基于模糊層次分析法的汽輪發電機組投標決策模型

周俊

摘 要：考慮到汽輪發電機組中汽輪機、發電機、鍋爐設備（以下簡稱為“主設備”）在火電廠熱力系統中的重要性，其評標辦法一般采用綜合評價法，投標價格過高或者過低都會導致投標失敗。在市場競爭日益激烈、投標價格混亂的市場環境下，合理的報價可以提高投標成功率。本文將模糊數與層次分析法相結合構建出投標決策模型，降低評價過程中主觀偏好和信息不完全對結果的影響。結合實例驗證，該模型起到了較好的效果。

關鍵詞：汽輪發電機組 投標 模糊層次分析法 決策

中圖分類號：F272 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0124-03

近幾年，中國電力市場需求增長隨著國家整體經濟增速的放緩而相應放緩，其中火力發電市場在用電量下降和生態環境建設的雙重壓力下呈較快地下降趨勢。2013年，全國火電機組全國平均發電降到4500小時，新增裝機量3600萬千瓦，兩項指標均創了十年來的新低。整體市場的低迷，造成了新建項目很難開工建設，對主設備制造商的生產都造成了較大的壓力。為了在有限的新建項目上中標，每次主設備招標的競爭都非常激烈，為了能夠中標，各大制造商都使出渾身解數制定各種投標策略。由于主設備在火電廠熱力系統中的重要地位，主設備招標的評標辦法一般采用綜合評價法，考察各投標產品的“性價比”。因此，投標中如果報價過低可能會導致虧損，而報價過高也會導致失敗。因此，本文結合模糊數和層次分析法構建了主設備投標決策模型，通過構建層次結構對競爭形勢進行判斷，為制定合理的報價策略提供決策依據。

1 主設備投標決策模型的構建

1.1 模糊層次分析法F-AHP

層次分析法AHP是美國運籌學專家薩迪教授[1]（1980）提出的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法。一般分為如下五個步驟[2]：（1）確定目標；（2）建立問題的遞階層次結構模型；（3）兩兩比較判斷；（4）計算被比較元素的相對權重；（5）計算總權重并排序。從以上步驟可以看出，AHP是一種將定性分析和定量分析相結合使決策思維過程規范化的分析方法，用數量形式反映人類決策思維并處理主觀偏好，適用于如投標決策這種難以完全定量分析的問題。

美國的L.A.Zadeh教授[3]（1965）用模糊集理論實現了對模糊概念的定量刻畫。其基本思想是將只能取0和1的經典集合進行擴展，使元素對集合的隸屬度任取區間[0，1]中的數值。模糊集通過隸屬函數刻畫模糊現象，類似于用經典集合描述非模糊現象[4]。

本文引入模糊集將AHP擴展為F-AHP。F-AHP考慮了在對于邊界模糊的問題進行決策過程中人類主觀思維判斷的模糊性，可使避免有效信息被過濾，提高數學模型對實際情況刻畫的精確性。

1.2 模糊比例標度

1.3 模糊互補判斷矩陣

1.4 模糊互補矩陣的一致性檢驗

為了方便計算、簡化工作量，在本文中取。

在實際決策中，因為人思維的局限性，完全一致的矩陣幾乎不可能得到，我們對一致性設定一個期望值，作為接受矩陣A為一致性的指標。當認可矩陣是具有一致性。主設備投標是多因素復雜項目，由軟件模擬計算得出閥值[6]。

2 實例驗證

2.1 項目概況

某央企在福建投資2×1000 MW超超臨界燃煤發電機組，國內主設備制造商SH、DF、HRB均全力投入競標。

2.2 構建投標決策層次結構

根據招標文件中描述的評標細則，將商務、技術、價格三大方面的評標原則以及已知的潛在競爭者按照遞階層次結構的思路構建如圖1所示的層次結構模型。

由圖1可知，最上層的總目標為“投標方案”；中間層為評標主因素和評標子因素：評標主因素由“投標價格、商務資信、技術特性”組成，其中“商務資信”和“技術參數”分別支配有子因素；“備選方案”是整個層次結構中的最底層。未避免層次結構計算過于復雜，子因素層不再進行細分，對評標因素的考核內容和千瓦造價計算方法。

2.3 競爭對手的能力分析

根據SH、DF、HRB在近三年新建項目中的投標表現，對各家投標能力進行模擬。備選方案1按照SH自身水平報價、備選方案2模擬DF進行報價，方案3模擬HRB進行報價。

投標決策組專家按照比例標度對各方案進行重要度打分，并根據公式（1）～（4）通過excel表格計算出權重向量并進行一致性檢驗。如有專家構建的判斷矩陣不符合，取其他專家的算數平均值替代。每個專家的評分通過一致性檢驗后，計算算術平均值統計偏好，得出最終的投標方案排序。計算過程詳見表3～表9所示。

3 結論

根據最終權重大小排序，備選方案排序為C1>C3>C2，應采取C1為投標方案。就本文案例來看，最終作者以C1方案中標。如果按照最低價中標的思路，備選方案C3將成為投標方案，將會導致虧損；如決策組專家采用固定權重（技術權重60%，商務資信5%，價格35%）的主觀評分法決策，由于備選方案C3仍將以微弱優勢成為投標方案。

采用基于F-AHP的主設備投標決策模型，可以在投標時避免報出超低價對投標人帶來的虧損風險，對定性評標因素進行了合理量化，最大程度地降低決策組的主觀偏好和不一致性，投標決策更加準確。

參考文獻

[1] Satty.T.L.“The Analytic Hierarchy Process”[M].New York：McGraw-Hill，1980.

[2] 許樹柏.層次分析法原理[M].天津：天津大學出版社，1998.

[3] Zadeh.L.A.“Information and Control”[M].1965，8（3）：338-353.

[4] 胡寶清.模糊理論基礎[M].武漢：武漢大學出版社，2004.

[5] 張吉軍.模糊層次分析法（AHP）[J].模糊系統與數學，2000，14（2）：80-88.

[6] 公彥德，曾雪蘭，吉建華.模糊互補判斷矩陣的一致性檢驗及調整方法[C]//2005中國控制與決策學術論文集.沈陽：東北大學出版社，2005：1966-1968.