基于Fuzzy-AHP法的核電建設(shè)項目設(shè)備采購成本影響因素研究

姚永春

（深圳中廣核工程設(shè)計有限公司，廣東 深圳 518172）

0 引言

雖然任何一個在核電領(lǐng)域工作多年的人都可以憑經(jīng)驗定性地說出多個影響設(shè)備采購成本的因素（如設(shè)計變更控制、工程合同管理及施工組織管理等），但一般都不夠全面、不夠準確，使得設(shè)備采購成本控制工作缺乏針對性以及應(yīng)有的效果。因此，筆者擬應(yīng)用德爾菲法（Delphi Method）和模糊層次分析（Fuzzy Analytic Hierarchy Process，F(xiàn)uzzy-AHP）法，通過定性分析和定量分析相結(jié)合的方式，充分挖掘核電建設(shè)項目設(shè)備采購成本的影響因素，并找出其中的主要影響因素，對其進行重點控制，提升設(shè)備采購成本控制的效率和效果。

1 德爾菲法和模糊層次分析法簡介

1.1 德爾菲法

德爾菲法為了消除被調(diào)查人員之間的相互影響，在主持者的組織下，采用匿名形式，多次、反復(fù)地征詢專家的意見，使之背對背的交流，以充分發(fā)揮被征詢專家的知識、經(jīng)驗和智慧，最后歸納得出一個能夠反映集體智慧和意志的預(yù)測結(jié)果[1]。因此，德爾菲法有專家匿名表達意見、多次反饋和統(tǒng)計歸納等特點。

1.2 模糊層次分析法

層次分析法（AHP）由托馬斯·薩迪（Thomas Saaty）教授于1977年提出[2]，其特點是，首先，將問題看作一個系統(tǒng)；其次，將此系統(tǒng)層次化，也就是依據(jù)問題的總目標將系統(tǒng)逐級分解至最底層元素；再次，依據(jù)元素之間的相互關(guān)系按層次聚合為一個結(jié)構(gòu)模型；最后，將系統(tǒng)歸結(jié)為一個最底層到最高層的相對重要性問題。但由于AHP法難以克服人們思維對復(fù)雜事物的判斷局限性，薩迪教授又將模糊判斷的概念引入了AHP法，即模糊層次分析法（Fuzzy-AHP Method）[3]。該方法可以有效解決多因素模糊性和相對性問題，對復(fù)雜事物做出更加客觀的綜合判斷和評價。

2 設(shè)備采購成本影響因素的確定

核電建設(shè)項目與一般項目相比，技術(shù)質(zhì)量標準高、核安全責(zé)任重，且作業(yè)之間存在著更為復(fù)雜的依賴性和耦合度，任何一項作業(yè)都有可能直接或間接地影響其他相關(guān)作業(yè)。設(shè)備采購作為核電建設(shè)項目的一個重要階段，勢必會受其他相關(guān)階段所影響，如項目決策、項目設(shè)計、土建安裝及調(diào)試移交等階段。本文旨在討論項目實施過程中的設(shè)備采購成本控制，故而相應(yīng)的假設(shè)前提是：項目決策階段已結(jié)束，國家發(fā)展與改革委員會已經(jīng)批準開展前期準備工作。因此，德爾菲法僅針對核電建設(shè)項目的項目設(shè)計、設(shè)備采購、土建安裝、調(diào)試移交等四個主要階段進行設(shè)備采購成本影響因素調(diào)查。

考慮到德爾菲法和模糊層次分析法均需通過調(diào)查表向相關(guān)專家征詢意見或建議，為提高調(diào)查效率、縮短調(diào)查時間，經(jīng)統(tǒng)籌策劃，擬在前幾輪調(diào)查征詢確定設(shè)備采購成本影響因素的同時，要求專家對相應(yīng)的單因素進行評價；經(jīng)前幾輪調(diào)查，相關(guān)專家對設(shè)備采購成本影響因素有了較為深刻的理解之后，再通過最后一輪調(diào)查，要求專家構(gòu)建模糊層次分析法的判斷矩陣[4]；所有調(diào)查完成之后，再對設(shè)備采購成本影響因素進行模糊綜合評價與分析。

為了更加全面、更加準確、更加高效地確定設(shè)備采購成本影響因素，筆者搜集和整理了大量的相關(guān)資料，并結(jié)合自己的工作實踐，提取和歸納了影響設(shè)備采購成本的若干因素作為必填項，并在調(diào)查表中設(shè)置了選填項，意在讓專家給予修正和補充。筆者在公司范圍內(nèi)選擇了23名經(jīng)驗豐富且熟悉該議題的專家，包括管理和技術(shù)等方面的專家。德爾菲法第一輪調(diào)查結(jié)果如下。

2.1 項目設(shè)計階段

關(guān)鍵技術(shù)引進、設(shè)計方案優(yōu)化、設(shè)計標準化、設(shè)計質(zhì)量審查、設(shè)計進度控制、設(shè)計接口管理、設(shè)計變更控制等事先列出的設(shè)備采購成本影響因素，均得到了專家們的認可。

新增的設(shè)備采購成本影響因素：設(shè)計范圍管理。

2.2 設(shè)備采購階段

工程招投標、集約化采購、戰(zhàn)略物資管理、工程合同管理、供應(yīng)商管理、重大設(shè)備國產(chǎn)化、設(shè)備監(jiān)造管理、采購進度制約等事先列出的設(shè)備采購成本影響因素，均得到了專家們的認可。

新增的設(shè)備采購成本影響因素：供應(yīng)市場競爭程度、原材料價格變動。

2.3 土建安裝階段

現(xiàn)場物資管理、施工方案優(yōu)化、施工進度安排、施工質(zhì)量控制、施工變更控制、施工組織管理、承包商管理等事先列出的設(shè)備采購成本影響因素，均得到了專家們的認可。

新增的設(shè)備采購成本影響因素：無。

2.4 調(diào)試移交階段

調(diào)試物資管理、調(diào)試質(zhì)量控制、調(diào)試組織管理、調(diào)試進度安排、遺留項處理等事先列出的設(shè)備采購成本影響因素，均得到了專家們的認可。

新增的設(shè)備采購成本影響因素：無。

德爾菲法第一輪調(diào)查結(jié)果見表1，筆者將其匯總成圖表并連同更新后的調(diào)查表反饋給參加咨詢的專家，再次匿名征詢專家意見和建議。

表1 影響因素的確定及評價（一）

更新后的調(diào)查表收回后，筆者發(fā)現(xiàn)，專家們的意見已達成一致，沒有出現(xiàn)新增的設(shè)備采購成本影響因素，即德爾菲法第二輪調(diào)查就全面地、準確地確定了影響設(shè)備采購成本的因素，項目設(shè)計階段8個、設(shè)備采購階段10個、土建安裝階段7個、調(diào)試移交階段5個，共計30個。德爾菲法第二輪調(diào)查結(jié)果見表2。

表2 影響因素的確定及評價（二）

3 設(shè)備采購成本的單因素影響程度評價

上述兩輪調(diào)查，筆者在征詢確定設(shè)備采購成本影響因素的同時，要求專家對相應(yīng)因素的影響程度進行了評價。影響程度評價集E={e1，e2，e3，e4，e5}={非常低，比較低，一般，比較高，非常高}={60，70，80，90，100}，e1表示對設(shè)備采購成本的影響程度非常低，評分為60分；e2表示對設(shè)備采購成本的影響程度比較低，評分為70分；e3表示對設(shè)備采購成本的影響程度一般，評分為80分；e4表示對設(shè)備采購成本的影響程度比較高，評分為90分；e5表示對設(shè)備采購成本的影響程度非常高，評分為100分。

3.1 第一輪調(diào)查的評價結(jié)果

將表1歸一化處理之后，即可得到設(shè)備采購成本單因素影響程度評價，見表3，相應(yīng)的條形圖及趨勢圖也很容易得到，見圖1。

表3 單因素影響程度評價表（一）

圖1 單因素影響程度評價（一）

如圖1所示，本輪調(diào)查單因素影響程度評價在90分以上的設(shè)備采購成本影響因素有：關(guān)鍵技術(shù)引進C1、設(shè)計方案優(yōu)化C2、設(shè)計變更控制C7、設(shè)計范圍管理C8、重大設(shè)備國產(chǎn)化C14、供應(yīng)市場競爭程度C17和原材料價格變動C18。也就是說，這些因素對設(shè)備采購成本的影響程度比較高，初步構(gòu)成了設(shè)備采購成本的主要影響因素。從趨勢線上也可以粗略地看出，項目設(shè)計和設(shè)備采購兩個階段是影響設(shè)備采購成本的主要階段。

3.2 第二輪調(diào)查的評價結(jié)果

同理，將表2歸一化處理之后，即可得到設(shè)備采購成本單因素影響程度評價，見圖2。本輪調(diào)查沒有新增的影響因素，評價在90分以上的影響因素有：關(guān)鍵技術(shù)引進C1、設(shè)計方案優(yōu)化C2、設(shè)計變更控制C7、重大設(shè)備國產(chǎn)化C14、供應(yīng)市場競爭程度C17。也就是說，這5個因素對設(shè)備采購成本的影響程度比較高，是設(shè)備采購成本的主要影響因素。從趨勢線上也可以明顯地看出，項目設(shè)計和設(shè)備采購兩個階段確實是影響設(shè)備采購成本的主要階段。

圖2 單因素影響程度評價（二）

3.3 對單因素影響程度評價的分析

（1）關(guān)鍵技術(shù)引進C1。從其他企業(yè)引進關(guān)鍵技術(shù)，一般都需要付出很大的代價，即成本有較大幅度的升高。所以，設(shè)備采購成本A與關(guān)鍵技術(shù)引進C1成正比。

（2）設(shè)計方案優(yōu)化C2。應(yīng)用價值分析（Value Analysis）等方法進行設(shè)計方案優(yōu)化，一般都會帶來成本節(jié)約，即設(shè)備采購成本A與設(shè)計方案優(yōu)化C2成反比。

（3）設(shè)計變更控制C7。設(shè)計變更無論發(fā)生在初步設(shè)計階段，還是項目實施階段，都有可能造成大量返工而使設(shè)備采購成本上漲。如果采取有效措施，嚴格控制設(shè)計變更，則可大大降低設(shè)備采購成本。因此，設(shè)備采購成本A與設(shè)計變更控制C7成反比。

（4）重大設(shè)備國產(chǎn)化C14。進口重大設(shè)備一般都比較昂貴，如果可以通過聯(lián)合研發(fā)等手段實現(xiàn)國產(chǎn)化，那么，從長遠來看，一定可以降低設(shè)備采購成本。故而設(shè)備采購成本A與重大設(shè)備國產(chǎn)化C14成反比。

（5）供應(yīng)市場競爭程度C17。一般情況下，供應(yīng)市場競爭越激烈，就越有可能獲得物美價廉的商品，相應(yīng)的設(shè)備采購成本就越低。因而設(shè)備采購成本A與供應(yīng)市場競爭程度C17成反比。

綜合上述分析，核電G公司設(shè)備采購成本A與其主要影響因素C1，C2，C7，C14，C17的關(guān)系可以用以下公式表示

4 設(shè)備采購成本影響因素的綜合評價

4.1 模糊綜合評價

（1）評價結(jié)構(gòu)模型的建立。德爾菲法第二輪調(diào)查沒有新增的設(shè)備采購成本影響因素，所以，圖3即為設(shè)備采購成本影響因素評價結(jié)構(gòu)模型。

（2）判斷矩陣及重要度計算。筆者將德爾菲法第二輪調(diào)查結(jié)果匯總成圖表并反饋給參加咨詢的專家，匿名要求專家構(gòu)建判斷矩陣。23名專家有17名反饋了判斷矩陣，也就是說，共有17名專家對設(shè)備采購成本影響因素的相對重要度進行了判斷。由于第三輪調(diào)查仍然應(yīng)用德爾菲法匿名征詢專家意見，故而可以假設(shè)17名專家的權(quán)數(shù)是相等的[5]，將17名專家構(gòu)建的判斷矩陣的對應(yīng)元素進行算術(shù)平均后，即可得到最終的判斷矩陣。判斷矩陣相對重要性標度的定義參見表4。

表4 判斷矩陣相對重要性標度的定義

表5 平均隨機一致性指標

為了避免出現(xiàn)甲比乙重要、乙比丙重要、而丙比甲重要的情況，必須對判斷矩陣進行一致性檢驗。表5給出了1～14階正互反矩陣計算1000次得到的平均隨機一致性指標（Random Index）。判斷矩陣A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果見表6～表10。

表6 判斷矩陣A-B及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果

表7 判斷矩陣B1-C及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果

表8 判斷矩陣B2-C及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果

表9 判斷矩陣B3-C及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果

表10 判斷矩陣B4-C及重要度計算和一致性檢驗的過程和結(jié)果

（3）隸屬度矩陣及綜合評價計算。將表2歸一化處理之后，即可得設(shè)備采購成本影響因素模糊綜合評價的隸屬度矩陣。據(jù)此并結(jié)合前文中已經(jīng)算出的各階層的單因素重要度，即可求得B層的模糊綜合評價矩陣。之后，根據(jù)線性加權(quán)和法，將上面求得的B層隸屬度與B層重要度進行合成，從而得到最后的模糊綜合評價結(jié)果，見表11。

圖3 設(shè)備采購成本影響因素評價結(jié)構(gòu)模型

表11 設(shè)備采購成本影響因素綜合評價表

（續(xù)）

4.2 對模糊綜合評價的分析

項目設(shè)計階段B1的重要度達到了0.590，在核電工程項目設(shè)備采購成本控制中占有非常重要的地位，而設(shè)備采購階段B2的重要度為0.270，也是比較重要的；土建安裝階段B3和調(diào)試移交階段B4的重要度都很低，在核電工程項目設(shè)備采購成本控制中處于不太重要的位置。B1，B2，B3，B4各階段的綜合評價得分分別為88.52分，87.67分，78.59分，77.98分，由此可見，B1和B2得分差距不大，B3和B4得分差距也不大，因而B1和B2是一個序列，B3和B4是一個序列，顯然，在核電工程項目設(shè)備采購成本控制中第一個序列更為重要。

項目設(shè)計階段B1中，90分以上的影響因素共有三個，這三個因素占有相當(dāng)重要的地位，特將其排序如下：

（1）設(shè)計變更控制C7：92.61分。

（2）關(guān)鍵技術(shù)引進C1：92.17分。

（3）設(shè)計方案優(yōu)化C2：91.74分。

在設(shè)備采購階段B2中，90分以上的影響因素共有兩個，這兩個因素占有相當(dāng)重要的地位，特將其排序如下：

（1）供應(yīng)市場競爭程度C17：94.78分。

（2）重大設(shè)備國產(chǎn)化C14：92.17分。

項目設(shè)計階段B1和設(shè)備采購階段B2組成的第一序列中，90分以上的影響因素共有五個，這五個因素占有相當(dāng)重要的地位，特將其排序如下：

（1）供應(yīng)市場競爭程度C17：94.78分。

（2）設(shè)計變更控制C7：92.61分。

（3）關(guān)鍵技術(shù)引進C1和重大設(shè)備國產(chǎn)化C14：92.17分，二者并列第三。

（4）設(shè)計方案優(yōu)化C2：91.74分。

總體來講，項目設(shè)計階段和設(shè)備采購階段在核電工程項目設(shè)備采購成本控制中具有舉足輕重的作用，而其中供應(yīng)市場競爭程度、設(shè)計變更控制、關(guān)鍵技術(shù)引進、重大設(shè)備國產(chǎn)化和設(shè)計方案優(yōu)化更是重中之重；土建安裝階段和調(diào)試移交階段在設(shè)備采購成本控制中處于不太重要的位置，但也會對設(shè)備采購成本造成影響。

5 結(jié)語

通過對核電建設(shè)項目設(shè)備采購成本影響因素的認定、評價與分析，本文找到了“供應(yīng)市場競爭程度”“設(shè)計變更控制”“關(guān)鍵技術(shù)引進”、“重大設(shè)備國產(chǎn)化”“設(shè)計方案優(yōu)化”等五大重要影響因素，今后如能重點加以管控，必將有利于提升設(shè)備采購成本控制的效率和效果。

[1] 汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程[M].4版.北京：機械工業(yè)出版社，2012：24-25.

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