也反映了我國(guó)現(xiàn)階段建筑市場(chǎng)承發(fā)包的現(xiàn)狀，施工單位中標(biāo)和項(xiàng)目成功與否的很大原因來(lái)自業(yè)主的信用能力、管理水平以及其對(duì)工期是否苛刻要求等，然后才是工程項(xiàng)目的復(fù)雜程度，而往往來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的影響就要小得多了，這也與國(guó)外的一些研究結(jié)果不盡相同，說(shuō)明我國(guó)建筑業(yè)和市場(chǎng)的機(jī)制設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步完善。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，獲得更多、更大規(guī)模的工程項(xiàng)目承攬成為了許多施工單位的最大目標(biāo)，但為了避免盲目投標(biāo)給后期實(shí)施階段帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)甚至虧損的不利境遇，在擬投標(biāo)的期初需要非常審慎地決策，這是一個(gè)復(fù)雜多目標(biāo)的模糊決策問(wèn)題。由于過(guò)去許多研究對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)聯(lián)性和反饋性考慮不足，本文引入網(wǎng)絡(luò)分析法理論，該方法具有更加全面性的信息，能更好地體現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素重要性的判別，是有效解決工程項(xiàng)目投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析的有效辦法，可為施工單位投標(biāo)決策和風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域提供一種新的方法，同時(shí)也能通過(guò)一定數(shù)量的施工單位風(fēng)險(xiǎn)分析反映出建筑行業(yè)存在的一些問(wèn)題，有助于政府相關(guān)管理部門完善政策和制度的設(shè)計(jì)。

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