基于直覺模糊集的建筑工程EPC模式招標(biāo)評標(biāo)方法研究

王 琳 周志云 鮑安紅

（西南大學(xué)，重慶 400715）

0 引言

為推動新型建筑工業(yè)化發(fā)展，2020年8月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、教育部等9部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》[1]，要求新型建筑工業(yè)化項目積極推行工程總承包模式，促進設(shè)計、生產(chǎn)、施工深度融合。作為設(shè)計-采購-施工三結(jié)合的EPC模式是工程總承包中采用最多的承發(fā)包方式，在這種模式下設(shè)計、采購與施工緊密銜接，可以避免設(shè)計的頻繁變更，有效縮短工期和減少建設(shè)單位合同管理界面，提高效率和效益。因此，如何選擇到最優(yōu)的承包商，不僅關(guān)系到工程建設(shè)的成本投入，也關(guān)系著整個工程的質(zhì)量安全和工程進展。工程施工招標(biāo)項目評標(biāo)辦法包括綜合評估法和經(jīng)評審的最低投標(biāo)價法［2］。經(jīng)評審的最低投標(biāo)價法雖然評審程序簡單，能有效降低招投標(biāo)腐敗風(fēng)險，但在當(dāng)前信用體系尚不完善的背景下，易導(dǎo)致惡意低價中標(biāo)，由此導(dǎo)致的工程質(zhì)量、施工安全、工期延誤等問題屢屢發(fā)生，為多方詬病。因此，在建筑工程EPC模式招標(biāo)中，招標(biāo)人大多采用綜合評估法的評標(biāo)方法來選擇承包商，而如何運用好這一評標(biāo)辦法，成了整個工程建設(shè)中極其重要的一環(huán)。本文將運用直覺模糊集這一理論，通過構(gòu)建評價指標(biāo)體系，計算直覺模糊熵，最后通過TOPSIS法選取建筑工程EPC模式下最優(yōu)承包商。

1 建筑工程EPC模式項目評標(biāo)指標(biāo)體系構(gòu)建

評標(biāo)的過程是一個復(fù)雜且多方面的評判，不能以單一方面的指標(biāo)對承包商進行評定，所以在指標(biāo)的選取中，一定要充分考慮投標(biāo)人報價、組織管理、施工質(zhì)量、企業(yè)資信等一系列因素，來保證選取綜合實力最強的承包商，使得工程質(zhì)量更有保障，工程投資效益最大化。本文依據(jù)國家相關(guān)文件規(guī)定，參考已有研究[3]，并邀請專家進行集中討論后，分別選擇投標(biāo)報價、總承包實施方案及施工組織設(shè)計、投標(biāo)人實際情況三個方面作為一級指標(biāo)，并依照相關(guān)文件對這三個一級指標(biāo)賦予0.4、0.5、0.1的權(quán)重值。再選取出10個能完整體現(xiàn)承包商綜合實力的二級指標(biāo)來構(gòu)建評標(biāo)指標(biāo)體系，如表1。二級指標(biāo)的權(quán)重將在后續(xù)采用直覺模糊熵這一理論進行計算，從而體現(xiàn)出該評標(biāo)模型的客觀性，使得評標(biāo)結(jié)果更加客觀公正。

表1 EPC工程評標(biāo)指標(biāo)體系

2 基于直覺模糊集和TOPSIS法的評標(biāo)模型構(gòu)建

2.1 理論依據(jù)

2.1.1 直覺模糊集

直覺模糊集最初由Atanassov提出，作為對Zadeh模糊集理論的擴充與發(fā)展，與Zadeh模糊集理論相比，直覺模糊集新增了屬性參數(shù)—非隸屬度函數(shù)，更加細(xì)膩地反映了客觀世界的模糊性本質(zhì)，使得人們可以在不確定的多屬性決策中更好地進行選擇，因而在多屬性決策領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[4]。它的定義如下：

定義2：設(shè)α=(uα+vα),β=(uβ+vβ),為直覺模糊數(shù)，則:

2.1.2 直覺模糊熵

直覺模糊熵是針對直覺模糊集進行定權(quán)的一種方法。傳統(tǒng)的直覺模糊熵算法并未完全考慮到專家的猶豫度，故本文采用一種改進的直覺模糊熵算法[5]，該熵函數(shù)考慮了區(qū)間直覺模糊集的所有要素，即隸屬度、非隸屬度和猶豫度，體現(xiàn)信息的不確定性，與現(xiàn)有熵函數(shù)相比更加直觀合理。

設(shè)有直覺模糊集A={ ＜xi,μA(xi),νA(xi)＞|xi∈X,i=1,2,…,n},定義其熵與權(quán)重為：

2.1.3 TOPSIS分析法

TOPSIS是Hwang和Yoon在1981年首次提出，隨著對該方法的研究，TOPSIS被應(yīng)用于屬性決策問題上，是在有限方案多目標(biāo)決策中常用的一種科學(xué)方法[6]。由于本文所構(gòu)建的評標(biāo)模型是以專家打分為基礎(chǔ)，帶有主觀色彩，而TOPSIS法對承包商的排序結(jié)果不受人為因素影響，結(jié)果量化客觀，使得評價過程具有主觀與客觀相結(jié)合的特點，評價結(jié)果更為合理。TOPSIS法中心思想為：假定一個理想方案A+和負(fù)理想方案A-，分別確定各備選方案與理想方案A+的距離和負(fù)理想方案A-的距離與理想方案最近且與負(fù)理想方案最遠(yuǎn)的方案則為最優(yōu)方案。其中：

2.2 評標(biāo)模型建立

2.2.1 直覺模糊矩陣構(gòu)建

考慮到工程經(jīng)歷不同的專家對風(fēng)險因素指標(biāo)評價的猶豫度差別，文中從各指標(biāo)評定等級與專家猶豫度兩個維度進行評價，將各指標(biāo)評定等級設(shè)為5個等級，分別表示優(yōu)、良、一般、較差、差五個等級；專家猶豫度設(shè)為3個等級，分別表示為“確定”、“不太確定”、“不確定”。指標(biāo)評定等級語義信息和直覺模糊集的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如表1所示，其中π=0.1,0.2,0.3分別表示專家猶豫度的3個等級。最終依據(jù)此表與專家評定情況構(gòu)建出直覺模糊矩陣[7]。

2.5 腹腔灌注并發(fā)癥的防治 腹腔化療最常見的并發(fā)癥是大容量化療藥液注入腹腔后有腹脹感，但可耐受。其次為化學(xué)性腹膜炎，一般與藥物的種類和劑量有關(guān)，表現(xiàn)為腹疼、腹脹、腹瀉，重者可有發(fā)熱。另外還可見有惡心、嘔吐、白細(xì)胞減少、藥物外滲、持續(xù)性腸麻痹，嚴(yán)重者可出現(xiàn)腸瘺、吻合口瘺和腸粘連、粘連性腸梗阻。應(yīng)避免選擇對腹腔有較強刺激的藥物，充分的腹腔灌注量，灌注液中加利多卡因、地塞米松，反復(fù)活動變換體位等，均可減少腹腔粘連和化學(xué)性腹膜炎的發(fā)生［2］。

表2 指標(biāo)評定等級與直覺模糊集轉(zhuǎn)化關(guān)系表

2.2.2 二級指標(biāo)專家綜合評價集計算

為了使評標(biāo)過程更加客觀，每個專家水平大致相當(dāng)，且都為獨立完成評價打分，所以每位專家的評價權(quán)重一樣，這與現(xiàn)如今普遍的綜合決策有所不同，若依據(jù)專家的猶豫度對各專家的進行賦權(quán)，實質(zhì)上放大了專家評價的主觀色彩，故本文中將專家的權(quán)重視為一致。運用直覺模糊集基礎(chǔ)運算法則式（1）和式（3），計算出每個承包商各二級指標(biāo)的專家綜合評價集。

2.2.3 權(quán)重確定

本文采用一種改進的直覺模糊熵算法來計算各二級指標(biāo)權(quán)重，先將各一級指標(biāo)Ci的權(quán)重視為1，再運用式（6）與式（7）結(jié)合專家綜合評價集算出各二級指標(biāo)熵值與權(quán)重。

2.2.4 各承包商綜合模糊集計算

在擁有各二級指標(biāo)專家綜合評價集與權(quán)重后，運用式（5），計算出各承包商的一級指標(biāo)綜合評價集，再依據(jù)一級指標(biāo)所賦予的權(quán)重，二次運用式（5），得到各承包商的最終評價模糊集。

2.2.5 最優(yōu)承包商選取

采用正負(fù)理想解法，運用式（8）、式（9）、式（10），將各承包商的最終評價模糊集與理想最優(yōu)解（1,0）與最壞解（0,1）進行距離分析，從而得出最終評定值S。最后根據(jù)貼近度Si的大小，對承包商進行排序，選取出最優(yōu)承包商。

3 實例應(yīng)用

3.1 直覺模糊矩陣構(gòu)建

在一次建筑工程EPC模式下的評標(biāo)中，共有五家投標(biāo)人進入評標(biāo)環(huán)節(jié)，分別為M1，M2，M3，M4，M5。筆者邀請了十位專家為這五家投標(biāo)人進行評價，這十位專家水平近似且各自完全獨立評價，故各專家的權(quán)重相等。根據(jù)評價結(jié)果進行模糊集的語義轉(zhuǎn)換，建立直覺模糊集，十位專家對M1投標(biāo)人的評價如表3。

表3 M1專家綜合評價集

3.2 指標(biāo)權(quán)重確定

運用式（6）與式（7），計算出一級指標(biāo)下各二級指標(biāo)的權(quán)重，見表3。

表3 各二級指標(biāo)權(quán)重

3.3 各投標(biāo)人的綜合評價直覺模糊集計算

結(jié)合二級指標(biāo)權(quán)重ω2與一級指標(biāo)權(quán)重ω1，計算出各投標(biāo)人的最終評價模糊集，見表4。

3.4 綜合得分計算

采用TOPSIS法，運用hamming距離計算公式：式（8）、式（9）、式（10），得出各投標(biāo)人的相對貼近度，即為最終得分S，見表4。

表4 各投標(biāo)人最終評價集和最終得分

根據(jù)最后排序M3＞M4＞M1＞M2＞M5，所以應(yīng)選擇投標(biāo)人M3為承包商。由上述評標(biāo)過程可以看出，運用直覺模糊集與TOPSIS法相結(jié)合的評標(biāo)方法可以快速有效地選出最優(yōu)承包商。

4 結(jié)束語

本文以投標(biāo)人投標(biāo)報價、工程實施方案和投標(biāo)人實力情況3個方面建立的綜合評標(biāo)體系為基礎(chǔ)，以直覺模糊集與TOPSIS法的理論為客觀支撐，建立評標(biāo)模型評選出最優(yōu)的承包商進行工程總承包。實踐證明，該評標(biāo)模型的運用可以快速有效地對承包商進行優(yōu)劣排序，一定程度上削減了專家打分的主觀影響，使得結(jié)果更加客觀公正，為招標(biāo)單位提供決策依據(jù)。但該方法的應(yīng)用還缺少更多的實例，在今后應(yīng)推廣開來，從而對該模型進行近一步完善。