雙碳目標下基于VIKOR算法的電力節能設備采購評標模型研究

國網甘肅省電力公司 陳 軍 張 榮 陳學琴 岳江濤 顧三林 陳吉榮

通過調查現有評標現狀，比較分析評標方法模型[1]，構建了基于層次分析的VIKOR法電力節能設備評標模型，解決電力節能設備采購中相互沖突和量綱屬性不同的多屬性決策問題。首先建立能夠反映投標企業綜合能力的指標體系，其次運用層次分析法確定各指標的權重，并進行指標量化，然后運用VIKOR 算法分析投標有效性，確定中標候選人。在實際算例中應用該模型，驗證了該模型能有效提高電力節能設備采購評標的客觀性和實用性。

1 電力節能設備采購評標方法缺陷分析

現階段，招標法是我國電力設備采購主要方法，具有公平、效率、優化、科學等優勢，根據評標過程，總結現行電力節能設備評審中存在下述不足：以主觀判斷評定投標人各種詳細信息，缺乏標準量化評定指標，有失公正；專家評標時無法體現招標文件中詳細要求的投標人售后服務項；重復的評標指標既加重了指標比重、又疏忽了其他指標的作用；評價指標分值設置不合理，投標報價占比重大，無法實現全面綜合評價；技術與商務評價存在脫離，無法達到評審一致，從而可能會使技術與商務評審結果相互背離；評價指標體系結構設置不合理性。針對上述問題，亟需建立科學有效的評標指標體系，定性定量相結合的模型進行指標評價，并合理設定指標權重，實現科學公正評價。

2 基于層次分析法的VIKOR 電力節能設備采購評標模型

2.1 電力節能設備采購評標體系

評標是對多目標、多因素復雜系統進行綜合評價的過程，需要建立能夠全面反映電力節能設備的指標體系，這是保證評標結果準確性的前提和基礎。根據我國法規規定、評標標準和招標文件規定，查閱大量文獻逐層細化，最終確立商務A1、技術A2和資信A3三個一級指標，其中商務指標A1包括節能設備報價A11、節能設備備用品及服務費A12、節能設備貿易費A13、交貨期A14、售后服務響應時間A15和保修期A16六個二級指標；技術指標A2包括設備技術性能參數A21和設備一般節能性能A22二個二級指標；資信指標A3包括總資產利潤A31、資產負債率A32、速動比率A33、資質等級A34、質量認證A35、生產年限A36、年銷售量A37、合同履行率A38和市場占有率A39九個二級指標，共18個二級指標。

2.2 基于層次分析法的VIKOR 評標模型

從甘肅省電力公司評標專家庫中隨機抽取具有技術、商務、資質等各領域專家。利用層次分析法確定的指標權重，VIKOR 算法對各個指標進行評價并排序，得出距離理想解最短的最優解，充分利用專家經驗，綜合考慮主客觀因素得出中標人。基于Lp=-metric 的VIKOR 算法步驟如下：

通過公式（1）得出指標正fi＊、負fi-理想解。式中：i 為評估準則；j 為投標單位；fij為投標單位j的第i 個評標值；I1為效益型準則；I2為成本型準則。

根據公式（2）進行原始數據無量綱化處理：

由公式（3）計算投標單位的總體效益Sj與個別遺憾Rj值。式中：wi為指標i 的權重；S 值越小表示總體效益越大，R 值越小表示個別遺憾越小。

計算方案利益比率Q 為公式（4），式中：v 為決策機制系數；設定v=0.5表示總體效用最大化和個別遺憾最小化。

由Qj、Sj、Rj值對投標單位進行優劣排序。判斷是否滿足下列兩個條件，如果滿足，就確定Qj最小的單位為中標單位：條件一。如果排序相鄰方案間利益比率Qj差大于1/(j-1)，則排序第一的方案明顯優于排序第二的方案，如公式Q''-Q'≥1-(J-1)，式中：Q'為根據Q 值確定的排序第一的方案，Q''為根據Q'值確定的排序第二的方案；條件二。根據Q 值排序后，排序第一的方案中S 值和R 值優于排序第二的方案。判斷條件：如果條件一和二同時滿足，判定排序第一方案為最優方案；若只滿足條件2，確定排序第一方案和排序第二的方案為最優方案；若排序第一的方案與其他方案均不滿足條件一但均滿足條件二，判定所有不滿足條件一的方案為最優方案。

3 算例分析

為驗證本文所構建的基于層次分析法的VIKOR算法的電力節能設備采購評標模型的有效性，就采購項目國內公開招標進行分析。首先按照實質性響應條件對投標文件進行初步篩選，之后4家投標單位進入終審。利用基于層次分析法的VIKOR 模型進行評標。邀請5位有經驗的評委進行指標賦權，得出商務、技術和資信指標的權重分別為0.464、0.334和0.202，二層指標A11～A39的權重分別為0.119、0.055、0.083、0.094、0.041、0.05、0.152、0.151、0.061、0.025、0.027、0.012、0.022、0.011、0.026、0.027、0.021。

首先進行評標前需要量化指標綜合評價值，A11、A12、A13、A21、A22、A31、A32、A33、A37、A38和A39屬于定量指標，基于原數客觀數據評價即可。A23、A34和A35為定性指標，無原始數據，但易量化，無需賦值。A34設定為一、二、三級和無資質，分別記分為3分、2分、1分和0分；A35指標設定為有、部分有、沒有三種，分別記分為2分、1分和0分。其次標準化處理評價值，A16、A21、A23、A31、A34、A35、A37、A38、A39為正指標，值越大越好；A11、A12、A13、A14、A15為逆指標，值越小越好；A32等于60%較為適當;A33值越高表示償債能力越強，等于100%較為適當。

正理想解為：f＊=(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0.441,0.551,1,1,1,1,1,1,1)，負理想解為：f-=(0.873,0.9 00,0.588,0.333,0.333,0.600,0.400,0.399,0.314,0.5 10,0.267,0.667,0.500,0.400,0.621,0.950,0.348)。根據VIKOR 評標模型步驟計算得出各投標公司的 值，A、B、C、D 分別為（0.61；0.17；0.86）、（0.58、0.10、0.5）、（0.19；0.06；0）、（0.77；0.17；0.98），對其進行排序，A、B、C、D 分別為（3；4；3）、（2；2；2）、（1；1；1）、（4；3；4）。

基于評標結果可知：投標公司評價值S 和Q 一致，投標公司間均滿足條件二；另外C 優于A、B和D，B 優于A 和D，但A 和D 無明顯差別。因此，中標單位為投標商C，查看相關原始數據，雖然投標商C 的價格略高，但C 公司的資質水平較高且技術指標較優，綜合考慮C 公司為中標單位是合情理的。

綜上，針對現有電力節能設備招標采購評標不足，構建了基于層次分析法的VIKOR 評標模型，實例應用后得出下列結論：通過層次分析法的指標賦權，提高了定量分析比重，加強了評標體系的客觀性；基于現有評標研究，本文基于層次分析的VIKOR 法評標模型同時考慮總體效用最大化和個別遺憾最小化，使其得出的最優解最接近理想解，創新了電力設備采購的評標方法；確立了反映投標企業綜合能力的商務、技術、資質3個一級指標體系。