基于區間值猶豫模糊熵的風電機組評標指標權重優化分析

摘要：作為風力發電項目核心設備的風力發電機組，必須依法通過招標方式采購，因此科學設定評標指標和指標權重是選擇“最優風電機組”的關鍵。現實中其設定往往依靠招標人自身經驗，具有一定的盲目性和隨意性。為削弱這種盲目性和隨意性，用好招標人的法定權利，將招標人經驗合理反映到評標指標和權重的設置上，以區間值猶豫模糊熵數學模型結合專家打分法，計算評標指標權重和分值，并將計算結果與招標文件給定的評標指標、權重和分值進行對比分析、討論，發現招標人自身經驗能夠合理地反映到評標指標權重計算結果中，計算得出的評標指標權重和變化情況基本能夠在風電行業發展歷程和現狀中得到印證，證明此研究方法具有一定的科學性和合理性，計算結果能夠合理指導評標指標及權重的優化。

關鍵詞：風力發電機組；評標指標；指標權重；區間猶豫模糊熵

0 引言

在現行法律法規約束下，風力發電機組必須通過招標方式采購。風力發電機組是風電項目的核心設備，其投資在整個項目中占比較大，后續諸多工程建設手續辦理及配套工作均圍繞風力發電機組開展，其優劣也直接決定了整個項目的收益率。因此，通過招標方式選出“最優風電機組”就顯得尤為重要。而作為招標工作的關鍵一環，評標工作則是重中之重。目前，風力發電機組招標多采用綜合評估法，評標指標及其權重設定是選出“最優風電機組”的保障。

此外，《中華人民共和國標準設備采購招標文件（2017年版）》［1］使用說明賦予招標人自主確定評標指標及指標權重的權利。目前，評標指標權重確定的數學方法主要有層次分析法、G1-灰色評價法、熵權法、三角模糊數等［2-5］。因上述數學方法存在計算量大等缺陷，評標指標權重設定往往具有一定的盲目性或隨意性。

本文將區間值猶豫模糊熵與專家打分法相結合，引入一個具體項目的風力發電機組評標辦法，在編制招標文件時即利用區間值猶豫模糊熵數學模型，將招標人多年的風電項目管理經驗通過專家打分的方式反映到風力發電機組評標指標權重及分值的計算結果中，并通過與原招標文件中給定的評標指標權重及分值進行對比，分析討論權重變化的原因和合理性，最終以計算結果為指引，在用好招標人自主確定“各評審因素的評審標準、分值和權重”的法定權利前提下，對招標文件評標指標權重進行優化，以期使最終評標結果更加合理、切合實際。

1 研究對象、方法及應用

1.1 研究對象

1.1.1 評標指標體系及權重

以某風力發電機組招標文件中的評標辦法為研究對象，該招標文件采用綜合評估法，其評標指標、指標權重和分值見表1。

1.1.2 評標指標的含義

（1）商務指標。商務指標主要評價投標企業的狀況，是衡量投標企業整體實力的指標。其中，投標機型的并網業績C1可以間接衡量投標機型的市場認可度及技術水平，財務資信狀況C2可以通過投標企業的資產負債、現金流等財務指標和信用狀況衡量履約能力；體系認證C3通過第三方認證衡量投標企業的質量管理體系、職業健康體系、環境管理體系是否建立完善并有效運行；商務條款的響應C4考察投標企業對招標人設定的付款、交貨、風險、合同等雙方權利義務約定情況的接受程度；企業的綜合實力C5主要從上述幾個方面以外的方面衡量企業的履約能力，包括企業的生產、研發、測試裝備，研發、檢測人員資質資格，企業生產場地、規模等。

（2）技術指標。技術指標主要評價投標企業根據招標文件要求完成設備生產、運輸、包裝、交付、安裝、試運行、質保期技術服務、驗收等相關的技術措施，以及提供設備的詳細技術性能及參數等。其中，設備技術性能參數C6主要評價投標設備的技術性能是否先進、是否滿足各項行業標準及規范；設備選型的合理性C7主要評價投標機型是否適應項目風速和湍流強度、設備的極限載荷、疲勞載荷能否滿足要求等；設備的配置水平C8主要從主要零部件、大部件品牌選擇及技術標準、認證等方面考察配置的先進性和可靠性；售后及技術支持C9主要評價投標企業提供的備品備件、易耗品的庫存水平及管理措施，質量服務措施及響應速度，對招標人技術人員的培訓、技術升級經驗分享等情況；技術條款響應C10主要從上述幾個方面以外的其他方面評價投標企業投標方案與招標文件技術要求的差異情況。

（3）經濟指標。度電成本C11通過將投標人的投標方案納入整個風力發電項目投資模型，計算相應的全生命周期度電成本，是衡量投標方案是否經濟可行的綜合指標和核心指標［6］。

1.2 區間值猶豫模糊熵及運算規則

1.2.1 區間值猶豫模糊集及模糊熵

根據陳樹偉等［7］對區間猶豫模糊集的研究成果：令X是一個非空集合，則稱E={x，hE（x）|x∈X}為區間猶豫模糊集，表示X中x對應E的可能隸屬度的集合。在設定評標指標權重時，專家在［0，1］區間范圍內對評標指標的重要性以區間形式進行打分，記作hE（x），則hE（x）是區間在［0，1］上包含多個不等區間的集合，hE（x）為區間猶豫模糊元素。采用李香英［8］構建的熵值計算公式

Ei=1（ 2-1）l∑lk=1sinπ（h-Ei（k）+h+Ei（l-k+1））4+

cosπ（h-Ei（k）+h+Ei（l-k+1））4-1" "（1）

式中，Ei表示指標i的區間值猶豫模糊熵；l表示專家數量；h-Ei（k）表示專家k對指標i的打分區間值下界；h+Ei（k）表示專家k對指標i的打分區間值上界。

1.2.2 指標權重

在各評標指標的區間值猶豫模糊熵計算結果基礎上，可以得到某一評標指標所占權重wi，公式如下

wi=1-Ei∑ni=1（1-Ei）（2）

式中，Ei表示第i個指標的信息熵。

1.3 區間值猶豫模糊熵的應用

根據《標準設備采購招標文件（2017年版）》使用說明，選擇適用綜合評估法，招標人可以自主確定評審因素分值和權重。本文以某風力發電項目風力發電機組招標文件評標辦法為研究對象，邀請所在單位工程、造價、風資源、生產、安全、法律等專業7名風電專家對各項評標指標的重要程度在［0，1］間給出指標的得分區間，要求h+Ei（k）-h-Ei（k）≤0.2，并規定各位專家的權重相等。

1.3.1 一級指標權重的確定

按照前述打分規則，7名專家對一級評標指標的打分結果見表2。

將一級評標指標的得分區間代入式（1），再將計算所得的各指標區間值猶豫模糊熵代入式（2），計算得到各指標的權重，通過百分制換算并四舍五入后，得到各指標的計算分值，計算結果見表3。

1.3.2 二級評標指標權重的確定

按照打分規則，二級評標指標的打分結果見表4。分別以C1～C5、C6～C10、C11三組二級評標指標及專家打分為猶豫模糊集，按照相同的方法，分別計算三組二級評標指標的區間猶豫模糊熵、權重及分值，計算結果見表5。

2 討論分析與結果應用

將招標文件中給定的一級評標指標和二級評標指標的權重和分值，與通過計算得出的指標權重和分值進行對比，對比結果見表6。

2.1 一級評標指標給定分值與計算分值變化討論

通過對比招標文件中的各指標給定權重和計算權重，再按照百分制轉化為分值，一級指標中商務指標B1計算分值較招標文件給定分值降低4.8分，技術指標B2的計算分值與給定分值基本持平，經濟指標（度電成本）B3的計算得分較給定分值提高5.12分，由此可知，經濟指標（度電成本）增加的分值基本來自商務指標降低的分值，這一變化趨勢與風電行業的發展趨勢相吻合。

（1）風力發電機組研發制造行業競爭激烈，市場份額逐漸向行業頭部企業集中［9］。我國風電行業經過快速發展，現已擁有自主化核心技術體系及良好的產業服務體系［10］，同時行業自律水平及誠信建設、風機廠家履約能力顯著提高，合作模式日臻完善，風險識別和防控能力大幅提升，因此商務指標的重要性降低，反映為計算分值降低。

（2）隨著風電行業上網電價水平逐步退坡到平價上網水平，以及電力市場交易范圍持續擴大，風電項目的全生命周期度電成本越來越成為衡量風電項目是否具備投資價值的核心指標，因此反映為度電成本在已占據較大比重的情況下計算權重（計算分值）繼續提高。2.2 二級指標給定分值與計算分值變化討論

2.2.1 商務類二級指標分值變化

由前述計算結果可知，商務類二級評標指標C1～C5權重隨著商務一級指標B1的權重大幅下降而整體下降，其原因已在前述章節中進行了分析，不再贅述。值得一提的是，風力發電機組投標機型的并網業績指標C1分值變化最大，由給定分值3分下降為0.07分，究其原因，可能如下：我國已由風電設備大國成長為風電設備強國，風力發電機組研發制造廠家的研發制造能力、質量控制能力及整個配套產業鏈技術水平取得了長足的進步，在新技術不斷涌現、風力發電機組新機型不斷推陳出新的市場環境下，頭部整機廠商能夠在較短時間內提供既可靠又先進的風力發電機組新機型。因此，投標機型的并網業績作為間接衡量投標機型的技術先進性和可靠性的指標，其重要性和針對性已明顯下降。

2.2.2 技術類二級指標分值變化

技術類二級評標指標中，設備配置水平指標C8分值下降幅度最大，究其原因，主要是風力發電機組行業配套產業鏈的不斷集中和技術水平的大幅提升，整機廠商的大部件和零部件供應商多有重疊，不同整機廠商的大部件及主要零部件之間的質量差異逐步縮小，行業供應鏈的發展趨勢反映為該指標的計算得分大幅降低；設備選型合理性指標C7分值變化不大，但在各二級指標中其計算分值最高。

設備技術性能參數指標C6主要衡量風力發電機組的技術先進性及技術參數的可信程度，售后及技術支持指標C9主要衡量風力發電機組后期運行維護、升級改造，均與風力發電機組的發電能力（包括發電能力的維持及提升）相關。發電能力與發電量呈正相關，直接影響度電成本。因此，在目前上網電價不斷走低的形勢下，對發電能力的關注度不斷提高，反映為C6和C9兩個指標計算分值提高。

技術條款響應指標C10評價包括風機設備大件運輸方案和路勘，風機機位排布、風資源評估及發電量計算，風機設備的技術響應和偏差程度，風機的可靠性、發電量承諾等諸多內容，其計算得分增幅最大，反映了此項指標內容的重要性和必要性。

2.3 基于計算結果的評標權重優化

基于前述工作，對風力發電機組評標指標權重優化可從如下三個方面開展：

（1）度電成本仍是評價風力發電機組最重要的指標，特別是在上網電價不斷降低的趨勢下，應繼續給予度電成本高度重視，度電成本測算及評價標準應更精準、科學。

（2）技術指標仍然是評價風力發電機組的第二大指標，應繼續給予重視。其中，技術條款響應指標C10權重大幅提升，實際操作中應進一步完善該指標的評審標準，調高該指標的分值，使其評審標準和權重占比更加科學合理，也可將該指標的評價部分內容作為實質性要求和條件；設備配置水平指標C8下降幅度最大，隨著整個產業鏈技術水平的提高，風力發電機組的優劣越來越取決于整機廠的整合能力和控制策略設計優化能力，可適當降低設備配置水平的指標權重，或研究新指標著重考核風力發電機組整機廠自身的研發制造和整合能力。

（3）隨著整機出貨量向頭部廠家集中，風電開發商與頭部廠家合作概率增大，互信合作不斷深入，反映出商務指標（包括二級指標）權重整體降低，后期可在完善商務條款的前提下，適當降低商務指標權重。考慮商務指標（含二級指標）權重計算得分均低于1分，其對于篩選優質風力發電機組廠商起的作用較弱。為進一步弱化評標專家對低權重指標評分時的猶豫性及隨意性，可將部分普遍能夠滿足卻無法區分優劣的指標取消，如風力發電機組廠商三大體系（質量管理體系、環境管理體系、職業健康管理體系）認證指標C3等，并將此類指標所評價的內容作為實質性內容和條件，將“空置”出來的權重加大到其他相對重要的二級指標，增加指標對投標方案的篩選區分作用。

3 結語

本文以某風力發電項目風力發電機組招標文件評標辦法為研究對象，以如何用好招標人權利、科學合理設定評標指標權重為切入點，結合多年風電項目管理經驗，采用區間猶豫模糊熵數學模型，對評標指標的權重進行計算。計算得出的評標指標權重基本能夠得到風電行業發展現狀的印證，指標權重的變化情況也與風電行業的發展歷程和發展現狀吻合，招標人對風電項目的管理經驗通過區間值猶豫模糊熵數學模型合理地反映到評標指標權重計算結果中，此研究方法具有一定的科學性，其計算結果能夠合理指導評標指標及權重的優化。

參考文獻

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［10］李松峰.我國風電設備行業發展現狀及發展趨勢［J］.價值工程，2019，38（33）：37-38.

PMT

收稿日期：2022-07-04

作者簡介：

杜光（通信作者）（1983—），男，高級工程師，研究方向：能源項目管理、工程招標管理。

孟曉陽（1971—），男，工程總監，研究方向：能源項目管理、工程招標管理。