產(chǎn)業(yè)化建筑部品供應(yīng)商的評價選擇研究

宋永發(fā) 劉少飛

摘要： 基于產(chǎn)業(yè)化建筑部品的特征，構(gòu)建了建筑部品供應(yīng)商綜合評價指標(biāo)體系。為避免主觀賦權(quán)的隨機擾動影響，采用基于信息熵原理和差異驅(qū)動原理的客觀賦權(quán)方法確定決策人員與評價指標(biāo)的權(quán)重。針對評價指標(biāo)可能存在的相互關(guān)聯(lián)以及評價信息數(shù)據(jù)類型的多重混合問題，采用VIKOR方法對指標(biāo)評價值進(jìn)行集結(jié)以克服決策過程中信息的損失，從而確保評價結(jié)果的合理與有效。

Abstract： Based on the features of industrialized construction component， the synthetic evaluation index system of construction component suppliers has been designed. In order to avoid the random perturbation influence of subjective weight， the objective weighting method， which is based on the information entropy principle and the difference driven theory， has been used to determine the weight of evaluation indexes and decision-makers. Considering the possible correlations of the evaluation indexes and the mixed data type of the evaluation value， the VIKOR method has been adopted to solve the Information losing， thus guaranteeing the rationalization and effectiveness of the evaluation result.

關(guān)鍵詞： 建筑部品供應(yīng)商；評價指標(biāo)體系；客觀賦權(quán)；VIKOR方法

Key words： construction component suppliers；evaluation index system；objective weighting；VIKOR method

中圖分類號：F293.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）26-0057-05

0 引言

建筑部品是指按照一定的邊界條件和配套技術(shù)，由兩個或兩個以上的建筑單一產(chǎn)品或復(fù)合產(chǎn)品在現(xiàn)場組裝而成，構(gòu)成建筑某一部位中的一個功能單元，滿足該部位一項或者幾項功能要求的產(chǎn)品[1]。隨著建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展以及裝配式建筑的推廣應(yīng)用，建筑部品標(biāo)準(zhǔn)化體系正逐步確立并日漸完善，部品生產(chǎn)基地的規(guī)模和數(shù)量亦與日俱增。作為建筑部品流通供配環(huán)節(jié)的關(guān)鍵步驟，全面而客觀地對建筑部品供應(yīng)商進(jìn)行評價選擇，不僅可以有效降低企業(yè)成本及采購風(fēng)險，而且能夠提高企業(yè)管理柔性，實現(xiàn)企業(yè)價值最大化。

針對供應(yīng)商的評價選擇，國內(nèi)外學(xué)者的研究可歸納為兩大方面：一是評價指標(biāo)的設(shè)計；二是評價模型的構(gòu)建。20世紀(jì)60年代，G.W.Dickson[2]首次采用實證調(diào)查的方法，歸納出了23項供應(yīng)商評價指標(biāo)，以此體系為基礎(chǔ)，之后的研究主要結(jié)合具體的行業(yè)和領(lǐng)域，集中在核心評價指標(biāo)的提取[3]、新型評價指標(biāo)的引入[4]、以及綜合指標(biāo)體系的構(gòu)建[5]三個方面。經(jīng)濟社會的發(fā)展，使得企業(yè)管理思想和經(jīng)營模式發(fā)生了重大變革。供應(yīng)商評價指標(biāo)體系創(chuàng)新的同時，評價模型和方法也在不斷地進(jìn)行著改進(jìn)。成本法[6]、數(shù)學(xué)規(guī)劃法[7]、模糊集法[8]、多準(zhǔn)則群決策法[9]以及各類方法之間的組合[10]等決策模型的引入與拓展，不僅豐富和完善了供應(yīng)商選擇評價體系，而且實現(xiàn)了決策過程由定性分析到定量評價之間的過渡，使得評價結(jié)果更為科學(xué)和穩(wěn)定。

建筑部品供應(yīng)商的選擇決策需要多個部門的共同參與，且需從部品屬性、供應(yīng)商資質(zhì)能力、協(xié)同合作三個角度對其進(jìn)行綜合評價。評價人員的群體性以及決策信息的多維性，使得該問題具備一般多準(zhǔn)則群決策問題的形式特征。由此，在進(jìn)行評價方法的選取時，需要考慮兩方面因素的影響，其一為評價指標(biāo)因素，其二則是評價人員因素。

就評價指標(biāo)因素而言，供應(yīng)商評價指標(biāo)體系確立后，需首先對各項指標(biāo)進(jìn)行主客觀描述（賦值），其中，客觀描述的數(shù)據(jù)類型多為精確數(shù)（如“部品合格率”）和區(qū)間數(shù)（如“部品價格”），語言變量及其他數(shù)據(jù)類型的占比相對較小，相比之下，主觀描述的數(shù)據(jù)類型分布則恰恰相反。評價指標(biāo)數(shù)據(jù)類型的復(fù)雜多樣雖然保證了決策信息的完整與綜合，但同時也因數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了評價結(jié)果系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生。實際操作中，可參考文獻(xiàn)[11]進(jìn)行相應(yīng)的處理。供應(yīng)商評價指標(biāo)體系經(jīng)系統(tǒng)性描述及規(guī)范化處理后，還需對其進(jìn)行獨立性鑒別及客觀賦權(quán)。評價指標(biāo)的獨立與否是決定評價方法取舍的重要依據(jù)，如AHP法、ANP法、VIKOR法的差異化適用條件即在于此。至于對各項評價指標(biāo)的客觀賦權(quán)，則可借助熵權(quán)法、因子分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、變異系數(shù)法、離差最大化法等具體方法予以實現(xiàn)。

就評價人員因素而言，建筑部品供應(yīng)商的選擇決策過程主要受兩個“不確定”因素的影響。首先是評價人員對部分評價指標(biāo)賦值的不確定，由于各評價人員的知識構(gòu)成不同，工作經(jīng)驗也有所差異，當(dāng)面對復(fù)雜多變的決策環(huán)境對部分評價指標(biāo)進(jìn)行主觀性賦值時，可能會出現(xiàn)能力受限猶豫不決的情況，并由此產(chǎn)生賦值結(jié)果的隨機性。為削弱此類“不確定”產(chǎn)生的影響，可結(jié)合直覺模糊集理論，從隸屬度、非隸屬度以及直覺模糊猶豫度三個方面刻畫評價人員的主觀判斷。其次是各評價人員權(quán)重向量的不確定，為規(guī)避主觀賦權(quán)的隨機性，與評價指標(biāo)的權(quán)重類似，可采用相應(yīng)的客觀賦權(quán)方法獲得評價小組各成員的權(quán)重向量。

本文針對建筑部品供應(yīng)商選擇決策過程中評價指標(biāo)數(shù)據(jù)類型不唯一、評價人員和評價指標(biāo)權(quán)重不確定的問題，提出一種基于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與熵值賦權(quán)的多準(zhǔn)則群決策方法，同時結(jié)合混合型評價指標(biāo)體系的潛在相依性，構(gòu)建一種基于VIKOR方法的建筑部品供應(yīng)商選擇決策模型。最后通過實例分析驗證決策模型的有效性。

1 問題定義

對建筑部品供應(yīng)商進(jìn)行評價選擇時，一般由各領(lǐng)域?qū)＜医M成評選小組，依據(jù)部品合格率、部品標(biāo)準(zhǔn)化程度、供應(yīng)商交貨能力等多項評價指標(biāo)，對投標(biāo)單位或潛在供應(yīng)商進(jìn)行綜合評判。因此，建筑部品供應(yīng)商的評價選擇問題可定義為如下形式：

首先，構(gòu)建建筑部品供應(yīng)商評價指標(biāo)體系。

其次，由決策人員依據(jù)各項評價指標(biāo)對通過資格預(yù)審的建筑部品供應(yīng)商進(jìn)行信息收集與數(shù)據(jù)分析。

第三，對客觀評價指標(biāo)進(jìn)行賦值，對主觀評價指標(biāo)進(jìn)行描述。

最后，對主客觀評價值進(jìn)行處理，并導(dǎo)入決策模型進(jìn)行綜合評價。

2 建筑部品供應(yīng)商評價指標(biāo)體系

建筑部品供應(yīng)商因其具備一般供應(yīng)商的公共特點，故其評價指標(biāo)的設(shè)計可借鑒其他領(lǐng)域的研究成果，如常見的生產(chǎn)指標(biāo)、交貨指標(biāo)、財務(wù)指標(biāo)等。同時，作為產(chǎn)業(yè)化建筑發(fā)展的基礎(chǔ)，建筑部品又以其固有的“五化（設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、裝修一體化和管理信息化）”特征，使得現(xiàn)有的指標(biāo)體系無法對其進(jìn)行全面而客觀的評估。為此，需首先建立專門用于建筑部品供應(yīng)商評價選擇的指標(biāo)體系，從而在根本上保證評價結(jié)果的科學(xué)與有效。

本文以制造業(yè)供應(yīng)商和建筑業(yè)供應(yīng)商評價指標(biāo)體系 為參考，在對工業(yè)化建筑部品及其供應(yīng)商特點分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51129—2015）和《住宅性能評定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》，構(gòu)建適用于建筑部品供應(yīng)商評價選擇的指標(biāo)體系，分為7個一級指標(biāo)與27個二級指標(biāo)，如表1所示。

3 評價值的數(shù)據(jù)類型

由建筑部品供應(yīng)商評價指標(biāo)體系的復(fù)雜性和系統(tǒng)性可知，各指標(biāo)項目下的評價值不可全部采用某一特定的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行表述，綜合運用精確數(shù)、區(qū)間數(shù)、直覺模糊數(shù)、語言變量等多種數(shù)據(jù)形式，可更加合理地反映建筑部品供應(yīng)商各方面的具體情況。

3.1 精確數(shù)

精確數(shù)能夠?qū)陀^評價指標(biāo)的確定性進(jìn)行準(zhǔn)確地表述，如部品合格率、準(zhǔn)時交貨率等。

3.2 區(qū)間數(shù)

區(qū)間數(shù)能夠?qū)陀^評價指標(biāo)取值的不確定性進(jìn)行科學(xué)地表述，如部品價格，物流成本等。

定義1任意兩個區(qū)間數(shù)的距離為：

（1）

3.3 直覺模糊數(shù)

直覺模糊數(shù)能夠?qū)χ饔^評價指標(biāo)取值的不確定性進(jìn)行合理地描述，并從隸屬度、非隸屬度以及直覺模糊猶豫度三方面界定主觀評價值的大小和不確定程度。

定義2[16]設(shè)X為非空有限論域，X上的直覺模糊集為，則：

μA（x）表示X中元素x對集合A的隸屬度；

νA（x）表示X中元素x對集合A的非隸屬度；

πA（x）=1-μA（x）-νA（x）表示X中元素x對集合A的直覺模糊猶豫度。

其中：對于任意

特別地，稱α=（μα，να，πα）為直覺模糊數(shù)，可簡寫為α=（μα，να）

其中：

。

任意兩個直覺模糊數(shù)α=（μα，να，πα）和α=（μα，να，πα）的歐氏距離為：

（2）

3.4 語言變量

除直覺模糊數(shù)外，還可采用語言變量的形式刻畫某主觀評價指標(biāo)值的不確定性。例如可以采用語言集（極差、非常差、差、偏差、一般、偏好、好、非常好、極好）中的某個詞對某指標(biāo)項目進(jìn)行直接評價。然而，鑒于評價數(shù)據(jù)的可比性與可集結(jié)性要求，還需對語言變量類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理。本文將語言變量轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù)，如表2所示。

4 建筑部品供應(yīng)商評價模型

4.1 評價數(shù)據(jù)規(guī)范化

用于建筑部品供應(yīng)商選擇決策的初始評價數(shù)據(jù)包括精確數(shù)、區(qū)間數(shù)、直覺模糊數(shù)和語言變量。由于不同指標(biāo)項目下的精確評價值、區(qū)間評價值具有不同的數(shù)量級和量綱，因此為統(tǒng)一計算口徑，需首先對二者進(jìn)行規(guī)范化處理。至于直覺模糊數(shù)和可轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù)的語言變量，由于其本身已具備規(guī)范性特征，故無需再對其進(jìn)行規(guī)范化處理。

4.1.1 精確評價值

設(shè)供應(yīng)商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標(biāo)Ii（i=1，2，…，m）下的初始評價值為uij，規(guī)范化處理后的評價值為rij，則：

對于效益型指標(biāo)：

（3）

對于成本型指標(biāo)：

（4）

4.1.2 區(qū)間評價值

設(shè)供應(yīng)商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標(biāo)Ii（i=1，2，…，m）下的初始評價值為[u，u]，規(guī)范化處理后的評價值記為[r，r，]，則：

對于效益型指標(biāo)：

（5）

對于成本型指標(biāo)：

（6）

精確評價值和區(qū)間評價值經(jīng)規(guī)范化處理后，可形成相應(yīng)的客觀決策矩陣?？陀^決策矩陣不可用于決策人員權(quán)重的測算。

4.2 確定決策人員權(quán)重

決策小組的成員涵蓋經(jīng)濟、技術(shù)等多個領(lǐng)域的專家，差異化的知識體系與經(jīng)驗構(gòu)成使其在對建筑部品供應(yīng)商進(jìn)行分項評價時，可能會出現(xiàn)針對某項指標(biāo)拿捏不定的情況，而評價數(shù)據(jù)中的猶豫度正是對此不確定性的直接刻畫。猶豫度越小，則信任度越大，進(jìn)而決策人員的權(quán)重也應(yīng)越大。由此，可依據(jù)信息熵原理建立基于直覺模糊猶豫度的信任函數(shù)，并以此來確定決策人員的權(quán)重。

設(shè)決策人員Dk（k=1，2，…，s）的信任函數(shù)為Tk（π），權(quán)重為λk：

4.3 構(gòu)建群決策矩陣

通過決策人員權(quán)重與個體評價數(shù)據(jù)的集結(jié)可以得到群決策矩陣。

設(shè)決策人員Dk（k=1，2，…，s）在評價指標(biāo)Ii（i=1，2，…，m）下對部品供應(yīng)商Aj（j=1，2，…，n）的評價值的為r=（μ，ν），則決策小組在評價指標(biāo)Ii供應(yīng)商Aj的綜合評價值為：

（10）

4.4 確定各項指標(biāo)權(quán)重

通過客觀決策矩陣與群決策矩陣的整合可以得到綜合決策矩陣。在綜合決策矩陣的基礎(chǔ)上，結(jié)合差異驅(qū)動原理與熵權(quán)法可以確定各項評價指標(biāo)的權(quán)重。

首先根據(jù)綜合決策矩陣計算部品供應(yīng)商在各指標(biāo)項目下的綜合評價值的均值ri：

對于精確評價值：

ri=∑r（11）

對于區(qū)間評價值：

（12）

對于直覺模糊評價值：

（13）

其次利用差異驅(qū)動原理確定各項指標(biāo)Ii值：

（14）

最后采用確定各項評價指標(biāo)的權(quán)重：

（15）

4.5 利用VIKOR法對建筑部品供應(yīng)商排序

VIKOR是Opricovic提出的一種以折中優(yōu)化為核心思想的多準(zhǔn)則決策方法。該方法同時兼顧了決策人員的主觀偏好以及備選方案的最大群體效益和最小個別遺憾，并在此基礎(chǔ)上就利益比率的測算結(jié)果實現(xiàn)了對備選方案的折中排序。VIKOR方法的具體步驟如下所示。

設(shè)供應(yīng)商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標(biāo)Ii（i=1，2，…，m）下的評價值為rij。

4.5.1 確定各指標(biāo)項目的理想評價值r*i和負(fù)理想評價值r-i

對于效益型指標(biāo)：

（16）

對于成本型指標(biāo)：

（17）

4.5.2 計算各部品供應(yīng)商的最大群體效益Sj和最小個別遺憾Rj

其中：ωi為各評價指標(biāo)的權(quán)重。

4.5.3 確定各部品供應(yīng)商的利益比率Qj。

（20）

其中：

ρ∈[0，1]為決策機制系數(shù)，ρ>0.5表示采取最大化群體效益的決策機制進(jìn)行決策，ρ<0.5表示采取最小化個別遺憾的決策機制進(jìn)行決策，ρ=0.5表示采取折中的決策機制進(jìn)行決策[17]。

4.5.4 進(jìn)行供應(yīng)商排序

設(shè)依據(jù)利益比率Qj遞增得到的建筑部品供應(yīng)商排序為A1，A2，…，An。

若A1同時滿足以下兩個條件：

則A1為最優(yōu)供應(yīng)商。

否則得到妥協(xié)方案：

（1）若不滿足條件②，則妥協(xié)方案為A1，A2；

（2）若不滿足條件①，則妥協(xié)方案為A1，A2，…，AJ，其中J是滿足的最大值。

5 實例分析

某裝配式建設(shè)項目采用EPC承發(fā)包模式進(jìn)行建設(shè)，總承包單位采用邀請招標(biāo)方式對3個潛在的預(yù)制樓梯供應(yīng)商A1，A2，A3進(jìn)行選擇，評價小組由5位經(jīng)濟技術(shù)方面的專家組成。

對預(yù)制混凝土樓梯供應(yīng)商進(jìn)行評價選擇時，選用的針對性評價指標(biāo)如表3所示，經(jīng)統(tǒng)計整理得到的客觀指標(biāo)評價值如表4所示，經(jīng)決策小組評估得到的主觀評價值如表5～表7所示。

5.1 依據(jù)公式（3）～（6）將表4中的客觀評價值規(guī)范化，得到客觀決策矩陣。

5.2 將表5～7中的語言變量轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù)，并結(jié)合公式（7）～（9）確定決策小組的權(quán)重向量為

λ=（0.211，0.184，0.198，0.187，0.220）T。

5.3 在評價人員權(quán)重及其主觀評價值的基礎(chǔ)上，結(jié)合公式（10）計算各供應(yīng)商在各指標(biāo)下的綜合評價值，形成群決策矩陣?？陀^決策矩陣和群決策矩陣構(gòu)成綜合決策矩陣。

5.4 在綜合決策矩陣的基礎(chǔ)上，結(jié)合公式（11）～（15）計算各項指標(biāo)的權(quán)重為

ω=（0.030，0.033，0.120，0.103，0.099，0.035，0.081，

0.094，0.083，0.093，0.128，0.100）T

5.5 利用公式（16）～（20）計算各供應(yīng)商的S，R，Q值（取決策機制ρ=0.5）。

由Q值確定的各部品供應(yīng)商優(yōu)先順序為A2？酆A1？酆A3，并且Q（A2）-Q（A1）=0.511？叟1/2；，因此，A2為最優(yōu)的建筑部品供應(yīng)商。

6 結(jié)論

第一，本文以制造業(yè)和建筑業(yè)供應(yīng)商評價指標(biāo)為參考，在工業(yè)化建筑部品“五化”特征的要求下，構(gòu)建了兼具兩類行業(yè)特點的建筑部品供應(yīng)商綜合評價指標(biāo)體系，為產(chǎn)業(yè)化建筑部品流通供配環(huán)節(jié)中供應(yīng)商的評價選擇問題提供了決策基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

第二，針對建筑部品供應(yīng)商評價指標(biāo)體系的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，提出了用于描述各項指標(biāo)取值的多種數(shù)據(jù)類型（精確數(shù)、區(qū)間數(shù)、直覺模糊數(shù)以及語言變量），使得指標(biāo)體系的取值更為準(zhǔn)確與合理。

第三，通過直覺模糊理論與熵值賦權(quán)法的結(jié)合，避免了主觀賦權(quán)法的隨機擾動問題，使得決策人員權(quán)重向量與評價指標(biāo)權(quán)重向量更為客觀和穩(wěn)定。同時，VIKOR方法的引入不僅克服了不同類型的數(shù)據(jù)集結(jié)時可能產(chǎn)生的信息扭曲或丟失現(xiàn)象，而且在決策過程中兼顧了選擇某部品供應(yīng)商時的最大效益和最小遺憾，因此使得評價結(jié)果更為科學(xué)和有效。

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