基于價值工程和層次分析法的材料供應商優選*

羅曉龍 段文鳳 方娟

(1.畢節市七星關區水務局，貴州 畢節 551700；2.貴州工程應用技術學院，貴州 畢節 551700)

0 引言

工程材料是水利水電工程的物質基礎，其費用占整個工程成本的比重高達60%～70%。因此，材料管理水平直接影響項目管理“三控、三管、一協調”的成效。而采購作為材料管理中的初始環節，必須盡早嚴格管理。在這一活動中，材料供應商的優選又是關鍵所在。可見，對工程材料供應商的擇優選擇是一個不容忽略的課題，對這一環節進行科學決策有助于提升整個項目的管理績效。

在工程材料管理領域，相關學者已經取得了階段性成果。公斌梳理了A市水利水電工程局建筑施工項目供應商管理存在的問題，針對性地制定了材料供應商管理的優化措施[1]。孫廣海采用價值工程原理定量分析與ABC法定性分析相結合的辦法縮減材料的采購成本[2]。楊耀紅等從供應鏈管理的角度出發，基于多目標加權灰靶決策方法構造了供應商優選模型[3]。段文鳳等基于綠色供應鏈視角，論述了材料采購使用和回收再生問題[4]。王婧等分析了德爾菲法、層次分析法、熵值法和模糊聚類分析法確定權重向量的特點和適用范圍[5]。楊通文等分析了價值工程在國內的應用現狀并對其應用前景進行了展望[6]。

本文通過材料供應商優選指標體系的構建，探索將層次分析法和價值工程原理相結合的方法，并以貴州省畢節市七星關區農村飲水安全工程中提水工程所需管材的采購項目為例，說明該方法的適用性，以期為工程材料采購實踐中材料供應商的優選提供參考。

1 材料供應商優選指標體系

目前，針對評價材料供應商的優劣問題，尚無達成行業共識的標準體系。眾所周知，在建設工程項目質量的影響要素“4M1E”(Man、Ma-chine、Material、Method、Environment)中，其中之一就是材料，材料質量直接影響施工質量，繼而影響整個工程的質量，沒有質量保證的材料將會對整個工程造成較大的安全隱患。因此，在考量材料供應商時，應當將其供應產品的質量可靠性放在首位，作為優選供應商的第一指標。同時，做好材料采購計劃，以降低成本，保證材料采購的經濟性也是尤為重要的；工程竣工后還要進行竣工成本的綜合分析，主要資源節超對比及經濟效果分析是其主要內容。因此，將經濟指標作為優選供應商的第二指標。材料供應商的供貨計劃也會直接影響施工階段的進度計劃，資源配置計劃作為施工組織設計的基本內容歷來為施工承包商所重視，多數承包商都無法容忍因供應商交貨不及時而導致的停工待料等情況；建設單位也不愿接受生產能力不足、延遲供貨的供應商。因此，將這一風險評價要素作為優選供應商的第三指標。考慮到工程材料工業對生態環境的影響，積極響應材料工業發展的“綠色化”，將材料供應商的企業信譽、材料生產的環境影響度作為供應商競選的第四指標。以上4個指標的選取與國內外相關材料供應商優選的研究文獻、實地走訪和調研分析的結果是一致的，因此本文主要討論由質量、價格、供貨能力和社會影響這4方面因素構成的基本技術經濟指標、風險以及社會指標等準則體系來評判材料供應商。材料供應商優選指標體系各個方面的主要內容見表1。

表1 材料供應商優選指標體系

2 層析分析法與價值工程

不論是哪一類方案的優選，在構建相應的優選指標體系后，通常都要確定各個指標所占的權重，而后依據科學的決策方法進行評價排序。對于農村飲水安全工程的材料采購來說，可選供應商本身就少，樣本數據比較缺乏，不適宜采用熵值法判斷各個指標的權重。同時，待選供應商評價指標中未含有大量模糊數據，因此也不需要先采用模糊聚類分析法將指標分類，再評判其權重。德爾菲法和層次分析法出發點相似，源于專家對評價指標包括一些定性指標的理解做出權重的判斷，但層次分析法對專家的主觀判斷做了客觀化處理，使其評判指標權重優于德爾菲法。所以，對于小型工程項目材料采購的供應商優選來說，采用比較簡單又不失科學的層次分析法確定材料供應商評價指標的權重最為合適。

2.1 層析分析法

層次分析法，簡稱“AHP法”，由美國運籌學家Saaty于20世紀70年代提出，目前已得以廣泛應用。用該方法確定權重的步驟如下：

第一步：建立“目標層在上、準則層在下”的結構模型。

第二步：確定各準則的權重系數。將各個準則Ai和Aj(i，j=l，2，…，n)相對于目標層要素按重要程度兩兩比較，構建判斷矩陣(aij)n×n。aij的值常用9級標度判斷，兩準則同等重要時aij取1，Ai較Aj略微重要時取3，明顯重要時取5，十分明顯重要時取7，絕對重要時取9，介于同等與略微重要之間時取2，以此類推。

第三步：求判斷矩陣的特征向量(w1，w2，…，wn)T，該向量即為各個準則相應于上層要素的重要程度的排序,一般可應用和法近似計算。

第四步：檢驗判斷矩陣的一致性，計算最大特征值λmax。用CR值作為檢驗標準，當CR<0.1時，認為判斷矩陣具有一致性。

CR=CI/RI

(1)

(2)

其中，RI為修正系數，其值隨n變化，具體見表2。

表2 RI值

2.2 價值工程

價值工程多用于項目方案的選擇，尤其是工程設計方案的綜合評價。近年來，也有學者研究該方法在項目成本控制和外協采購評標方面應用的可行性，將其原理應用于材料供應商的優選中，可以實現高性價比的采購行為。

價值工程起源于20世紀40年代，是美國工程師麥爾斯在尋求石棉板的替代材料防火紙的過程中提出的。價值工程是通過對產品、過程、服務等的功能與費用進行技術經濟分析，旨在提高其價值(性能價格比)的一種技術和管理方法。其評比方案的步驟如下：

第一步：情報收集。由工程人員進行廣泛調查，收集與材料供應商有關的技術性能資料和經濟資料，確定各方案的成本系數Ci。

第二步：功能分析和評價。由物資采購部門、材料使用人員、工程管理部門和質檢中心對各個供應商進行的功能評分和層次分析法所確定的權重來計算Fi。

第三步：由Fi和Ci計算各個方案的價值系數Vi(V=F/C)，評選最優方案。

傳統價值工程評選方案在進行上述第二步時，多由不同機構的專家對產品(服務)的不同功能進行打分以確定各個功能的權重，再分別對不同產品(服務)的同一功能進行逐項比較打分，進而求得不同產品(服務)的功能系數，本質上是用德爾菲法進行功能分析和評價。此處，采用前文論述的層次分析法確定功能權重有更高的可信度。

3 實例應用

在某農村飲水安全工程中，采購部門以月進度計劃為依據進行采買。本次需采購20t熱軋無縫鋼管(φ50×3～φ159×6)，40t鍍鋅鋼管(DN50-DN100)，物資采購部門、材料使用人員、工程管理部門和質檢中心等人員經過初步篩選，有甲、乙、丙3家可供選擇，3個供應商所提供的運費及出廠價見表3，管材的裝卸費約為2000元。

根據層次分析法原理，將將技術指標、經濟指標、風險指標、社會指標4個指標兩兩比較分析，認為經濟指標與社會指標是同等重要的，技術指標較風險指標略微重要，風險指標較經濟指標略微重要，技術指標較經濟指標明顯重要。構建判斷矩陣見表4。

解得w=[0.554 90.096 70.251 60.096 7]T

λmax=4.043 5，CI=0.014 5，CR=0.016 3<0.1

對3家供應商采用10分制進行功能評價，計算功能加權分，對其指數處理后可得相應的功能系數，見表5。

表3 材料供應商的成本系數

表4 O-A判斷矩陣

表5 各方案功能評價表

經計算，甲供應商的功能系數為0.296 6，價值系數為0.895 9；乙供應商的功能系數為0.340 3，價值系數為1.012 9；丙供應商的功能系數為0.363 1，價值系數為1.090 4。因為乙供應商的價值系數接近1，說明其滿足用戶要求的功能最理想的投入與實際投入一致，所以選乙供應商進行管材采買是性價比較高的采購行為。

4 結語

工程材料管理是整個建設工程項目管理的一部分，而材料供應商的管理又是材料管理中極其重要的一環。本文首先構建出材料供應商的考評指標體系，基于層次分析法的基本原理確定了考評指標體系中各指標的權重；然后，基于價值工程的核心思想說明此法可以用于材料供應商的優選，以確定高性價比的采購行為；最后，運用提水工程的實例說明層次分析法和價值工程的實用性。本研究豐富了工程材料管理的理論研究，可以指導材料采購項目的決策，具有一定的實用價值。