从经验判断到科学量化,基于AHP的采购评审因素模型构建 2026-09-20
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  层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种定性与定量相结合的系统分析方法,对于制定采购项目招标文件中的评审因素一类结构复杂、准则较多且不易量化的决策问题具有重要的实用价值。文章以电力工程的货物类采购项目为例,构建评审因素重要性及分数的层次结构模型,提出了一套科学的评审因素制定方案,并以某燃机项目锅炉岛设备采购的案例做计算说明,在保证工程造价得到控制的同时有效提高了资金利用性价比,最后得出结论:利用模型优化采购流程后进行通用设备采购的经济效益好,进行专用设备采购的工期控制效果好。这一研究为采购评审因素的量化提供了新的思路和方法,有助于推动采购管理从经验判断走向科学决策。

  追求高质量、高效率工作方法和项目成果是所有工程项目管理者的目标。而在发电工程尤其是火力发电一类涉及大量采购项目的项目中,如何在有限的工作时间内保证采购项目的质量同时实现资金的最优利用,是业主单位面对的共性问题。采购工作贯穿于工程建设的始终,从设备选型到材料采购,从技术规范编制到商务标书评审,每一个环节都直接影响着工程的质量、进度和造价。如果采购环节出现问题,不仅会导致资金浪费,还可能影响整个工程的顺利推进。

  在采购文件包编制过程中,不合理的评分因素设置会导致评标结果不如人意,进而引发一系列次生问题,从而导致巨大的资金浪费。运用现代管理学、运筹学等理论可以使评标过程更为科学、合理,改进采购项目的工作方法,提升工程概算的使用性能,进而提升招标评审的管理能效。传统的评审因素制定往往依赖个人经验和主观判断,缺乏系统性和科学性,容易导致评分标准不统一、评审结果争议大等问题。引入AHP方法,正是为了解决这一痛点,让评审因素的制定有据可依、有量可循。

  ▲研究背景

  〔1〕设备购置费的高占比

  电力规划设计总院《火电工程限额设计参考造价指标》指出,大型火电项目的设备购置费用均占到总概算的一半以上;

  汽机、燃机、发电机等主要设备均以亿元作概算。可见,采购优质设备于优化工程造价有重要意义。火电工程费用比例。设备购置费在火电工程总概算中占据半壁江山,这意味着设备采购的好坏直接决定了工程造价的高低。如果能够在采购环节把好关,选择性价比高、质量可靠的设备,就能在源头上控制工程造价,为整个项目的经济效益打下良好基础。

  〔2〕采购工作的严肃性

  电力企业的采购对于正常工作的开展有相当重要的意义。为此,各发电企业均有详细的采购工作管理规范,其大致流程均如图1所示。

  为充分保证采购工作合法合规,绝大多数企业更倾向于“程序正义>结果正义”的采购政策,比如技术规范和商务标书的三审三校、评标专家的随机抽取和回避原则、评标结果的公开公示等。其过程的严肃性在事实上对业主的准备工作提出了更高的要求,侧面印证了前期工作对于采购结果的重要性。采购工作的严肃性体现在每一个环节:技术规范要反复审核,商务条款要逐条推敲,评标专家要随机抽取,评标结果要公开公示。这些程序性要求,既是对采购工作的约束,也是对采购质量的保障。但同时也意味着,业主单位必须在前期准备阶段投入更多精力,把评审因素制定得更加科学合理,否则后期再严格的程序也难以弥补前期工作的不足。

  〔3〕制定评审因素的关键难点问题

  从图1可见,技术规范和商务标书的编制是采购项目的关键环节,而评审因素又是评标工作的重中之重。靳林瑞等人指出了评审因素的重要性,周晓亮指出了评标过程“量化”的重要性,王汉西、陈纯纯、江勇等人都指出评分因素设置至关重要,但是均没有给出定量的解决方法。

  在传统的采购文件编制过程中,评审因素的制定既不严谨又不专业:制定人的专业能力不足、工作时间有限、评审公平公开性不足、评审结果的后评价不到位等问题严重制约了评审结果的有效性和准确性。

  鉴于此,利用建立量化模型科学以分配因素分数具有重要的实用价值。评审因素制定得好坏,直接关系到评标结果能否真实反映投标人的综合实力,能否选出最适合项目需求的供应商。如果评审因素设置不合理,就可能出现“高分低能”或“低分高能”的现象,既浪费了采购资金,也影响了工程质量。因此,建立一套科学的量化模型,用数据说话、用模型决策,是提升采购管理水平的重要途径。

  ▲量化模型概述

  〔1〕构建流程

  采用层次分析法构建评审因素量化模型流程。

  〔2〕模型层级

  依据AHP相关理论,模型应当分为“目标层”“准则层”“决策层”。本模型中,目标层为确认因素分数;准则层为分级的技术因素,根据技术规范书的撰写要求常为两层;决策层为最终权重,因此在模型中不体现。这种层级结构的设计,既保证了模型的系统性,又兼顾了操作的简便性。目标层明确要解决的问题,准则层分解问题的维度,决策层则给出最终的权重结果。通过层层分解、逐级计算,最终得到每个评审因素的合理分数。

  ▲量化模型的构建方法

  本模型以某联合循环发电工程的货物类采购项目为例,图3(b)给出了较为通用的二阶模型样例。

  〔1〕制订评审因素

  初始指标的筛选可以采用头脑风暴法、问卷调查法或德尔菲法等方法;若有范本供参考亦可直接采用框架,再采用前述方法增补删减。

  首先,采取头脑风暴法按照至少两个大级别提出评审因素,应当根据不同的采购标的灵活制定。其次,通过专家调研、问卷调查等方法对所有技术因素的重要性进行评分,取1至9作为分值。最后,将所有分数汇总取均值,排除干扰和异常值。评审因素的制订是整个模型的基础,因素选得准不准、全不全,直接影响后续权重计算的结果。因此,在制订评审因素时,要充分调动专家和相关人员的智慧,广泛征求意见,确保因素覆盖全面、重点突出。

  〔2〕构造和调整判断矩阵

  针对同支平级因素两两对比重要性,记第i个要素相比第j个要素的重要性为a;,则每一个分叉都可列出判断矩阵:

  a;取1为同等重要、9为极端重要,其余数字居中;数据的主观判断应当保持逻辑的延续性(若A>B且B>C,则A>C)。判断矩阵是AHP方法的核心,它把专家的主观判断转化为数量化的比较结果。构造判断矩阵时,要注意逻辑一致性,避免出现自相矛盾的判断。如果发现逻辑不一致,就要重新讨论和调整,直到通过一致性检验为止。

  〔3〕计算权重向量

  权重向量计算方法较多,考虑最终结论的数字精度问题,采用和积法较为适宜。和积法计算简便、精度较高,适合在实际工作中推广应用。通过计算权重向量,可以得到每个评审因素在整体中的重要程度,为后续分数分配提供依据。

  〔4〕一致性校验

  对于判断矩阵,需要检测其一致性以确认是否合理。

  (1)求矩阵的最大特征根λm,可以采取线性代数中的定义算法,这里给出一种适用于计算机的简便算法:首先取特征向量和归一化矩阵对应行的矩阵积的数值,然后将这个数除以对应行数的特征向量分量,最后求和后除以阶数:

  (2)检测主观逻辑判断的一致性,若小于0.1则认为合理,否则重新讨论判断矩阵。

  当矩阵的阶数大于3时,需要进行修正:

  记某一因素H在所有相关的因素权重向量分量为w,用顶层至底层的累乘计算H的得分:

  将所有分数列制成表,观察是否存在明显的不合理及异常。一致性校验是保证模型科学性的重要环节。如果判断矩阵的一致性不达标,说明专家的判断存在逻辑矛盾,需要重新讨论和调整。只有通过一致性校验的模型,才能用于实际计算。

  〔5〕合理性校验

  数据合理性校验包括数据差异是否过于悬殊、范围分布是否合理等。考虑评审灵活性,高分因素应少而低分应多,可作帕累托图观察相近步长条件下是否为递减趋势。合理性校验的目的是确保分数分布符合实际评审的需要。如果高分因素过多,就会导致分数区分度不够;如果低分因素过多,又可能埋没真正重要的因素。通过帕累托图观察分数分布,可以直观地判断模型是否合理。

  〔6〕评分计算

  流程通过后将分数简化为整数,并作相关微调。最终分数要便于评委理解和操作,过于复杂的分数不利于实际评审。因此,在保证科学性的前提下,适当简化和微调是必要的。

  ▲量化模型的案例实证

  〔1〕案例选取

  现以某天然气发电项目作为案例。该项目在主机岛设备采购期间,遇到了评分因素复杂、分数选取困难、各专家意见不统一的问题,影响了工作时间;而锅炉岛设备采购项目的技术评审因素同样复杂,遂尝试建立二阶模型计算因素评分。选择这一案例,是因为它既有典型性,又有代表性。主机岛和锅炉岛设备采购都是火电工程中的关键环节,评审因素复杂、专家意见分歧大,正是量化模型可以发挥作用的领域。

  〔2〕因素制定

  采取头脑风暴法确认了6个一级准则:锅炉性能A、锅炉结构特性B、锅炉运行特性C、锅炉附属设备D、技术保证措施E、其他事项F。

  每个准则继续引申二级准则,以锅炉性能A为例有:保证热效率A1、保证出力A2、受热面压降和阻力A3、排烟温度A4、烟风阻力A5、最小稳态负荷A6,合计23个。这些因素涵盖了锅炉岛设备的技术性能、结构特点、运行特性、附属设备、技术保证等多个维度,能够全面反映设备的技术水平。

  〔3〕问卷发放

  构建出1(一级)+6(二级)个判断矩阵,“启停调峰性能C”无二级因素,因此削减为1+5个;遂发1组问卷,评价同一矩阵内的重要性分数比。问卷发放的对象包括项目组成员、技术专家和管理人员,确保评价结果具有广泛的代表性。

  〔4〕数据处理

  针对项目组40位员工进行问卷调查,导出数据后对所有因素取有效问卷均分。为保严谨,可令所有因素中的最低分值取值为9,然后令每组的最高分因素数值为1,其他取值插值计算。

  〔5〕结果校验

  一致性数据和合理性帕累托图。

  ▲量化模型的效益

  〔1〕经济效益

  技术规范书中评标评分因素的合理设定,同样意义重大。在实际操作过程中,该项目业主单位在大多数辅机设备技术规范书中通过德尔菲法加入了“能效水平”的评分项,利用该方法赋取较高权重分,成功过滤了高能耗产品供应商,从全生命周期来看能有效降低运营成本,进而产生经济效益。选取辅机设备中采购结果相对符合预期的项目继续研究,观察采购合同价与概算价差最大/小的10个项目可以发现,通用类设备的造价得到了有效控制,而专用性强的或高度定制化的产品价格未见改善。

  原因分析为通用设备的投标方众多,技术雷同度较高,投标策略偏重差异化,因此通过模型优化因素可以使技术规范更好地契合业主诉求,评出的结果也更能反映业主的理想状态;而专用类设备是垄断竞争或寡头市场,因此模型的经济价值不明显。

  王雪青指出:合理的评标评分因素设置,还能营造公平的竞争环境,让供应商专注于提供优质的产品和服务,避免恶意低价竞争带来的质量隐患。通过公平竞争,业主能以合理的价格获取满足需求的方案,有效控制工程造价。这一观点进一步印证了量化模型在采购管理中的价值。通过科学设置评分因素,可以引导供应商把精力放在提升产品质量和服务水平上,而不是一味压低价格、牺牲质量。

  〔2〕时间成本

  通过主机/锅炉岛采购过程的工期对比(见图6)可见,采用模型后商务标书和技术规范的编制时间都出现了明显的缩短。可见对于专用、定制化的产品而言,模型优化的意义主要体现在控制工期,在后续文件审查的过程中可以规避很多问题。时间成本的节约,对于工程项目的整体进度控制具有重要意义。采购周期缩短了,后续施工就有更充足的时间,整个项目的工期就更有保障。

  本模型有效地避免了传统技术因素赋分过程中主观判断占据主导地位的问题,利用量化模型进行赋分可以充分克服主观性,避免影响公正性。评审因素的量化,不仅提高了评分的科学性,也增强了评审结果的公信力,让供应商对评标结果更加信服。

  模型对于如案例此类评审因素复杂的采购具有相当的实用价值,有助于分数设置,进行通用设备采购的经济效益好,可以有效避免“三超”;专用设备采购的工期控制效果好。这一结论为不同类型的采购项目提供了差异化的应用思路,通用设备重在控成本,专用设备重在保工期。

  模型虽然是基于发电工程货物类采购技术文件的评分因素二阶量化模型,但对于检修维护工程、服务类和工程类采购、商务文件的、多阶评分因素量化同样具有指导意义,做适当修改后即可行。这说明模型具有较强的可扩展性和推广价值,不仅适用于电力工程,也可以为其他行业的采购管理提供参考。

  在计算算例的实际操作过程中,利用了“问卷星”等即时通信软件小程序进行问卷调查,统一导出数据,然后利用python、java等汇编语言,甚至于excel、visualbasic等较为基础的工具预设好计算程序即可快速完成处理,工作效率得到有效提高。工具的选择灵活多样,关键在于思路和方法。只要掌握了AHP的基本原理和操作流程,就可以根据实际情况选择合适的工具,快速完成计算和分析。


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