建設(shè)工程招標投標大數(shù)據(jù)應(yīng)用

深圳市建設(shè)工程交易服務(wù)中心從2003年實行電子化交易以來，真實、客觀、實時、動態(tài)、持續(xù)不間斷地記錄了建設(shè)工程招投標過程中的海量信息，見證了深圳建設(shè)工程招投標十多年的發(fā)展歷程。然而，這些數(shù)據(jù)就像一座塵封多年的寶庫，一直未能得到發(fā)掘和利用。如何分析、共享這些呈指數(shù)增長的數(shù)據(jù)及其挖掘成果是深圳市建設(shè)工程交易服務(wù)中心面對的一個挑戰(zhàn)。

一、建設(shè)工程分布及承接狀況可視化分析

2016年10月26日，深圳市長許勤主持召開了全市重點區(qū)域開發(fā)建設(shè)總指揮部會議，同意將梅林-彩田片區(qū)納入重點區(qū)域加快開發(fā)建設(shè)。至此，深圳市重點建設(shè)區(qū)域增至16個。

2017年的新年鐘聲敲響后，這些重點區(qū)域建設(shè)情況究竟怎樣了呢？在深圳交易中心大數(shù)據(jù)分析平臺上，可以看到2016年深圳市工程建設(shè)項目分布圖：

分布圖將以“標段”為單位存在的碎片狀數(shù)據(jù)，在更高層的“項目”維度聚合，利用GIS技術(shù)關(guān)聯(lián)地質(zhì)地理地圖，再結(jié)合交易金額，應(yīng)用地圖可視化技術(shù)，最終形成工程建設(shè)熱力圖。

在熱力圖中可以看到，除了空港新城等個別區(qū)域因主要項目開工時間原因正在形成熱點之外，其他建設(shè)熱點都與重點規(guī)劃區(qū)域吻合，表明深圳市重點項目正在如火如荼地開發(fā)建設(shè)中。

圖1

圖2

圖3

深圳建設(shè)市場是一個開放的市場，吸引了大量來自全國各地的建設(shè)資源。2016年，全年在交易中心參與施工投標的企業(yè)有4839家，覆蓋全國26個省、自治區(qū)和直轄市，涉及114個地級市，施工工程交易金額（中標金額）1254.21億元。從項目承建者維度，挖掘分析深圳及全國各地企業(yè)在深承接項目情況，幫助主管部門實時掌握深圳建筑市場狀況，分析市場競爭態(tài)勢，輔助政府決策。

分析系統(tǒng)采集了中心數(shù)據(jù)庫中的工程項目開工時間等內(nèi)部數(shù)據(jù)，同時利用全國地理信息數(shù)據(jù)庫等外部數(shù)據(jù)，以省級區(qū)劃為單位進行統(tǒng)計分析，再利用地圖可視化技術(shù)，展示全國施工企業(yè)在深圳承接工程項目情況。

從分析圖中可以看到，全國除了西藏及新疆等西北四省、自治區(qū)之外，其余省、市、自治區(qū)（港、澳、臺除外）都有在深圳承接施工工程，圖3中北京、廣東（不包含深圳）和深圳顏色最深，表示承接工程金額最多。其中，北京以中標金額545.57億元位居第一位，廣東以343.74億元位居第二，深圳本地企業(yè)以251.85億元排名第三。

現(xiàn)重點來分析北京、深圳企業(yè)情況。

1.北京中標金額占深圳年度中標金額的43.5%，幾乎占據(jù)總量的半壁江山，而且中標企業(yè)全部是特級、一級資質(zhì)企業(yè)。說明在深圳重點建設(shè)項目中，以北京為基地的央企憑借高資質(zhì)等級，較強的專業(yè)技術(shù)和管理水平，先進的專業(yè)裝備而擁有極強的競爭力，成為深圳建筑市場的主力軍。

2.深圳本地企業(yè)年度中標金額僅位居第三，占總量的20.1%，尚不及北京的一半。一方面反映了深圳建筑市場的開放程度，另一方面也反映了深圳重特大型項目對外地高水平企業(yè)的依賴程度。

3.代表深圳建筑業(yè)企業(yè)發(fā)展水平的本地高等級企業(yè)（特、一級企業(yè)）承接項目金額僅占深圳承接總額的63.8%，與北京幾乎達到100%相比相差甚遠，甚至不如廣東的67.6%。深圳建筑企業(yè)占有的市場份額中超過三分之一由資質(zhì)偏低的企業(yè)承接，說明競爭力不僅遠遠不如以央企為代表的北京企業(yè)，在廣東省內(nèi)也不占優(yōu)勢。

二、招投標傾向性分析

2016年有1635項建設(shè)工程施工工程進入深圳市建設(shè)工程交易服務(wù)中心（以下簡稱“深圳交易中心”）招標。不同工程類型的建設(shè)單位通常采用什么招標策略來體現(xiàn)自己的招標意志，選擇優(yōu)質(zhì)中標人？不同專業(yè)的投標單位又希望選擇參與哪類招標方式進行投標來提高自己的中標率呢？

圖4

圖4是一張分析招標投標傾向的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖。分析系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，將中標項目中可能涉及的各項因素進行反向傳播訓練，逐層構(gòu)建中標概率與項目類型、評標方法、定標方法、企業(yè)資質(zhì)等維度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成了由三條主干、四個層級構(gòu)成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖。三條主干分別代表市政工程、房建工程和裝飾工程三種工程類型。四個層級分別代表工程類型、評標方法、定標方法和企業(yè)資質(zhì)。

分析系統(tǒng)還選擇了招標人常用的三種評標方法：票決法、價格偏離法和抽簽法，五種定標方法：票決抽簽法、逐輪票決法、直接票決法、先評后抽法和價格競爭法進行分析。

本文選擇占項目總數(shù)近九成的房建工程和市政工程兩條主干放大網(wǎng)絡(luò)圖，以一、二、三級企業(yè)為例，看看招標人主要是通過哪條路徑、選擇了什么樣的中標人；投標人又將如何通過網(wǎng)絡(luò)圖的提示，在未來的投標活動中提高自己的中標率。

首先來看房建工程網(wǎng)絡(luò)圖，圖5。我們從圖中讀出以下信息：

無論采用哪種評標、定標方法，中標概率較大的都是一級資質(zhì)的房建企業(yè)。招標人傾向選擇與抽簽有關(guān)的隨機性定標方法，包括先評后抽法、票決抽簽法，較少選擇主觀性強的定標方法，如票決法。有超過三分之二的招標人在評標中選擇了主觀性較強的票決法。 招標人在選擇主觀性較強的定標方法時，一級資質(zhì)企業(yè)的中標概率更大，在一半的分支上中標率幾乎達到100%。二、三級資質(zhì)企業(yè)在隨機性較強的定標方法中能獲得較高的中標率。

再看看市政工程網(wǎng)絡(luò)圖，圖6。

從圖中我們幾乎可以讀出與房建工程同樣的信息，并且傾向性更加明顯：招標人在定標時傾向于選擇與抽簽有關(guān)的隨機性定標方法，在評標時則傾向于選擇主觀性較強的票決法；一級資質(zhì)企業(yè)在主觀性較強的定標方法中獲取項目概率更大，二、三級資質(zhì)企業(yè)在隨機性較強的定標方法中能獲得較高的中標率。

通過分析房建工程和市政工程網(wǎng)絡(luò)圖可以發(fā)現(xiàn)：首先，招標人選擇中標人時更注重企業(yè)資質(zhì)，高資質(zhì)等級企業(yè)是招標人的首選。其次，為了規(guī)避“廉政”風險，在由招標人行使職權(quán)的定標活動中，招標人往往選擇隨機性強的抽簽定標方法；而在由評標專家主導的評標活動中，為了能借助專家的智慧評選出真正質(zhì)優(yōu)的投標人，大部分招標人選擇了主觀性更強的評標方法。最后，一級資質(zhì)企業(yè)在采用主觀性強的定標方式中能獲得更大的中標概率，而其他企業(yè)如果要獲得較高的中標機會，最佳的選擇是參與采用抽簽定標的項目競爭。

圖5

圖6

招標人對不同評、定標方法的選擇傾向，似乎將一級企業(yè)與二、三級企業(yè)分化成了兩個不同競爭陣營。值得注意的是，如果投標人沿著這一態(tài)勢進行反向推演，且付諸于投標行動，那么上述陣營的分化將進一步加劇，一級資質(zhì)企業(yè)將能穩(wěn)穩(wěn)地守住自己的陣地，而二、三級企業(yè)將在同一陣營中展開更加白熱化的競爭。

三、政策實施效果分析

深圳于2012年6月發(fā)布的《關(guān)于深化建設(shè)工程招標投標改革的若干措施》（深建市場〔2012〕72號）（以下簡稱“72號文”），啟動了以“定性評審、評定分離”為核心內(nèi)容的制度創(chuàng)新。本文以發(fā)布時間為節(jié)點，采集交易平臺數(shù)據(jù)庫中企業(yè)資質(zhì)、中標時間、中標金額和招標控制價等指標，從各類資質(zhì)企業(yè)中標率、中標價相對招標控制價的下浮率兩個維度，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析“72號文”執(zhí)行效果，同時看看企業(yè)間是如何展開競爭的。

圖7

圖8

分析方法：對各類資質(zhì)企業(yè)中標率、中標價下浮率進行時序模型建模，預(yù)測擬合“72號文”出臺前中標率趨勢時序曲線，再將趨勢時序曲線與實際中標率時序曲線進行對比，通過可視化手段量化評估“72號文”執(zhí)行效果。

先看各類企業(yè)中標率時序圖，圖7。時序圖右側(cè)近似直線是中標率預(yù)測趨勢時序曲線，貫穿左右的曲線是實際中標率時序曲線。

從預(yù)測趨勢曲線可以看到，“72號文”實施前：一級企業(yè)預(yù)測中標率呈平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢；二級企業(yè)預(yù)測中標率呈穩(wěn)步上升態(tài)勢；三級企業(yè)預(yù)測中標率呈下行趨勢。

再看“72號文”實施后，實際中標率發(fā)生了什么變化：除了一級企業(yè)繼續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢外，其他企業(yè)實際中標率曲線都出現(xiàn)了明顯拐點。二級企業(yè)一改以往的上升態(tài)勢，走向了下行通道；三級企業(yè)中標率曲線站在了預(yù)測曲線之上，扭轉(zhuǎn)了下行趨勢，穩(wěn)步走高。

由于評、定標方法的不同選擇，將一級企業(yè)與二、三級企業(yè)分化成了兩個不同競爭陣營。這種狀況在中標率時序圖中得到了更加具體、直觀的印證：圖的上方，一級企業(yè)中標率曲線四平八穩(wěn)，波瀾不驚；再往紅框內(nèi)看，二、三級企業(yè)中標率曲線此起彼伏，著實競爭激烈。

那么企業(yè)間是采用什么方法來爭奪市場份額，這樣的競爭對建筑市場會產(chǎn)生什么影響呢？我們通過中標價下浮率趨勢分析，便可一見分曉。

先看中標價下浮率時序圖，圖8。

前面我們說過，一級企業(yè)穩(wěn)坐釣魚船，笑看二、三級企業(yè)競爭。果真如此嗎？現(xiàn)在我們通過時序圖來一探究竟。

通過時序模擬發(fā)現(xiàn)，在“72號文”實施前，一級企業(yè)中標價下浮率一直保持較平穩(wěn)狀態(tài)。如果這一趨勢不變，理論上，從2012年三季度到2016年三季度，一級企業(yè)的中標價下浮率四年僅下降1.66%。而實際上，這一趨勢在“72號文”實施節(jié)點上出現(xiàn)了明顯的拐點，下浮率在2012年四季度后一路上揚。到2016年3季度，中標價下浮率達到了25.42%的高位，相對于2012年三季度，下浮率實際提高了11.49個百分點。由此可見，在看似一潭靜水的一級企業(yè)之間卻是暗流涌動，企業(yè)為了各自的利益，也通過降低工程造價展開了激烈的競爭。

再看二、三級企業(yè)。在“72號文”實施前，二、三級企業(yè)的中標價下浮率和一級企業(yè)的情況一樣，一路走低。2012年三季度到2016年三季度，二級企業(yè)中標價下浮率理論值下降3.93%，三級企業(yè)下滑速度更快一些，中標價下浮率理論值下降達7.29%?！?2號文”實施后，二級企業(yè)在中標率下降的同時，中標價下浮率也明顯上升，比理論值提高了9.59個百分點。三級企業(yè)更加明顯，中標價下浮率提高了14.57個百分點。

“72號文”的實施，一方面，一級企業(yè)（包括未納入分析的特級企業(yè)）等資質(zhì)等級較高企業(yè)的市場占有率穩(wěn)步提高，說明政策在鼓勵企業(yè)做大做強方面起到了積極作用。二級企業(yè)夾在一、三級企業(yè)之間，在獲取技術(shù)復(fù)雜工程時顯得力不從心，又不愿以出讓更多利益的方式來獲取其他工程，結(jié)果市場份額不斷萎縮。三級企業(yè)為了提高中標率，大幅度降低工程造價，市場份額穩(wěn)步提升，擴大部分恰恰是二級企業(yè)失去的那一部分市場蛋糕。另一方面，在“72號文”的實施前的2007年至2012年五年間，交易中心評標常用“綜合評估法”，各類企業(yè)的中標價都緩慢走高?！?2號文”頒布后，實行“定性評審，評定分離”，無論哪類企業(yè)，中標價走勢都出現(xiàn)拐點，一路走低。特別是一、三級企業(yè)，分別低于預(yù)測值16.43和14.57個百分點，更值得我們關(guān)注。

四、影響招投標效果因子分析

建設(shè)工程交易是一個由多方主體、各種因素構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每一次工程交易的完成都是多方面、多因素相互影響、相互作用的結(jié)果。那么，在工程交易中哪些因素對投標效果影響最大？面對這個問題，恐怕眾說紛紜，難以得到比較一致的答案。我們還是用大數(shù)據(jù)來給出說法。

圖9

圖10

分析系統(tǒng)使用了交易平臺數(shù)據(jù)庫中企業(yè)信息、項目信息、人員信息、投標過程信息數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用數(shù)學模型從選定的65個維度信息中篩選出了企業(yè)注冊地、注冊資金、企業(yè)資質(zhì)、項目造價、項目類型5個影響中標率和中標金額的主因子，對各主因子進行無量綱化處理后，再采用線性回歸算法計算各主因子對中標率和中標價的影響權(quán)重。

應(yīng)用上述分析方法，我們對2010年至2016年間的數(shù)據(jù)進行了逐年分析，得出了各年份影響中標率的主因子權(quán)重矩陣。為了直觀反映主因子的波動對市場的實際影響，我們再將企業(yè)中標率劃分為五個區(qū)間，統(tǒng)計各個區(qū)段內(nèi)的企業(yè)數(shù)量。

通過觀察發(fā)現(xiàn)：

1.從2010年至2013年，多數(shù)的因子的權(quán)重運行趨勢相對平穩(wěn)。但是從2012年開始，企業(yè)資質(zhì)因子直線上升，成為了影響市場份額的主要因素。與此同時，市場份額集中度出現(xiàn)了不斷提升的情況，到2013年達到頂峰，中標率超過5%的企業(yè)數(shù)量達到了187家，占樣本總量比例從14.1%直線上升至28.6%，整整提高了一倍。中標率低于1%的企業(yè)數(shù)量大幅減少，從306家減為157家，同樣減少了一半。說明這一時期企業(yè)資質(zhì)在成為影響市場份額的主要因子的同時，對市場份額集中程度也產(chǎn)生了極大影響。

2.以2013年為節(jié)點，各個因子的影響權(quán)重和市場份額的分布都出現(xiàn)了明顯拐點，各因子影響權(quán)重趨于相近，企業(yè)資質(zhì)和注冊資金兩個因子的影響權(quán)重明顯降低。同時市場集中度也出現(xiàn)大幅下降，中標率達到5%的企業(yè)數(shù)量明顯萎縮，低標率低于1%的企業(yè)群體再次大規(guī)模出現(xiàn)。說明市場的競爭明顯比2013年以前更為激烈。這一拐點的出現(xiàn)，與“72號文”的頒布實施時間點完全吻合。

3.2015年至2016年，我們看到項目類型和項目金額兩個因子出現(xiàn)了輕微的上翹，同時市場集中度也出現(xiàn)了變化，中標率達5%的企業(yè)再度出現(xiàn)，部分中標率不足1%的企業(yè)進入中標率2%或3%的范圍。

進一步，下面我們通過對項目類型和項目金額兩個主因子進行分析來看看這兩年究竟發(fā)生了什么。

可視化數(shù)據(jù)顯示，市政工程交易金額與特級企業(yè)中標金額曲線走向驚人一致。我們看到，2014年至2016年間，在深圳市政項目金額和項目數(shù)量出現(xiàn)了大幅抬升的同時，特級企業(yè)中標金額也相應(yīng)上漲。

我們在建設(shè)熱詞圖中看到了什么？2015年、2016年深圳建設(shè)最熱的熱詞是：“XX號線”、“軌道交通”。這就是深圳這兩年建設(shè)的熱點，特級企業(yè)正是這些熱點項目的主要承建商。正是因為軌道交通三期工程在這一時期集中開工，加上軌道交通工程的巨大投資，使得項目類型和項目金額兩個因子權(quán)重增大。由于特級企業(yè)與市政工程的高度相關(guān)性，市場集中度也因此提高。

圖11

圖12

在中標率影響因子分析圖中我們還看到，企業(yè)注冊地因子權(quán)重這兩年一直站在高位。承建軌道交通項目的特級企業(yè)大都屬于央企，注冊地集中在北京的事實也印證了這一分析結(jié)果。企業(yè)資質(zhì)因子與市場集中度成正比。

數(shù)據(jù)質(zhì)量是一切分析的基石。深圳建設(shè)工程交易平臺十多年來實時、動態(tài)、持續(xù)不間斷地采集和記錄建設(shè)工程招投標過程中各類信息，滿足了大數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)質(zhì)量的“信度”和“效度”要求。同時，數(shù)據(jù)庫標準穩(wěn)定、格式規(guī)范、信息完整、數(shù)據(jù)量大，為大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。本文進行的分析是一次探索性嘗試，發(fā)現(xiàn)了一些新線索、找到了一些線索之間的關(guān)聯(lián)。大數(shù)據(jù)改變了我們的傳統(tǒng)思維方式，為我們打開了另一片遐想空間。