基于模糊多屬性群決策的工程交易模式選擇研究

楊 駿， 張?jiān)茖?/p>

(河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

工程的交易模式在促進(jìn)我國建筑產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展中具有無可替代的作用。選擇一種較為合理的工程交易模式對(duì)一個(gè)工程項(xiàng)目的成功實(shí)施有著明顯的促進(jìn)作用。一個(gè)特定的工程項(xiàng)目有著眾多的工程交易模式可以選擇，雖然沒有一個(gè)模式是最為優(yōu)越的，但總存在著一個(gè)相對(duì)較為合理的選擇。

對(duì)一個(gè)項(xiàng)目來說，一旦確定了其工程交易模式，也就確定了該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、采購、施工等環(huán)節(jié)的交易模式，這種交易模式將會(huì)影響到該工程項(xiàng)目的所有環(huán)節(jié)，因此在選擇一種交易模式時(shí)，它的決策過程應(yīng)當(dāng)是科學(xué)合理的。但是在實(shí)踐過程中，工程交易模式的選擇往往是建立在主觀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上而隨意選擇的。本文將為工程項(xiàng)目的業(yè)主方如何科學(xué)合理地選擇工程項(xiàng)目的交易模式提供一種科學(xué)有效的決策方法及工具，從而使工程項(xiàng)目業(yè)主方可以更加有效地對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行管理。

1 工程交易模式的影響因素

Eller和Uhlik研究分析了CM、DB和DBB這三種工程交易模式運(yùn)用于軍事工程項(xiàng)目時(shí)，其對(duì)項(xiàng)目的投資、進(jìn)度、質(zhì)量產(chǎn)生的效果差異，他們建議業(yè)主在選擇交易模式時(shí)應(yīng)按照自己對(duì)投資、進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)的不同追求程度進(jìn)行選擇[1]。

Laubach和Eave認(rèn)為，在選擇適用的交易模式時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮以下幾個(gè)方面，即工程施工項(xiàng)目的種類、工程項(xiàng)目施工工藝的復(fù)雜程度、承包商的技術(shù)水平和風(fēng)險(xiǎn)偏好、當(dāng)?shù)卣畬?duì)工程項(xiàng)目合同管理設(shè)定的相關(guān)法律法規(guī)以及與不同交易方式相對(duì)應(yīng)的成本風(fēng)險(xiǎn)[2]。

Koppinen和Lahdenper?對(duì)比分析了國際工程中道路建設(shè)常用交易模式，如DB、DBB、DBO、CM@R等，并且分析研究了采用不同交易模式其成本支出與營業(yè)收益的相關(guān)性。他們認(rèn)為道路建設(shè)項(xiàng)目中影響交易模式選擇的關(guān)鍵因素為工程項(xiàng)目本身的特點(diǎn)及需求，通常單一合同涉及的施工范圍與業(yè)主需要支出的成本呈負(fù)相關(guān)性[3]。

Migliaccio對(duì)比分析了幾個(gè)典型的公共基礎(chǔ)項(xiàng)目的交易模式，通過德爾菲法對(duì)行業(yè)專家進(jìn)行調(diào)查之后，構(gòu)建了變化交易模式(Changing Delivery System，CDS)的框架，其對(duì)業(yè)主合理選擇交易模式有很大的幫助。這個(gè)變化交易模式框架主要包括三個(gè)流程，即交易模式的執(zhí)行、知識(shí)信息體系的建立以及交易模式執(zhí)行效果的分析[4]。

Gorden提出選擇工程交易模式之前需要明確工程的施工范圍、招投標(biāo)方式、施工組織方式以及合同管理模式。同時(shí)，在分析研究各種工程交易模式的基礎(chǔ)上，建立了選擇招投標(biāo)方式、施工組織方式以及合同管理模式的指標(biāo)體系[5]。

Lahdenper?提出在選擇工程交易模式的時(shí)候，不僅要考慮工程項(xiàng)目本身的特點(diǎn)及業(yè)主方的偏好，還要考慮國內(nèi)外建筑業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展環(huán)境，這也是交易模式運(yùn)用能否成功的主要因素。在運(yùn)用德爾菲法收集了相關(guān)專家的意見之后，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析確定了評(píng)價(jià)建筑業(yè)外部環(huán)境的五個(gè)指標(biāo)，即所在地區(qū)的市場(chǎng)狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)水平、人文環(huán)境狀態(tài)以及政府的監(jiān)管力度[6]。

美國學(xué)者Walter將DBOT模式引入到港口航道工程的施工建設(shè)中，相對(duì)于其他交易模式DBOT模式的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在能加快工程進(jìn)度、降低工程成本、適當(dāng)轉(zhuǎn)移業(yè)主方的風(fēng)險(xiǎn)以及為工程項(xiàng)目帶來新的投資者[7]。

通過閱讀分析以上文獻(xiàn)，可將影響工程交易模式選擇的因素分為四大類：(1)項(xiàng)目屬性，包括項(xiàng)目的類型、規(guī)模、復(fù)雜程度、風(fēng)險(xiǎn)、投資、進(jìn)度、質(zhì)量、安全環(huán)境；(2)業(yè)主方能力，包括業(yè)主方人員素質(zhì)、參與程度、經(jīng)驗(yàn)成熟度、跨文化管理能力；(3)環(huán)境狀況，包括市場(chǎng)條件、法律環(huán)境、第三方許可以及行業(yè)聯(lián)盟；(4)其他因素，如工程索賠、對(duì)立關(guān)系等。

2 工程交易模式?jīng)Q策指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 工程交易模式?jīng)Q策屬性

作者以我國工程建設(shè)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r為分析環(huán)境，以工程項(xiàng)目業(yè)主方的利益為出發(fā)點(diǎn)，以促進(jìn)工程項(xiàng)目的科學(xué)管理為目標(biāo)，以普遍適用性為原則構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。同時(shí)，在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)，應(yīng)當(dāng)去除影響工程交易模式選擇的冗余因素，選取具有代表性的重要因素。

通過對(duì)大量的工程交易模式研究文獻(xiàn)的閱讀，筆者發(fā)現(xiàn)對(duì)于決策屬性的選取存在較大的差異，早期的評(píng)價(jià)屬性多達(dá)三十個(gè)[8]左右，且宏觀含義較少、微觀含義較多；而通過對(duì)最近文獻(xiàn)的閱讀，發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)屬性減少到十個(gè)左右，且屬性含義中宏觀較多、微觀較少。但總體上，工程交易模式的決策屬性一般包括了七個(gè)方面的內(nèi)容，即工程項(xiàng)目自身的特點(diǎn)、項(xiàng)目業(yè)主的特征、項(xiàng)目承包商的特征、項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特征、各方面的風(fēng)險(xiǎn)、項(xiàng)目監(jiān)管特征以及爭端與相關(guān)的索賠。

綜合已閱讀的大量國內(nèi)外工程交易模式?jīng)Q策屬性及已有文獻(xiàn)研究成果[9～22]共計(jì)可以總結(jié)出38個(gè)決策屬性，如表1所示。

2.2 工程交易模式?jīng)Q策屬性選擇方法

在做出工程交易模式選擇的決策時(shí)，一般來說，項(xiàng)目業(yè)主為了達(dá)到項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)，會(huì)在我國工程項(xiàng)目建設(shè)市場(chǎng)情況的基礎(chǔ)上，通過咨詢相關(guān)領(lǐng)域的專家，并結(jié)合自身的特點(diǎn)和需求，選擇比較符合自身的工程交易模式進(jìn)行管理和交易。工程交易模式的決策屬性一般有四個(gè)類別：(1)項(xiàng)目業(yè)主偏好屬性；(2)項(xiàng)目業(yè)主能力屬性；(3)工程建設(shè)環(huán)境屬性；(4)工程項(xiàng)目特征屬性。

為了能夠篩選出具有代表性的決策屬性，去除冗余屬性，擬采用專家調(diào)查法和層次分析法對(duì)這幾類決策因素進(jìn)行篩選。此方法可分為以下三個(gè)層次。

表1 工程交易模式?jīng)Q策屬性

(1)分析決策層。項(xiàng)目結(jié)合其本身特點(diǎn)及要到達(dá)的預(yù)定目標(biāo)，將那些會(huì)影響項(xiàng)目目標(biāo)達(dá)成的交易方式進(jìn)行排除。這其中又可分為：①響應(yīng)性排除，即部分工程交易方式因?yàn)槠渥陨淼木窒扌曰蛞蛲饨缒承┎焕奶厥庖?guī)定而被排除。這些影響因素包括國家的法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、第三方許可或工期限制等。②適應(yīng)性排除，即部分交易方式雖然也可以選擇，但若把這些影響因素和該項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合分析后，項(xiàng)目業(yè)主會(huì)發(fā)現(xiàn)由于這些交易方式不能適應(yīng)該特定的項(xiàng)目而被排除。

(2)基于風(fēng)險(xiǎn)分析的選擇。該層次又可細(xì)分為兩個(gè)階段進(jìn)行：①通過與其相適應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)分配矩陣來確定在該交易模式下項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)分配對(duì)項(xiàng)目業(yè)主的理論，即該階段是定性分析；②若在上一階段中，通過定性分析未能得出滿意的結(jié)果，則可通過定量分析，即可以利用風(fēng)險(xiǎn)性成本和工期的分布對(duì)交易模式進(jìn)行再一次選擇。

(3)權(quán)重矩陣層。在這一層中，考慮較多的大多為諸如成本、工期、安全、環(huán)境、健康等可以反映項(xiàng)目目標(biāo)的指標(biāo)性因素。

2.3 工程交易模式?jīng)Q策指標(biāo)體系的確定

通過采用上文所敘述的交易模式?jīng)Q策屬性選擇的方法和對(duì)大量文獻(xiàn)的分析總結(jié)，篩選出符合我國工程交易模式的影響因素，從而建立出工程交易模式的決策指標(biāo)體系(圖1)。

圖1 工程交易模式的決策指標(biāo)體系

3 工程交易模式選擇的模糊多屬性群決策模型

3.1 模糊多屬性群決策模型原理

根據(jù)熵權(quán)法的基本思想，決策者能否做出更具可靠性和更合理的決策，主要影響因素是其獲得信息量的大小及信息質(zhì)量的高低。在一個(gè)指標(biāo)體系中，某個(gè)指標(biāo)的熵值越小，那么該指標(biāo)可發(fā)生的變異程度就越大，也就意味著它提供的信息量也越大，因此該指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)過程中的作用也就越大，即該指標(biāo)的綜合權(quán)重應(yīng)當(dāng)更大；反之，這個(gè)指標(biāo)的綜合權(quán)重越小[23]。

熵權(quán)法就是根據(jù)指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的變異程度，利用信息熵來計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)，再利用熵權(quán)對(duì)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行修正，最終得出各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

假設(shè)現(xiàn)有等待評(píng)價(jià)的對(duì)象m個(gè)以及一個(gè)由n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從而可形成一個(gè)原始數(shù)據(jù)矩陣R=(rij)m×n，其中rij為第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值。

(1)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目指標(biāo)值所占的比重pij。

(1)

(2)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值ej。

(2)

(3)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)值βj。

(3)

經(jīng)過以上計(jì)算即可得出熵值ej，若某個(gè)指標(biāo)的熵值越小，則表明該指標(biāo)的變異程度會(huì)越大，它提供的信息量也越大，則其在評(píng)價(jià)過程中所起的作用也越大；反之，若計(jì)算出來的熵值ej越小，則其在綜合評(píng)價(jià)過程中所起的作用也越小。

3.2 基于模糊多屬性群決策的工程交易模式選擇流程

在工程交易模式的選擇過程中，可以利用商權(quán)模糊綜合評(píng)判法對(duì)各個(gè)指標(biāo)的主觀權(quán)重進(jìn)行重新修訂，從而使得指標(biāo)的主觀權(quán)重更加合理，最后再利用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行最后的評(píng)判，得出適合該項(xiàng)目的工程交易模式。

為了使熵權(quán)模糊綜合評(píng)判法得以順利實(shí)施，必須建立一個(gè)層次結(jié)構(gòu)模型，該模型的建立必須緊密結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)以及項(xiàng)目業(yè)主的需要。在模糊綜合評(píng)判過程中，可以運(yùn)用三角模糊數(shù)對(duì)模糊認(rèn)知進(jìn)行表達(dá)。工程交易模式選擇的模糊多屬性群決策流程如下。

(1)將三角模糊數(shù)按照大小進(jìn)行排序。

為了更加準(zhǔn)確地表示待評(píng)價(jià)方案的模糊評(píng)價(jià)值，將用三角模糊數(shù)的重心坐標(biāo)與原點(diǎn)之間的距離來表示。

假定有一模糊數(shù)A(a,b,c)，x∈[a,b]，該三角模糊數(shù)的隸屬函數(shù)為：

那么我們可根據(jù)以下過程計(jì)算A的重心坐標(biāo)(x0,y0)：

(4)

(5)

根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式，可計(jì)算出用于表示該模糊數(shù)A的距離d為：

(6)

(2)建立用于評(píng)價(jià)該交易模式的評(píng)價(jià)矩陣R。

同樣，假設(shè)現(xiàn)有等待評(píng)價(jià)的m個(gè)備選方案以及一個(gè)由n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)將有p個(gè)專家構(gòu)成一個(gè)專家評(píng)定小組。

(3)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的綜合權(quán)重。

對(duì)于一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系而言，各指標(biāo)體系的權(quán)重反映了該指標(biāo)的重要性。根據(jù)不同的賦值形式，權(quán)重可分為客觀權(quán)重及主觀權(quán)重。本文將運(yùn)用熵權(quán)法確定客觀權(quán)重，從而對(duì)專家評(píng)判小組確定的主觀權(quán)重進(jìn)行修訂。這樣不但可以較為有效地克服綜合權(quán)重中太具主觀色彩的缺點(diǎn)，又可以很好地使各位專家的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)得到很好的利用。該方法的具體步驟為：

①利用前文所介紹的熵權(quán)法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重∝k；

②利用專家調(diào)查法或頭腦風(fēng)暴法確定主觀權(quán)重βk；

③利用客觀權(quán)重對(duì)主觀權(quán)重進(jìn)行修訂，得出最終的綜合權(quán)重γk。其計(jì)算公式為

(7)

(4)確定最終方案。

通過計(jì)算貼近度，按照貼近度的大小對(duì)備選方案進(jìn)行排序，其步驟如下。

①根據(jù)上面確定的綜合權(quán)重及評(píng)價(jià)矩陣構(gòu)建綜合優(yōu)選矩陣E=X×Y=(Eij)m×n，其中，X表示由熵權(quán)法確定綜合權(quán)重矩陣；Y表示備選方案的評(píng)價(jià)矩陣。

②確定正負(fù)理想點(diǎn)I+及I-，其中I+=maxi{Sij}，I-=mini{Sij}。

⑤按照貼近度的大小，對(duì)各個(gè)備選方案進(jìn)行排序。

4 算 例

某投資建設(shè)企業(yè)為了從總承包模式(GC)、分項(xiàng)發(fā)包模式(DBB)及項(xiàng)目管理成本模式(PMC)中選擇較為適合某水利建設(shè)工程的交易模式，從行業(yè)內(nèi)聘請(qǐng)了三位專家利用上文所介紹的模型進(jìn)行評(píng)判和選擇，在選取三位專家的過程中，必須考慮到專家的年齡和專業(yè)方向都有比較大的跨度和多樣性，而且應(yīng)該盡量消除專家的個(gè)人偏見，實(shí)施步驟如下。

(1)由三位專家根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)及業(yè)主要求，運(yùn)用層次分析法確定了本文3.3中所確定的9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重λ，其中λ=(0.11,0.19,0.06,0.21,0.10,0.08,0.10,0.09,0.06)。

(3)將得到的原始數(shù)據(jù)矩陣Y利用上文所述方法轉(zhuǎn)換為評(píng)價(jià)矩陣R(rij)。

下面本文將以r11為例介紹計(jì)算過程。

由表2可得：

則其平均值為：

表2 備選方案原始矩陣 Y

再利用上文所述的重心坐標(biāo)計(jì)算公式可得：

同理，可算出評(píng)價(jià)矩陣R中其他元素的值，結(jié)果如表3所示。

(4)計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重。

下文以計(jì)算γ1為例。

①首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)權(quán)重。

r11=0.8602,r21=0.7810,r31=0.7071

可得，e1=0.9971

②計(jì)算第1項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù)。

g1=1-0.9971=0.0029

同理，可算出各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的差異指數(shù)，計(jì)算結(jié)果如下：

g=(0.0029,0.0180,0.0179,0.0038,0.0360,0.0029,0.0330,0.0010,0.0204)

因此可計(jì)算出各指標(biāo)的綜合權(quán)重，結(jié)果為：

W=(0.02,0.24,0.08,0.06,0.26,0.02,0.23,0.01,0.09)

(5)建立各個(gè)備選方案的綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選矩陣E=X×Y=(Eij)3×9，如表4所示。

表4 備選方案的綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選矩陣 S

(6)按照貼近度的大小，對(duì)各個(gè)備選方案進(jìn)行排序。

①依據(jù)表4可得出正理想點(diǎn)為：

I+=(0.0172,0.2162,0.0755,0.0469,0.2561,0.0172,0.2266,0.0086,0.0887)。

負(fù)理想點(diǎn)為：

I-=(0.0141,0.1320,0.0466,0.0384,0.1311,0.0141,0.1159,0.0078,0.0525)。

②利用公式算出各備選方案與正理想點(diǎn)的距離為：

各備選方案與負(fù)理想點(diǎn)的距離為：

③各備選方案與理想方案的貼近度為：

④按照從小到大的順序?qū)溥x方案的貼近度進(jìn)行排序：

(7)按照貼近度最大的原則選取相應(yīng)的交易模式，則項(xiàng)目管理承包模式(PMC)是一種適合該水利建設(shè)項(xiàng)目的交易模式。

5 結(jié) 語

工程交易模式對(duì)工程項(xiàng)目的影響貫穿項(xiàng)目建設(shè)的全過程，選擇合適的交易模式是工程項(xiàng)目決策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)椴煌慕灰啄Ｊ綄?duì)工程項(xiàng)目的成本、工期和質(zhì)量有著不同的影響。建設(shè)工程項(xiàng)目通常具有建設(shè)周期長、空間位置固定、施工復(fù)雜性高等特點(diǎn)，而不同的工程項(xiàng)目又有其自身的特殊性，其適用的交易模式也不同，因此產(chǎn)生了工程交易模式的多樣化。本文通過對(duì)大量文獻(xiàn)的閱讀、分析，對(duì)影響交易模式選擇的因素進(jìn)行歸納總結(jié)，并將其分為三類，即項(xiàng)目特性類因素、業(yè)主需求與偏好類因素、市場(chǎng)環(huán)境類因素。同時(shí)，在“熵權(quán)”理論的基礎(chǔ)上，建立了工程交易模式?jīng)Q策指標(biāo)體系，運(yùn)用模糊多屬性決策理論對(duì)專家給出的各指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行修正，使得到的綜合權(quán)重既保留了專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，又克服了專家評(píng)判法帶有主觀性的缺點(diǎn)，由此建立的工程交易模式模糊多屬性群決策模型更具科學(xué)合理性及實(shí)用性，為業(yè)主選擇合適的工程交易模式提供了一種更為科學(xué)有效的方法。

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