基于直覺模糊距離的大型建設(shè)項目政府投資群決策方法研究

龐永師，劉景礦，張 磊，陳 怡

（廣州大學(xué)工商管理學(xué)院，廣東 廣州，510006）

大型建設(shè)項目（Mega Construction Project）通常是指投入金額多、建設(shè)規(guī)模龐大、對國民經(jīng)濟推動力強的項目，政府部門對于該類項目的建設(shè)工作擁有一定決策權(quán)和控制權(quán)[1-2].不同于一般的政府投資項目，大型建設(shè)項目作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，政府投資決策的科學(xué)性和效率決定了投資的成敗，對經(jīng)濟和社會效益有深遠(yuǎn)影響[3].政府投資是指政府作為獨立經(jīng)濟主體而參與的投資活動，相應(yīng)地政府投資的大型建設(shè)項目屬于公共物品范疇[4].政府投資決策的主要任務(wù)是明確政府性資金在投資項目上的應(yīng)用問題，首先需要決定是否投資，繼而明確具體投資地點和投資規(guī)模，最后確定投資方式[5].在宏觀層面上，政府投資決策體現(xiàn)為政府制定的中長期規(guī)劃，在全國范圍或在某一具體區(qū)域內(nèi)，以推動經(jīng)濟發(fā)展為出發(fā)點，制定關(guān)于全局的和較長時間序列的重大問題決策.在微觀層面上，政府投資決策著重于確定項目（項目的審批）和資金注入等相關(guān)具體問題.

目前對政府投資決策的研究，大多以經(jīng)濟學(xué)的視角針對政府投資的規(guī)模、模式、特點和存在的問題而展開，如William Leblanc等人[6]認(rèn)為政府投資行為影響了資源在當(dāng)期消費與未來收益的平衡關(guān)系；Cavallo Eduardo等人[7]分析了發(fā)展中國家政府投資與個人投資的關(guān)系；Kappeler Andreas等人[8]研究了歐洲公共投資的組成及決定因素，并著重分析對財政分權(quán)的作用；有學(xué)者嘗試引入行政管理學(xué)和法學(xué)等思想，從管理和規(guī)章制度的角度，以社會效益為目標(biāo)對政府投資決策的行為進(jìn)行研究[9]；還有的學(xué)者對政府投資項目的管理問題進(jìn)行了探討，如陳瑜等人[10]對政府投資的大型復(fù)雜項目管理的內(nèi)容進(jìn)行了分析，構(gòu)建了總體項目框架，為從總體把握項目管理內(nèi)容提供了有益借鑒.上述研究只涉及到政府投資項目決策機制、體制等，而涉及到政府項目投資決策方法的文獻(xiàn)研究相對較少，大部分研究集中在多目標(biāo)決策法、博棄決策分析法、實物期權(quán)法、柔性決策法以及決策支持系統(tǒng)等[11-14].將直覺模糊距離法引入政府投資項目的投資決策中，針對專家論證環(huán)節(jié)，引入該方法將各專家論證意見集結(jié)為一致性結(jié)果，并且針對多決策主體參與的評估、討論和聽證等環(huán)節(jié)，采用理性聚類方法集結(jié)主體偏好進(jìn)行投資決策分析，為政府投資決策部門制定科學(xué)決策提供參考.

1 大型建設(shè)項目政府投資群決策

大型建設(shè)項目政府投資決策需要經(jīng)過專家論證和有公眾參與的評估、討論、聽證環(huán)節(jié)[15].大型建設(shè)項目決策的不確定性和復(fù)雜性決定了決策過程的復(fù)雜程度，為了促進(jìn)決策向科學(xué)化和民主化發(fā)展，決策主體的構(gòu)成必將從以政府為單一投資決策主體向投資決策主體多元化的方向轉(zhuǎn)變.信息、偏好和方案評估能力是衡量決策質(zhì)量的關(guān)鍵因素，但這些因素與個體的經(jīng)驗和對問題的認(rèn)知能力密切相關(guān)，對于大型建設(shè)項目投資這種復(fù)雜的決策問題而言，帶有多重目標(biāo)和不確定性等特點，政府（投資主管部門）難以獨自完成，需要借助專業(yè)人士的知識和能力，如咨詢機構(gòu)和專家，為決策提供科學(xué)的支持.因此，在大型建設(shè)項目投資決策專家論證環(huán)節(jié)，群決策主體為專家，包括了政府部門研究機構(gòu)、高校、建設(shè)行業(yè)或咨詢單位等有專門技能或?qū)I(yè)知識的專家.

然而，政府投資項目所帶來的社會經(jīng)濟影響與民生有著千絲萬縷的聯(lián)系，為了維護(hù)政府的公信力和公眾的權(quán)益，政府投資決策的制定中必須考慮公眾的意見.因此，在大型建設(shè)項目投資決策評估、討論、聽證環(huán)節(jié)，群決策主體為政府相關(guān)部門、專家和公眾代表.

2 基于直覺模糊距離的政府投資群決策分析

2.1 專家論證環(huán)節(jié)

2.1.1 相關(guān)理論

針對專家對項目建議書的論證環(huán)節(jié)，由于有多個專家參與決策，會出現(xiàn)專家的評估意見一致和沖突共存的情況，應(yīng)用直覺模糊距離的方法可將各專家論證意見集結(jié)為一致性論證結(jié)果，為政府投資決策部門提供參考意見.

設(shè)參與決策的專家集為S={s1,s2,…,sm}，可選方案集為 A={a1,a2,…ar}，可選方案的評價指標(biāo)集為B={b1,b2,…,bn}.

由直覺模糊距離的含義[16-17]，可得

⑴若兩位專家之間對方案i的意見完全一致，則二者的直覺模糊距離為0；

(2)若兩位專家之間對方案i的意見完全相反，則二者的直覺模糊距離為1；

⑶若兩位專家之間對方案i的意見在一定程度上不一致，則二者的直覺模糊距離取[0,1]上的值.

根據(jù)實際情況，第k位專家根據(jù)自身的經(jīng)驗和偏好對方案i的第 j個評價指標(biāo)做出的直覺模糊評價為=kkk) ，為可選方案i的第 j個 評價指標(biāo)真隸屬度， fijk為可選方案i的第 j個評價指標(biāo)假隸屬度，=1--，為不確定程度.

則第k位專家對可選方案集A的直覺模糊評價偏好矩陣為

其中：i = 1,2,…,r ；j=1,2,…,n ；k =1 ,2,… ,m .

設(shè)評價指{b1,b2,…bn}標(biāo)的權(quán)重分別為w=w2,…,wn），=1.每一對專家（k,u ）對可選方案i的直覺模糊距離為

則有對可選方案i（i=1 ,2,…,r）的意見一致程度矩陣（AQ ），表示m位專家兩兩對可選方案i論證意見的一致程度，

專家k（k= 1,2,…,m）的相對一致程度為

則每位專家的相對重要權(quán)重為

其中： k =1,2,…,m ，集結(jié)每位專家的相對重要權(quán)重和對可選方案意見的相對一致程度，可得全部專家對可選方案i（i=1 ,2,…,r ）意見的綜合一致程度為

對求得的ie值排序，取值最小的方案表示全體專家對此方案評價的一致性程度最高，專家間的意見分歧最小.

2.1.2 算例

設(shè)某大型建設(shè)項目專家論證環(huán)節(jié)，群決策中的專家集 S={s1,s2,…,sm}，備選方案集 A={a1,a2,…ar}，,備選方案的評價準(zhǔn)則或指標(biāo)集為B={b1,b2,…,bn}.

現(xiàn)根據(jù)每位專家對備選方案的個人評價意見，對專家群體評價意見的一致度進(jìn)行分析.并設(shè)定評價準(zhǔn)則b1，b2，b3的權(quán)重分別為w1=0.3，w2=0.5，w3=0.2；專家s1是三位專家中最重要的，則r1=1.專家 s2，s3相對于專家 s1而言的相對權(quán)重分別為r2=0.6，r3=0.8.則三位專家1s,2s,3s的相對重要權(quán)重分別為1w=0.42，2w=0.25，3w=0.33.根據(jù)評價準(zhǔn)則或指標(biāo)，三位專家對備選方案a1、a2的直覺模糊評價偏好矩陣分別為

根據(jù)上述每位專家對備選方案的直覺模糊評價偏好矩陣,可分別計算出每一對專家（k, u ）對方案a的直覺模糊距離和:、2

LDH檢測：空腹采集患者靜脈血，不抗凝，離心分離血清。應(yīng)用LDH檢測試劑盒（成都元和華盛股份有限公司產(chǎn)品）和i2000全自動生化分析儀（美國Abbott Laboratories公司產(chǎn)品）檢測LDH。正常值參考范圍：150～245 U/L。

則，3位專家對方案1a,2a的一致度矩陣分別為

對于方案1a,每位專家的平均一致度分別為

每位專家的相對一致度分別是

三位專家評價的綜合一致度為

按照上述計算步驟,同理可得三位專家對方案a2評價的綜合一致度為

因為1s＜2s,所以專家群體對方案2a的意見一致度要強于方案1a.

2.2 評估、討論和聽證環(huán)節(jié)

由于大型建設(shè)項目對社會和經(jīng)濟有深遠(yuǎn)的影響，與公眾的切身利益密切相關(guān)，除了之前的專家論證環(huán)節(jié)，在正式審批前還應(yīng)組織聽證會，進(jìn)入評估、討論、聽證環(huán)節(jié).該環(huán)節(jié)的參會者主要由政府相關(guān)部門、專家和公眾代表組成，政府投資決策部門按聽證會最終討論結(jié)果審批項目，并公開發(fā)布審批結(jié)果.

從理論上講，政府投資決策部門與社會公眾的目標(biāo)函數(shù)應(yīng)該是統(tǒng)一的，但是在實際大型建設(shè)項目投資決策過程中，作為主要決策主體的政府投資決策部門其決策行為不僅受到成本和收益等因素的制約，還受到個體偏好的影響，因此政府投資決策部門與公眾的目標(biāo)函數(shù)可能出現(xiàn)不一致的情況.雖然參與評估、討論和聽證等環(huán)節(jié)的主體有主觀和客觀層面的差異性，但是可以通過聚類方法，使特定環(huán)節(jié)的各類主體形成不同的聚類，即使每個聚類中主體的意見有所差異，但大體上是相近的，可以應(yīng)用理性聚類方法集結(jié)決策主體偏好.

2.2.1 相關(guān)理論

設(shè)某環(huán)節(jié)的主體成員集Ψ中有 'N個成員，決策方案有M個，每個方案有n個評價指標(biāo).令所有主體成員之間進(jìn)行思維交互，自然分成不同的聚類，使每個聚類產(chǎn)生能夠協(xié)調(diào)成員意見的領(lǐng)導(dǎo)成員，他能將所在聚類的意見協(xié)調(diào)一致.利用MCDSA算法求得領(lǐng)導(dǎo)成員的數(shù)目為N，因此僅需對這N個領(lǐng)導(dǎo)成員進(jìn)行聚類[17].每個領(lǐng)導(dǎo)成員對M個方案的n個評價指標(biāo)的評價值為，

其中: t =1,2,…,M,i=1,2,…,N ,j=1,2,…,n,且非負(fù)，則評價值矢量=,…,｝是領(lǐng)導(dǎo)成員中第i個成員對第t個方案的偏好.設(shè)主體成員集Ψ中各成員偏好互相獨立而形成Q個聚類.若表示第t個方案中，第q個聚類中成員個數(shù)，則，其中1≤Q≤N，將第q個聚類記為.

設(shè) Cq為各聚類中心點偏好矢量集，則第q個聚類 Rt的偏好是第q個聚類中心點的偏好，即

對于M個備選方案和n個評價指標(biāo)的成員集偏好矩陣 （）nmijeE×= ，設(shè)其熵值為

由熵的定義可知，評價指標(biāo)j的熵越大，則方案在該指標(biāo)熵取值與該指標(biāo)最優(yōu)值越接近，熵權(quán)值可定義為

因此，基于成員集Ψ的偏好矩陣的方案評價指標(biāo)熵權(quán)是：

由此可得M個方案的綜合評價值矢量為

因此，選擇V值最大的方案即為最優(yōu)的決策方案.

2.2.2 算例

設(shè)群體Ψ(指全部參與投資決策群體成員包括政府相關(guān)部門、專家和公眾代表)中有M 個成員，針對某投資決策問題存在著p個方案,每個成員就n個評判準(zhǔn)則對這p個方案進(jìn)行評價.現(xiàn)有200個成員構(gòu)成大群體Ψ，該大型建設(shè)項目投資決策存在三個方案，分別記為方案 1，方案 2，方案 3,每個成員對該三個方案采用四個評價準(zhǔn)則,分別記為準(zhǔn)則1，準(zhǔn)則2，準(zhǔn)則3，準(zhǔn)則4.針對方案1,200個成員根據(jù)第一階段的群體思維交互,假設(shè)群體中能達(dá)成完全一致意見的比例為8%，運用MCDSA算法得到群體領(lǐng)導(dǎo)集Ψ，該領(lǐng)導(dǎo)成員集有 24個成員.Ψ 中的第i個成員利用四個評價準(zhǔn)則對方案1進(jìn)行評價,可得原始評價值為ijx，24個成員可得24×4=96個評價數(shù)據(jù).為了消除不同準(zhǔn)則的不同量綱的影響，需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行非量綱化處理.借助模糊數(shù)學(xué)的隸屬度函數(shù)概念根據(jù)數(shù)值計算越小越好的特性進(jìn)行如下標(biāo)準(zhǔn)化處理：

其中：Maxxij，Minxij是針對第j個評價準(zhǔn)則的某個成員評價值的最大值和最小值，vij為規(guī)范化后的評價值.因此，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

并且0≤ijv，取閥值,75.0=γ，p=q=2，下同，利用式：

得方案1的群體偏好矢量為

200個成員對方案2進(jìn)行評價，根據(jù)第一階段的群體思維交互,假設(shè)群體中能達(dá)成完全一致意見的比例為10%；運用MCDSA算法得到群體領(lǐng)導(dǎo)集Ψ，該領(lǐng)導(dǎo)成員集有20個成員.對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行同樣的標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

可利用式:

得方案2的群體偏好矢量為：

與方案 2類似,針對方案 3，根據(jù)第一階段的群體思維交互，可知群體中能達(dá)成完全一致意見的比例為 12%;運用 MCDSA算法得到群體領(lǐng)導(dǎo)集幾該領(lǐng)導(dǎo)成員集有18個成員.18個成員對方案3進(jìn)行評價，對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行同樣的標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

同樣利用式

得方案3的群體偏好矢量為

于是得群體偏好矩陣:

將E代入公式(9)-(10)，通過計算得4個評價準(zhǔn)則的熵權(quán) W=（0.186,0.248,0.365,0.201），將 E和W帶入公式（11）中，可得200個成員針對3個方案的綜合評價值矢量：

根據(jù)以上計算結(jié)果可知,方案1為最優(yōu)方案.該 方法可以很好地解決多屬性群體（決策主體）多方案的大型建設(shè)項目投資決策問題,且具備較好的可操作性.

3 結(jié)論

大型建設(shè)項目政府投資是在市場經(jīng)濟條件下政府供給公共物品、對宏觀經(jīng)濟進(jìn)行調(diào)控和推動社會經(jīng)濟健康有序發(fā)展的重要手段.其投資結(jié)果成敗和效率的高低，決定于政府投資決策過程的科學(xué)化和民主化程度，需要科學(xué)的決策方法來支持.研究成果總結(jié)如下：

（1）基于直覺模糊距離理論,提出了在專家論證環(huán)節(jié),聚合專家個人意見,同時考慮專家之間的相對重要性，得到專家群體對投資大型建設(shè)項目備選方案意見的綜合一致度.

（2）針對多決策主體參與的評估、討論和聽證等環(huán)節(jié)，采用理性聚類方法集結(jié)主體偏好做出投資決策，解決在此環(huán)節(jié)不同主體帶來主觀和客觀層面的差異性問題.

（3）給出了群決策方法的算例，使其方法更具有可操作性，為政府投資決策部門制定科學(xué)決策提供參考.

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