基于三角模糊數(shù)TOPSIS 的軍事設施建設早期承包商參與（ECI）模式承包商選擇評價方法

戴作球，李勝波，鄧安仲，賀偉明，苗亞哲

（1 海軍某部隊，北京 100089；2 陸軍勤務學院 軍事設施系，重慶 401311）

0 引言

當前軍事設施建設正逐步試點EPC（Engineering Procurement Construction）總承包模式。然而EPC 工程總承包對于大型復雜、工期緊張工程而言，面臨早期總價定價困難導致承包商難以早期選定的問題，目前EPC 試點主要是總承包商在初步設計完成后參與進來，難以發(fā)揮EPC 最大集成效益。國外早年應用EPC過程中也發(fā)現(xiàn)這一情況，并針對性提出早期承包商參與（ECI：Early contractor involvement）模式[1-6]，將ECI 定義為一種能夠在公共建設項目中應用的集成項目交付（IPD）模式[7-9]。ECI 模式與我國傳統(tǒng)工程項目管理模式具有很大區(qū)別，需要立足我國國情、結合軍事設施特點進行適應性改造，解決承包商早期選擇問題，才能具體落地實施。針對這一問題，通過研究國外政府和軍隊部門的ECI 模式工程實踐，結合軍事設施建設項目預發(fā)包分析了軍事設施建設ECI 模式及其承包商選擇評價指標體系特點，提出運用三角模糊數(shù)TOPSIS 方法進行承包商定量定性綜合評價，減少專家主觀因素對評審結果的影響，為軍事設施ECI 模式承包商選擇提供理論參考。

1 軍事設施建設ECI 模式特點分析

結合軍事設施工程代建及EPC 模式試點實際，可采用軍事設施建設早期承包商參與（ECI）模式，如圖1 所示，其中設計階段的劃分借鑒了美國建筑設計協(xié)會在《集成項目交付定義》[7]中制定的集成設計階段劃分方法，分為概念設計（擴大的規(guī)劃）、標準設計（擴大的方案設計）、詳細設計（擴大的初步設計）和執(zhí)行文件設計（施工文件設計）四個階段。其與傳統(tǒng)設計階段劃分主要區(qū)別在于：在標準設計階段，根據(jù)業(yè)主需求加強分部分項工程（結構、外觀、暖通等）方案選擇與技術標準設計，完成適當精度的成本及進度估算，項目目標基本確定，這一階段主要由設計師與業(yè)主協(xié)商；詳細設計階段集中對各設計專業(yè)沖突進行協(xié)調，得到較高精度的成本與進度計劃，是可施工性等問題的集中產生階段，總承包商在此階段介入能夠發(fā)揮可施工性評估與建議最大效益；執(zhí)行文件階段開始前，整個建筑系統(tǒng)已經被完全定義與協(xié)調好，該階段主要解決如何施工的問題。

圖1 軍事設施建設早期承包商參與（ECI）模式

ECI 模式與EPC 模式存在很大區(qū)別，當前試點的軍事設施建設EPC 模式，由于早期價格難以確定，需完成初步勘察、初步設計，制定工程概算后，才能進行招投標，而將詳細勘察、設計交由總承包商完成的模式在大型復雜項目中存在設計脫節(jié)、效率低下的問題。ECI 模式則采用兩階段定價的方法，通過標準設計（擴大的方案設計）階段加強分部分項工程的技術標準設計，在標準設計階段完成后對分部分項工程工程量進行預估，可以進行招標選擇候選工程總承包商，投標方提報分部分項工程單價，從而得到初始目標價格。然后通過各方協(xié)作完成詳細設計，最終確定分部分項工程的工程量，如果根據(jù)最終工程量核算的最終目標價格符合招投標階段合同約定，候選工程總承包商即可轉正，開始EPC（設計、采購、施工）階段。EPC 的設計是指執(zhí)行文件設計，在執(zhí)行文件設計階段開始前項目工程量已基本確定，因此最終目標價格可以根據(jù)概算基本確定。在工程實踐中，也可待完成全部設計工作后，根據(jù)施工圖預算確定目標價格，采用PC 合同。具體是采用EPC 還是PC 模式，可根據(jù)不同項目特點進行選擇。其中EPC 模式下最終目標價格還是初步設計概算，精確度不如施工圖預算，但可以實施快速路徑施工，縮短建設周期；而PC 模式最終目標價格為施工圖預算，更加精確，但不適用于工期緊張的項目。

2 軍事設施建設ECI 模式承包商選擇評價指標體系特點分析

受篇幅限制，本文主要分析采用EPC 合同的ECI 模式，使用EPC 合同時可采用承包商選擇評價指標體系，如表1 所示。其中，采用EPC 合同時，執(zhí)行計劃U4 的執(zhí)行文件設計計劃U41 指標可相應放在詳細設計階段咨詢服務管理計劃U3 指標中統(tǒng)一考慮。

表1 軍事設施建設ECI模式承包商評價指標體系

指標特點體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）歷史績效指標主要考察承包商的歷史績效，通過軍隊承包商庫，對承包商的歷次工程績效進行評價與記錄。記錄包括工程服務質量以及遵守項目進度和預算情況，并通過軍方建設管理部門在歷次工程建設交付后對軍隊工程進行部隊用戶意見收集，形成用戶滿意度評價，記錄在承包商檔案中。在數(shù)據(jù)庫未成熟之前，也可以通過考察承包商提供的相關證明材料進行綜合評價；

（2）技術經驗包括同類工程建設經驗、設計咨詢服務經驗、當?shù)厥袌鍪煜ざ?、專業(yè)知識應用經驗。需根據(jù)具體項目設置評價標準，然后讓承包商提供相關材料，由專家進行綜合評價；

（3）詳細設計階段咨詢服務計劃包括人員配置計劃、交流互動計劃、成本核算方法，主要根據(jù)項目的標準設計，制定相應的要求，由承包商在投標書中進行闡述，專家綜合評價。其中成本核算方法指除了標準設計階段已經確定的主要分部分項工程以外的其它零星成本及管理費計算方法；

（4）EPC 階段執(zhí)行計劃包括執(zhí)行文件設計計劃、采購計劃、施工計劃，在標準設計完成之后，已經初步制定了項目質量、成本和進度目標，承包商投標書中的這些計劃需滿足業(yè)主的質量、進度和成本要求；

（5）價格包括單價合理性和初始目標價格。初始目標價格由初始目標成本和初始目標利潤組成。單價合理性通過各承包商分部分項工程單價與最低單價的相對貼近度進行衡量，相對貼近度越大，合理性分值越高。通過評估單價合理性，可以盡量防止?jié)撛诔邪滩捎貌黄胶鈭髢r策略，利用評標方式獲利。設有N 個分部分項工程，K 個投標方，k（k=1,2,…,K）投標方對n（n=1,2,…,N）分部分項工程的報價為cnk，n 分部分項工程最高的單價報價為：

最低單價報價為：

k 投標方的n 分部分項工程單價報價與該分部分項工程最低單價報價的相對貼近度為：

ρnk越大，k 投標方的n 分部分項工程報價cnk越貼近該分部分項工程最低報價ˉ，該報價的合理性分值越高。設標準設計完成后，n 分部分項工程的估算工程量為qn，則k 投標方的所有單價合理性取值為：

（6）其它指標指特殊類工程對承包商提出的特殊要求，如涉密工程對承包商保密資質的要求，部分應急戰(zhàn)備工程既要考慮到平時運用市場化手段開展建設工作，又要考慮到培養(yǎng)一支平時建設、急時應急、戰(zhàn)時應戰(zhàn)的合同動員保障力量。

3 基于三角模糊數(shù)TOPSIS 的ECI 模式承包商選擇方法分析

3.1 三角模糊數(shù)定義及運算法則

定義：三角模糊數(shù)[10]（triangle fuzzy number）表示a附近的某個模糊值。其中為的下限值、最可能值和上限值，存在，任意一點x的隸屬度為如式（5）所示?？芍邳ca取得最大隸屬度1。

3.2 基于三角模糊數(shù)TOPSIS 的ECI 模式承包商選擇方法

軍事設施建設ECI 模式承包商選擇評價指標體系中，單價和單價合理性可以直接量化為定量指標，其他各項指標在實踐工作中也可采用一定方式進行量化，如人員配置情況U31 指標可以標明承包商主要管理或咨詢人員的執(zhí)業(yè)資格證書和業(yè)績情況，賦予其明確的分數(shù)。但更多情況下，以門檻式賦分的方式，不符合一些評價指標模糊屬性的特點，評價對象往往在兩個確定條件之間，但又存在一定的不確定性，傾向于某個標準值。故將三角模糊數(shù)作為評價對象各指標的評價值，結合逼近理想解（TOPSIS）方法對潛在承包商進行排序，相對傳統(tǒng)評價方法，能夠更好模擬定性指標的模糊屬性。

3.2.1 專家評分

對于定性指標，可以根據(jù)不同指標的評價標準進行評價等級劃分（表2）。設1～9 九個標準評價值，并對這些評價值的不同指標狀態(tài)進行明確，以便專家能夠準確地進行評判。專家根據(jù)不同標準評價值的指標狀態(tài)要求，在1～9 標準評價值中取值，分別確定評價對象各指標的下限分值、上限分值和最可能分值，得到專家的三角模糊評價值。則專家k對方案j的指標i給出的評價值為

表2 指標標準對照表

3.2.2 定量指標估算與結果轉換

對于定量指標，需要根據(jù)投標方報價情況進行確定，其中初始目標價格指標U51是一個明確的值，單價合理性指標U52則需要根據(jù)各潛在承包商的分部分項工程單價報價和工程量的估算值，利用相對貼近度算得。定量指標評估值可以是一個模糊數(shù)時，表示一個精確值Aij。對于定量指標，分為指標參數(shù)越小評價值越低型和指標參數(shù)越小評價值越高型，可通過以下公式進行轉換，變?yōu)?～9 標準取值的三角模糊數(shù)

對于指標參數(shù)越小評價值越高型：

3.2.3 綜合評估值

對于定性指標，若評審專家的權重向量為ω={ω1，…ωk,…ωK}，通過運用三角模糊數(shù)運算法則，可對各位專家的評價值進行綜合：

同理，對于定量指標，若有多種估算方法得到估算值，根據(jù)方法的權重可以進行加權平均，獲得綜合評估值。

3.2.4 計算相對貼近度

理想解分為正理想解和負理想解，一般有兩種設定方法，對于相對成熟、有較多運用經驗的評價指標，可以直接根據(jù)以往該指標的理想狀態(tài)設定合理的指標最佳狀態(tài)和最差狀態(tài)，獲得正負理想解；另一種方法是根據(jù)評價對象的數(shù)據(jù)樣本，取某指標所有評價樣本的最佳評價值作為該指標正理想取值，最差評價值作為負理想取值。即：

j評價對象的i指標綜合評價值與該指標正、負理想取值的漢明（Hamming）距離為：

假設各個指標綜合權重向量為ω'={ω1，…ωi,…ωn}，對同一承包商每個指標與正、負理想取值的漢明距離加權平均，算得該評價對象與正、負理想解之間的漢明距離分別為：

評價對象貼近正理想解的相對程度為：

式中，ρj指j候選承包商與正理想解之間的相對貼近度，ρj越大說明j越接近正理想解，在選擇承包商時理應優(yōu)先考慮。

4 案例仿真

某軍事設施建設項目擬試點早期承包商參與模式，承包商1、2、3 的初始目標價格分別為2.3 億、2.314365 億和2.3338 億，包括初始目標成本和承包商提出的初始目標利潤，屬于越小越好型指標。按式（13）標準化后，得到初始目標價格指標U51 的評價值分別為三角模糊數(shù)（1,1,1）、（5.6,5.6,5.6）、（9,9,9）。

對于單價合理性指標U52，在案例中只考慮4 個最主要的分部分項工程，各承包商的單位報價和每個分部分項工程的工程量如表3 所示。

表3 主要分部分項工程報價及工程量估算值

運用式（1）—式（4）計算得到單價合理性評估值，屬于越大越好型指標。采用式（12）標準化得到三方的U52 指標的三角模糊數(shù)評估值為（9,9,9）、（2.6,2.6,2.6）、（1,1,1）。

對于定性指標，在承包商招投標過程中，邀請3 位評標專家參與評標，其權重均為1/3。綜合定性指標和定量指標的評價結果，得到承包商綜合評價表（表4）。

表4 承包商評價表

進一步運用三角模糊數(shù)運算法則式（6）—式（11）、式（14）對各專家的定性指標評價值進行加權平均，可得到綜合評價值，并根據(jù)式（15）—式（17）得到漢明距離和，如表5 所示。

表5 漢明距離及相對貼近度計算表

前期基于三角模糊層次分析法和熵權法分別算出各二級指標的主觀權重和客觀權重，然后對權重值進行組合得出組合權重（表5）；再根據(jù)式（18）、式（19）算出各潛在承包商與正理想解的相對貼近度（表5）。

由表中各承包商的相對貼近度可知，優(yōu)先選用候選承包商3，然后是候選承包商2，候選承包商1 排最后。表明運用基于三角模糊數(shù)TOPSIS 的早期承包商參與（ECI）模式承包商選擇評價方法可有效對候選承包商進行排名，選出最佳承包商。