灰色模糊綜合評判模型在水利工程監理單位優選中的應用

李 增

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110000)

招投標作為工程監理單位優選的主要方式，對于發揮監理制在水利工程的作用，完善和優化工程監理市場并滿足社會市場經濟需求具有重要意義[1]。在施工招投標的基礎上發展而來的監理招投標在程序上二者及其相似，然而在內容條件以及評標宗旨方面同樣存在著顯著的差異。在符合投標人要求的技術標準條件下注重考慮投標人報價水平為施工評標的核心和宗旨，其中各投保人的報價水平和施工能力通常是決定其能否中標的關鍵性因素。根據水利工程監理單位不需生產實質性的物質和監理評標的特殊性可將其評標宗旨歸納為“能力的選擇”，主要是對投保人的技術水平與服務質量進行考察并評選出具有較高技術水平的監理團隊，以科學合理的監督管理方式對工程各參建方進行監督并確保水利工程建設的環保、質量、進度、安全和費用達到既定目標和項目的順利運行。然而，在監理項目評標時雖然不再以價格作為主要的判定依據，但仍需遵循“低價值差、優價優質”的市場規律[2]。

水利工程監理單位的評標其本質是對多個待評價對象，在多準則、多目標的條件下進行優選的過程，科學合理的評價指標體系和評標方法是決定評標工作公正、客觀、科學的核心和主要內容。目前，綜合評價法、搖珠原理以及最低評標價法等為傳統的工程監理評標方法，其中綜合評價法因具有考慮因素全面、適用性強以及能夠充分發揮相關專家閱歷經驗和專業知識的優點而被廣泛應用于監理優選評價，然而該方法透明度較低，且受人為主觀性判斷影響顯著，因此極易引起腐敗現象并造成評價結果有失公平、公正的原則；搖珠原理可簡化投標程序、避免覆蓋現象的出現并具有較高的透明度然而缺乏相應的則優原則且科學性較低；最低評標價法可符合市場競爭規律具有目的明確、操作簡單、造價控制簡便等優點，然而容易產生低價競標和唯價格論，對各投標人的優劣、技術能力，無法客觀、全面的體現[3]。灰色關聯度分析法、模糊綜合評判法、層次分析法、人工神經網絡法以及數據包絡分析法等是在現代決策理論的基礎上發展而形成的方法，上述方法不僅可在工程監理評標領域提升人們的理論水平和知識認知，而且可有效解決傳統決策方法的單一片面性問題，同時也可為評標的最終決策提供一定的指導和監理。然而，在賦權方面上述方法還存在一定的主觀隨意性，評價模型和指標體系仍需要進一步的完善和探討。據此，本文結合已有研究成果和相關理論構建了指標體系，然后對各指標權重采用模糊層次分析法進行確定并基于組合集成的理論構建了模糊綜合評價模型，以實際工程為例，對各監理單位運用評判模型進行優選評價[4]。

1 建立水利工程監理單位優選指標體系

結合相關歷史資料以及工程監理的評標特點，本文在遵循指標前瞻性、可行性、系統性、相對獨立性以及系統性原則的基礎上構建了監理單位評價指標體系，見表1。

2 構建灰色模糊綜合評價模型

2.1 模糊層次分析法

在構建判斷矩陣時采用傳統的AHP法通常會忽略人為判斷的模糊性，從而降低評價結果的準確性與可靠性，運用模糊邏輯理論對傳統的AHP法進行改進并形成模糊層次分析法可顯著提高指標權重計算的精度[4]。引入F=(fij)m×m為判斷矩陣并符合fi+fj=1，該矩陣即為模糊互補矩陣，若fij為0，則代表元素fj的重要性大于fi；若fij為1，則代表fj的重要性低于fi；若fij為0.5，則代表元素fj的重要性與fi相同。然后將矩陣F=(fij)m×m進行模糊一致性矩陣的轉換，將矩陣每行進行求和計算，使其符合下式：

(1)

利用下式對其進行轉換：

(2)

若矩陣符合Sij=Sik-Sjk+0.5，則可認為該矩陣滿足模糊一致性檢驗，變換后的矩陣經過檢驗可認為滿足條件。然后利用下式進行權重的求解，如下：

(3)

2.2 構建綜合評價模型

考慮到評價對象信息的模糊性和灰色性特征，本文結合相關理論和分析方法構建了基于灰色關聯度的模糊綜合評判模型。根據評價對象各影響因素建立評價指標集，即U={U1,U2,U3,,Um}；然后對各指標利用模糊層次分析法進行求解并構造權重集，即W={W1,W2,W3,,Wm}；結合待評價水利工程監理單位的實際狀況構建評語等級論域，即V={V1,V2,V3,,Vn}，從而構造模糊關系矩陣R，其表達式如下：

表1 水利工程監理評標的指標體系及內涵

(4)

式中,rij—在j評價等級下待評價對象對應于i評價指標的隸屬度；本研究在考慮了專家意見以及相關文獻資料的基礎上確定了各評價指標的隸屬度，即rij=t/T，其中t、T分別為對i指標評語等級在j的專家和評價專家的總人數。

然后利用公式Bi=Wi·Ri對各一級指標進行模糊綜合評判，結合一級評判結果對各二級指標進行綜合評判，二級指標計算公式為B=W·Bi。確定最優參數序列和比較數據序列分別為X0={X0(k)|k=1,2,3,,n}、Xi={Xi(k)|k=1,2,3,,n;i=1,2,3,,m}，則灰γ0i(k)色關聯系數求解公式如下：

(5)

式中，ρ—分辨系數，其值為0.5。

比較序列相對于參考序列的灰色關聯度采用γ(X0,Xi)表示，通常情況下對灰色關聯度采用平均值法進行確定，并按照其值的大小進行排序，均值計算方法如下：

(6)

3 實例應用

本文以遼寧省某水利工程項目施工監理評標為例，利用所構建的模糊綜合模型進行優選，該水利工程項目通過資格審查的監理單位共有甲、乙、丙、丁四家，評標委員會由專家庫中隨機抽取的10專家組成并對該水利工程項目進行評標[5]。結合該項目相關數據材料以及專家調查結果，對各評標指標進行兩兩對比分析初步確定重要性評比結果[6]，然后利用文中所述權重計算公式進行求解，結果見表2。評價等級分別為V1～V5，相應的評語為優秀、良好、中等、一般很差。然后根據專家組對各指標的評價結果可進行隸屬度的計算，甲監理公司的隸屬度計算結果見表2。

表2 各評標指標權重計算結果

然后根據隸屬度計算結果可得到模糊關系矩陣，利用文中所述一級和二級模糊綜合評判矩陣計算公式，可得到B1=(0.112，0.637，0.260，0.000，0.000)，同理可求得B2=(0.281，0.542，0.116，0.015，0.015)、B3=(0.778，0.112，0.112，0.000，0.000)、B4=(0.382，0.226，0.125，0.181，0.052)、B5=(0.331，0.486，0.106，0.042，0.022)。利用公式可分別求得各二級指標模糊綜合評判結果，見表3。

表3 各監理單位各二級模糊綜合評判結果

根據上述模糊綜合評判結果按照隸屬度原則，可認為四家水利工程監理投標單位均處于“良好”水平等級。據此，為更加準確、合理的優選出最佳監理單位，本文采用灰色關聯度法，對4家監理單位作進一步的深入分析，首先對各指標數據按照公式進行標準化處理，結果見表4。

表4 灰色關聯數值初始化處理

4 結語

(1)在評標指標權重確定中引入模糊層次分析法不僅避免了傳統AHP法中的缺陷提高了權重的客觀性與全面性，而且充分考慮了人為判斷的模糊性特征，在一定程度上課簡化計算過程和方法提高計算效率，并且所構造的判斷矩陣無需對其一致性作進一步的檢驗，權重計算結果更加符合監理公司實際情況。

(2)對水利工程項目的各監理投標單位利用灰色模糊綜合評價法進行客觀、系統的評估，不僅避免了有效信息丟失的現象，而且利用最大隸屬度原則進行評價提高了評價結果的合理性與真實性，評價結果更加科學合理，對于優選出技術水平較高、服務質量較好的水利工程監理單位具有重要意義。

(3)在水利工程監理投標優選過程中采用該評價模型具有一定的參考價值和指導意義，通過對理論方法的稍加改動還可用于決策方案的優選中，在水利工程監理該方法具有廣泛的應用價值和顯示意義。