層次分析法在機場勘察項目評標決策中的應用

王偉 王健

(成都軍區(qū)空軍勘察設計院，四川 成都 610041)

0 引言

決策是人們進行選擇或判斷的一種思維活動。隨著人類社會不斷發(fā)展進步，遇到的問題越來越復雜多樣，人們希望能夠利用數學模型對實際問題抽象、簡化，利用計算機進行模擬計算，從而得到最優(yōu)結果。在此準則下，與決策有關的以線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、多目標規(guī)劃、多準則決策等為代表的應用數學迅速發(fā)展。

為保護國家權益、社會公共利益和招標投標活動當事人的合法權益，提高經濟效益，保證工程質量，《中華人民共和國招標投標法》中規(guī)定勘察、設計、施工、監(jiān)理以及與工程建設有關的重要設備、材料等采購，必須進行招標［1］。勘察單位的勘察文件是設計和施工的基礎資料和重要依據，勘察文件的質量直接關系建設工程能否安全有效地運營。評標與定標是擇優(yōu)決策的過程，涉及經濟、技術、管理等多個學科［2］。能否公平、公正、科學合理地評標與定標直接影響整個招標工作的質量，同時也影響著機場勘察項目的質量與投資。因此，做好評標、定標具有重要的意義。

1 機場勘察項目特點及其招標流程

巖土工程勘察是根據建設工程要求，運用多種科學技術方法，為查明和研究建設工程項目地點與工程建設有關的工程地質特性及其與工程建設之間可能出現(xiàn)的相互作用而進行的調查、勘探、測試與監(jiān)測，并對所獲取的資料數據進行工程分析、計算、預測，在此基礎上提出建議與相應的設計基準、參數和編制勘察文件等工作的總稱［3］，其目的是為設計和施工提供可靠的地質依據和技術支撐。機場建設為國家重點建設項目，機場是面狀工程，不同于鐵路、公路等線狀工程，也不同于工民建等點狀工程。機場勘察項目的工作具有專業(yè)性強、涉及面廣、技術因素復雜等特點。

機場招標流程大致可分為:確定招標項目→選擇招標方式(公開招標或邀請招標)→發(fā)布招標公告→擬定招標文件→資格預審→招標人獲得招標文件→現(xiàn)場踏勘、技術答疑→招標人遞交投標文件→組建評標委員會→組織開標、評標、定標→發(fā)出中標通知書→招標人與中標人簽訂勘察合同。

2 層次分析法概述

由美國 Saaty 教授提出的層次分析法(Analytic Hierarchy Process ，AHP)，是一種定量和定性相結合的多目標決策分析方法，基本思想是將問題進行層次化，而后按照目標要求和問題的性質，將一個復雜的問題分解，構成由多個因素組成的遞階層次結構，把系統(tǒng)分析歸結為相對重要性層次或相對優(yōu)劣次序的排序問題［4］。盡管AHP 的運用需要掌握數學原理和簡單的數學工具，但其本質是一種決策思維方式［5］，有著適用、簡潔、實用和系統(tǒng)等優(yōu)點，體現(xiàn)了人們分解、判斷、排序、綜合等決策思維的基本特征。AHP 作為一種決策工具，也有著不足之處，即只能選擇優(yōu)秀方案而不能生成新方案，對有較高定量要求的決策問題不適用，決策主觀成分大等。

AHP 的主要步驟為:建立問題的遞階層次結構→建立比較判斷矩陣→計算被比較元素相對權重→計算各層元素的組合權重。

3 應用實例

將層次分析法應用于機場勘察項目評標中，可以對評價結果的邏輯性、合理性進行識別和篩選，保證評標結果的客觀性，減少人為因素的干擾并提高評標效率［6］。

某機場勘察項目發(fā)布招標公告，要求擁有巖土工程專業(yè)甲級及以上勘察資質的單位方可報名參與投標，截至規(guī)定報名時間，共有9 家投標單位報名并通過資格預審，最終有5 家投標單位確定參加投標。

3.1 建立遞階層次結構模型

這是AHP 中最重要的一步。根據問題性質和要求，將問題分解為不同的基本要求，建立一個由目標層A、準則層B、子準則層C 和方案層D 組成的評價指標體系結構，目標為選擇最優(yōu)投標單位，準則層有2 個準則，子準則層有10 個評價指標，方案層有5 個方案。具體層次結構見圖1。

3.2 建立判斷矩陣

在建立層次結構模型后，根據各因素的重要性，對其賦予一定的權值，構成了判斷矩陣。為了方便各指標間兩兩比較，引入Saaty 的1 ～9 標度法，見表1。

以“百年大計，質量第一”為宗旨，擬定招標文件，構建出本招標項目的判斷矩陣。

表1 判斷矩陣的標度及表示的含義

圖1 勘察評標遞階層次結構

(1)構造準則層判斷矩陣，見表2，

表2 A-B 判斷矩陣

(2)構造子準則層判斷矩陣，見表3 ～表4。

表3 B1-C 判斷矩陣

表4 B2-C 判斷矩陣

3.3 判斷矩陣計算與檢驗

(1)準則層計算與檢驗。

根據相關公式［4］計算出準則層判斷矩陣的最大特征根λmax、特征向量ω 和特征向量分量ωi，計算判斷矩陣的一致性指標CI，各判斷矩陣的計算與檢驗結果見表5。

表5 A-B 計算與檢驗結果

商務標B1權重0.250 0，技術標B2權重0.750 0，技術標權重遠遠高于商務標，體現(xiàn)了勘察工作是一項以技術服務為主的建設行為，符合勘察活動的客觀規(guī)律。

(2)子準則層計算與檢驗。

根據各評價指標判斷矩陣，計算出各評價指標的權重，并對其進行排序，計算及排序結果見表6 ～表8。

表6 B1-C 計算與檢驗結果

表7 B2-C 計算與檢驗結果

表8 評價指標對決策目標權重排序

經計算，各評價指標均滿足一致性要求，計算成果見表6、表7。

表8 提示，勘察方案及服務大綱C4是眾多評標因素中的重中之重，權重占0.300 0，其次為投標報價C2權重0.150 0，勘察工作進度計劃及勘察周期C6、現(xiàn)場勘察組織設計及人員配置C7、勘察質量及保證措施C5以0.100 0 的權重并列第三，勘察方案是勘察質量的主控因素，現(xiàn)場勘察組織設計及人員配置、勘察質量及保證措施是勘察質量主要的保障手段。

從以上分析可以反映出建設單位對本次招標的真實意圖，即在保證質量的前提下，盡量節(jié)省投資和加快工程建設速度，這符合國家招投標法的本意，也符合投標單位的意愿。

3.4 評標決策

各投標單位遞交的投標文件中主要定量指標見表9。

表9 各投標文件中主要定量指標

(1)構造方案層判斷矩陣。

評標委員會的評標專家由評標專家?guī)祀S機抽取，評標專家人數為大于5 的奇數個，各投標單位的投標文件專家按10 個評價協(xié)商給出比較結果，構建出每個指標對應每個方案的判斷矩陣，各判斷矩陣見表10 ～表19。

表10 C1-D 判斷矩陣

表11 C2-D 判斷矩陣

表12 C3-D 判斷矩陣

表13 C4-D 判斷矩陣

表14 C5-D 判斷矩陣

表15 C6-D 判斷矩陣

表16 C7-D 判斷矩陣

表17 C8-D 判斷矩陣

表18 C9-D 判斷矩陣

表19 C10-D 判斷矩陣

根據專家評價結果，計算出每份投標文件對應的評價指標判斷矩陣的最大特征根λmax、特征向量ω 和特征向量分量ωi，計算判斷矩陣的一致性指標CI，各判斷矩陣的計算與檢驗結果見表20 ～表29，各方案對決策目標權重排序見表30。

(2)方案層計算與檢驗。

表20 C1-D 計算與檢驗結果

由表20 可以看出，投標單位D1、投標單位D4資質明顯優(yōu)于其他三家投標單位。

表21 C2-D 計算與檢驗結果

表21 提示，投標單位D1投資報價最高，其次為投標單位D4，其他依次是投標單位D3、投標單位D2和投標單位D5。

表22 C3-D 計算與檢驗結果

表22 反映了各投標單位類似業(yè)績情況，投標單位D1、投標單位D4提供滿足要求的業(yè)績數量明顯多于其他三家投標單位。

表23 C4-D 計算與檢驗結果

由表23 可以得出投標單位D1的勘察方案及服務大綱最優(yōu)，投標單位D4其次，投標單位D3的勘察方案及服務大綱最差。

表24 C5-D 計算與檢驗結果

表24 說明，投標單位D4的勘察質量與保證措施最得力，投標單位D1、投標單位D3、投標單位D5質量與保證措施基本相當。

表25 C6-D 計算與檢驗結果

表25 反映出投標單位D1所需工期最長，投標單位D5所需工期其次，投標單位D2所需花費時間最短。

表26 C7-D 計算與檢驗結果

表26 提示在現(xiàn)場勘察組織設計及人員配置方面，兩家綜合甲級投標單位D4、D1排在前列，明顯優(yōu)于其他三家投標單位。

表27 C8-D 計算與檢驗結果

表27 說明，在現(xiàn)場勘察設備投入情況上，投標單位D4投入設備最多，其次為投標單位D1和投標單位D3。

表28 C9-D 計算與檢驗結果

表28 反映了在后期勘察服務承諾方面，投標單位D4最符合評標專家的心愿，投標單位D1位居第二。

表29 C10-D 計算與檢驗結果

表29 反映了各投標單位的技術裝備與應用水平，投標單位D4最高，投標單位D1其次，投標單位D3最低。

經計算，方案層各判斷矩陣均通過一致性檢驗，滿足要求。

(3)方案層權重排序。

方案層對決策評價權重排序結果見表30。

表30 方案層對決策目標的權重排序

(續(xù))

由表30 可知，投標單位D4得分最高，為第一中標順序人，而同為綜合甲級的投標單位D1為第二中標順序人，專業(yè)甲級的投標單位D5為第三中標順序人。

與各投標單位主要定量指標對比可知，投標單位D1報價最高，投標單位D4報價其次，由于在質量及相關評價指標明顯優(yōu)于其他三家投標單位，最終中標單位應為投標單位D4。

4 結語

勘察是一項復雜的、具有多種不確定因素的綜合性建設行為，勘察質量和工期對整個工程建設影響明顯。

(1)運用層次分析法進行評標決策，可有效避免因評標專家個人喜好對招標結果的影響。

(2)層次分析法充分考慮了影響選擇中標單位的每個因素，并將定性指標量化，避免主觀判斷前后矛盾，有效提高了決策工作的科學性。

［1］ 中華人民共和國招標投標法［M］ . 北京:中國法制出版社，1999.

［2］ 國衛(wèi)華. 層次分析法在鐵路建設工程招標中的應用［J］.鐵道建筑，2001 (9):5-8.

［3］ 建設部綜合勘察研究院. JGJ84—92 建筑巖土工程勘察基本術語標準［S］. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，1993.

［4］ 王健. 吉隆盆地地質環(huán)境質量研究［D］. 成都:成都理工大學，2011.

［5］ 許樹柏. 實用決策方法:層次分析法原理［M］. 天津:天津大學出版社，1988.

［6］ 王蓮芬，許樹柏. 層次分析法引論［M］. 北京:中國人民大學出版社，1990. PMT