產業化建筑部品供應商的評價選擇研究

宋永發 劉少飛

摘要： 基于產業化建筑部品的特征，構建了建筑部品供應商綜合評價指標體系。為避免主觀賦權的隨機擾動影響，采用基于信息熵原理和差異驅動原理的客觀賦權方法確定決策人員與評價指標的權重。針對評價指標可能存在的相互關聯以及評價信息數據類型的多重混合問題，采用VIKOR方法對指標評價值進行集結以克服決策過程中信息的損失，從而確保評價結果的合理與有效。

Abstract： Based on the features of industrialized construction component， the synthetic evaluation index system of construction component suppliers has been designed. In order to avoid the random perturbation influence of subjective weight， the objective weighting method， which is based on the information entropy principle and the difference driven theory， has been used to determine the weight of evaluation indexes and decision-makers. Considering the possible correlations of the evaluation indexes and the mixed data type of the evaluation value， the VIKOR method has been adopted to solve the Information losing， thus guaranteeing the rationalization and effectiveness of the evaluation result.

關鍵詞： 建筑部品供應商；評價指標體系；客觀賦權；VIKOR方法

Key words： construction component suppliers；evaluation index system；objective weighting；VIKOR method

中圖分類號：F293.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）26-0057-05

0 引言

建筑部品是指按照一定的邊界條件和配套技術，由兩個或兩個以上的建筑單一產品或復合產品在現場組裝而成，構成建筑某一部位中的一個功能單元，滿足該部位一項或者幾項功能要求的產品[1]。隨著建筑產業現代化的發展以及裝配式建筑的推廣應用，建筑部品標準化體系正逐步確立并日漸完善，部品生產基地的規模和數量亦與日俱增。作為建筑部品流通供配環節的關鍵步驟，全面而客觀地對建筑部品供應商進行評價選擇，不僅可以有效降低企業成本及采購風險，而且能夠提高企業管理柔性，實現企業價值最大化。

針對供應商的評價選擇，國內外學者的研究可歸納為兩大方面：一是評價指標的設計；二是評價模型的構建。20世紀60年代，G.W.Dickson[2]首次采用實證調查的方法，歸納出了23項供應商評價指標，以此體系為基礎，之后的研究主要結合具體的行業和領域，集中在核心評價指標的提取[3]、新型評價指標的引入[4]、以及綜合指標體系的構建[5]三個方面。經濟社會的發展，使得企業管理思想和經營模式發生了重大變革。供應商評價指標體系創新的同時，評價模型和方法也在不斷地進行著改進。成本法[6]、數學規劃法[7]、模糊集法[8]、多準則群決策法[9]以及各類方法之間的組合[10]等決策模型的引入與拓展，不僅豐富和完善了供應商選擇評價體系，而且實現了決策過程由定性分析到定量評價之間的過渡，使得評價結果更為科學和穩定。

建筑部品供應商的選擇決策需要多個部門的共同參與，且需從部品屬性、供應商資質能力、協同合作三個角度對其進行綜合評價。評價人員的群體性以及決策信息的多維性，使得該問題具備一般多準則群決策問題的形式特征。由此，在進行評價方法的選取時，需要考慮兩方面因素的影響，其一為評價指標因素，其二則是評價人員因素。

就評價指標因素而言，供應商評價指標體系確立后，需首先對各項指標進行主客觀描述（賦值），其中，客觀描述的數據類型多為精確數（如“部品合格率”）和區間數（如“部品價格”），語言變量及其他數據類型的占比相對較小，相比之下，主觀描述的數據類型分布則恰恰相反。評價指標數據類型的復雜多樣雖然保證了決策信息的完整與綜合，但同時也因數據類型之間的轉換導致了評價結果系統誤差的產生。實際操作中，可參考文獻[11]進行相應的處理。供應商評價指標體系經系統性描述及規范化處理后，還需對其進行獨立性鑒別及客觀賦權。評價指標的獨立與否是決定評價方法取舍的重要依據，如AHP法、ANP法、VIKOR法的差異化適用條件即在于此。至于對各項評價指標的客觀賦權，則可借助熵權法、因子分析法、灰色關聯度法、變異系數法、離差最大化法等具體方法予以實現。

就評價人員因素而言，建筑部品供應商的選擇決策過程主要受兩個“不確定”因素的影響。首先是評價人員對部分評價指標賦值的不確定，由于各評價人員的知識構成不同，工作經驗也有所差異，當面對復雜多變的決策環境對部分評價指標進行主觀性賦值時，可能會出現能力受限猶豫不決的情況，并由此產生賦值結果的隨機性。為削弱此類“不確定”產生的影響，可結合直覺模糊集理論，從隸屬度、非隸屬度以及直覺模糊猶豫度三個方面刻畫評價人員的主觀判斷。其次是各評價人員權重向量的不確定，為規避主觀賦權的隨機性，與評價指標的權重類似，可采用相應的客觀賦權方法獲得評價小組各成員的權重向量。

本文針對建筑部品供應商選擇決策過程中評價指標數據類型不唯一、評價人員和評價指標權重不確定的問題，提出一種基于數據轉換與熵值賦權的多準則群決策方法，同時結合混合型評價指標體系的潛在相依性，構建一種基于VIKOR方法的建筑部品供應商選擇決策模型。最后通過實例分析驗證決策模型的有效性。

1 問題定義

對建筑部品供應商進行評價選擇時，一般由各領域專家組成評選小組，依據部品合格率、部品標準化程度、供應商交貨能力等多項評價指標，對投標單位或潛在供應商進行綜合評判。因此，建筑部品供應商的評價選擇問題可定義為如下形式：

首先，構建建筑部品供應商評價指標體系。

其次，由決策人員依據各項評價指標對通過資格預審的建筑部品供應商進行信息收集與數據分析。

第三，對客觀評價指標進行賦值，對主觀評價指標進行描述。

最后，對主客觀評價值進行處理，并導入決策模型進行綜合評價。

2 建筑部品供應商評價指標體系

建筑部品供應商因其具備一般供應商的公共特點，故其評價指標的設計可借鑒其他領域的研究成果，如常見的生產指標、交貨指標、財務指標等。同時，作為產業化建筑發展的基礎，建筑部品又以其固有的“五化（設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化和管理信息化）”特征，使得現有的指標體系無法對其進行全面而客觀的評估。為此，需首先建立專門用于建筑部品供應商評價選擇的指標體系，從而在根本上保證評價結果的科學與有效。

本文以制造業供應商和建筑業供應商評價指標體系 為參考，在對工業化建筑部品及其供應商特點分析的基礎上，結合《工業化建筑評價標準》（GB/T51129—2015）和《住宅性能評定技術標準（征求意見稿）》，構建適用于建筑部品供應商評價選擇的指標體系，分為7個一級指標與27個二級指標，如表1所示。

3 評價值的數據類型

由建筑部品供應商評價指標體系的復雜性和系統性可知，各指標項目下的評價值不可全部采用某一特定的數據類型進行表述，綜合運用精確數、區間數、直覺模糊數、語言變量等多種數據形式，可更加合理地反映建筑部品供應商各方面的具體情況。

3.1 精確數

精確數能夠對客觀評價指標的確定性進行準確地表述，如部品合格率、準時交貨率等。

3.2 區間數

區間數能夠對客觀評價指標取值的不確定性進行科學地表述，如部品價格，物流成本等。

定義1任意兩個區間數的距離為：

（1）

3.3 直覺模糊數

直覺模糊數能夠對主觀評價指標取值的不確定性進行合理地描述，并從隸屬度、非隸屬度以及直覺模糊猶豫度三方面界定主觀評價值的大小和不確定程度。

定義2[16]設X為非空有限論域，X上的直覺模糊集為，則：

μA（x）表示X中元素x對集合A的隸屬度；

νA（x）表示X中元素x對集合A的非隸屬度；

πA（x）=1-μA（x）-νA（x）表示X中元素x對集合A的直覺模糊猶豫度。

其中：對于任意

特別地，稱α=（μα，να，πα）為直覺模糊數，可簡寫為α=（μα，να）

其中：

。

任意兩個直覺模糊數α=（μα，να，πα）和α=（μα，να，πα）的歐氏距離為：

（2）

3.4 語言變量

除直覺模糊數外，還可采用語言變量的形式刻畫某主觀評價指標值的不確定性。例如可以采用語言集（極差、非常差、差、偏差、一般、偏好、好、非常好、極好）中的某個詞對某指標項目進行直接評價。然而，鑒于評價數據的可比性與可集結性要求，還需對語言變量類型的數據進行轉化處理。本文將語言變量轉化為直覺模糊數，如表2所示。

4 建筑部品供應商評價模型

4.1 評價數據規范化

用于建筑部品供應商選擇決策的初始評價數據包括精確數、區間數、直覺模糊數和語言變量。由于不同指標項目下的精確評價值、區間評價值具有不同的數量級和量綱，因此為統一計算口徑，需首先對二者進行規范化處理。至于直覺模糊數和可轉化為直覺模糊數的語言變量，由于其本身已具備規范性特征，故無需再對其進行規范化處理。

4.1.1 精確評價值

設供應商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標Ii（i=1，2，…，m）下的初始評價值為uij，規范化處理后的評價值為rij，則：

對于效益型指標：

（3）

對于成本型指標：

（4）

4.1.2 區間評價值

設供應商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標Ii（i=1，2，…，m）下的初始評價值為[u，u]，規范化處理后的評價值記為[r，r，]，則：

對于效益型指標：

（5）

對于成本型指標：

（6）

精確評價值和區間評價值經規范化處理后，可形成相應的客觀決策矩陣?？陀^決策矩陣不可用于決策人員權重的測算。

4.2 確定決策人員權重

決策小組的成員涵蓋經濟、技術等多個領域的專家，差異化的知識體系與經驗構成使其在對建筑部品供應商進行分項評價時，可能會出現針對某項指標拿捏不定的情況，而評價數據中的猶豫度正是對此不確定性的直接刻畫。猶豫度越小，則信任度越大，進而決策人員的權重也應越大。由此，可依據信息熵原理建立基于直覺模糊猶豫度的信任函數，并以此來確定決策人員的權重。

設決策人員Dk（k=1，2，…，s）的信任函數為Tk（π），權重為λk：

4.3 構建群決策矩陣

通過決策人員權重與個體評價數據的集結可以得到群決策矩陣。

設決策人員Dk（k=1，2，…，s）在評價指標Ii（i=1，2，…，m）下對部品供應商Aj（j=1，2，…，n）的評價值的為r=（μ，ν），則決策小組在評價指標Ii供應商Aj的綜合評價值為：

（10）

4.4 確定各項指標權重

通過客觀決策矩陣與群決策矩陣的整合可以得到綜合決策矩陣。在綜合決策矩陣的基礎上，結合差異驅動原理與熵權法可以確定各項評價指標的權重。

首先根據綜合決策矩陣計算部品供應商在各指標項目下的綜合評價值的均值ri：

對于精確評價值：

ri=∑r（11）

對于區間評價值：

（12）

對于直覺模糊評價值：

（13）

其次利用差異驅動原理確定各項指標Ii值：

（14）

最后采用確定各項評價指標的權重：

（15）

4.5 利用VIKOR法對建筑部品供應商排序

VIKOR是Opricovic提出的一種以折中優化為核心思想的多準則決策方法。該方法同時兼顧了決策人員的主觀偏好以及備選方案的最大群體效益和最小個別遺憾，并在此基礎上就利益比率的測算結果實現了對備選方案的折中排序。VIKOR方法的具體步驟如下所示。

設供應商Aj（j=1，2，…，n）在評價指標Ii（i=1，2，…，m）下的評價值為rij。

4.5.1 確定各指標項目的理想評價值r*i和負理想評價值r-i

對于效益型指標：

（16）

對于成本型指標：

（17）

4.5.2 計算各部品供應商的最大群體效益Sj和最小個別遺憾Rj

其中：ωi為各評價指標的權重。

4.5.3 確定各部品供應商的利益比率Qj。

（20）

其中：

ρ∈[0，1]為決策機制系數，ρ>0.5表示采取最大化群體效益的決策機制進行決策，ρ<0.5表示采取最小化個別遺憾的決策機制進行決策，ρ=0.5表示采取折中的決策機制進行決策[17]。

4.5.4 進行供應商排序

設依據利益比率Qj遞增得到的建筑部品供應商排序為A1，A2，…，An。

若A1同時滿足以下兩個條件：

則A1為最優供應商。

否則得到妥協方案：

（1）若不滿足條件②，則妥協方案為A1，A2；

（2）若不滿足條件①，則妥協方案為A1，A2，…，AJ，其中J是滿足的最大值。

5 實例分析

某裝配式建設項目采用EPC承發包模式進行建設，總承包單位采用邀請招標方式對3個潛在的預制樓梯供應商A1，A2，A3進行選擇，評價小組由5位經濟技術方面的專家組成。

對預制混凝土樓梯供應商進行評價選擇時，選用的針對性評價指標如表3所示，經統計整理得到的客觀指標評價值如表4所示，經決策小組評估得到的主觀評價值如表5～表7所示。

5.1 依據公式（3）～（6）將表4中的客觀評價值規范化，得到客觀決策矩陣。

5.2 將表5～7中的語言變量轉化為直覺模糊數，并結合公式（7）～（9）確定決策小組的權重向量為

λ=（0.211，0.184，0.198，0.187，0.220）T。

5.3 在評價人員權重及其主觀評價值的基礎上，結合公式（10）計算各供應商在各指標下的綜合評價值，形成群決策矩陣。客觀決策矩陣和群決策矩陣構成綜合決策矩陣。

5.4 在綜合決策矩陣的基礎上，結合公式（11）～（15）計算各項指標的權重為

ω=（0.030，0.033，0.120，0.103，0.099，0.035，0.081，

0.094，0.083，0.093，0.128，0.100）T

5.5 利用公式（16）～（20）計算各供應商的S，R，Q值（取決策機制ρ=0.5）。

由Q值確定的各部品供應商優先順序為A2？酆A1？酆A3，并且Q（A2）-Q（A1）=0.511？叟1/2；，因此，A2為最優的建筑部品供應商。

6 結論

第一，本文以制造業和建筑業供應商評價指標為參考，在工業化建筑部品“五化”特征的要求下，構建了兼具兩類行業特點的建筑部品供應商綜合評價指標體系，為產業化建筑部品流通供配環節中供應商的評價選擇問題提供了決策基礎和科學依據。

第二，針對建筑部品供應商評價指標體系的系統性和復雜性，提出了用于描述各項指標取值的多種數據類型（精確數、區間數、直覺模糊數以及語言變量），使得指標體系的取值更為準確與合理。

第三，通過直覺模糊理論與熵值賦權法的結合，避免了主觀賦權法的隨機擾動問題，使得決策人員權重向量與評價指標權重向量更為客觀和穩定。同時，VIKOR方法的引入不僅克服了不同類型的數據集結時可能產生的信息扭曲或丟失現象，而且在決策過程中兼顧了選擇某部品供應商時的最大效益和最小遺憾，因此使得評價結果更為科學和有效。

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