（管理科学与工程专业论文）建设工程投标策略研究.pdf

中文摘要 随着国内建筑市场的日益开放，我国建筑企业将面临更加激烈的竞争。基于 我国招投标制度不够完善、建筑企业在工程市场竞争力不强的现实问题，加强我 国施工企业的投标管理，运用恰当的投标策略与技巧尤为必要。 本文就目前我国招投标管理的实际情况，对国内工程招投标的现状及存在的 问题做了分析，引出如何才能增加中标的可能性这个问题。针对投标策略分析， 从四个方面进行了论述，即投标优选策略、投标报价策略、投标风险研究和开标 后策略。在投标优选策略研究中，由于复杂系统通常存在多个决策者或决策部门， 因此运用群组a h p 聚类分析法，建立群组层次分析模型，并在确定不同专家权 重的问题上采用聚类分析法，有效地解决了工程项目竞争投标战略因素影响重要 程度确定的问题及多个专家不同权重的问题，对各个投标项目的分析更为客观和 准确，弥补了传统决策方法的一些缺陷，从而使投标项目的优选更具科学性。投 标策略在风险研究中将马尔科夫决策分析法和多目标投标风险结合在一起，目的 是根据某些变量的现状及其变化趋势，来预测它在未来某一特定期间可能出现的 状态，从而解决对未来投标风险的预知问题。 通过对投标优选、报价、风险、标后策略的分析，可以建立一整套投标策略 与技巧的体系。在目前建筑工程项目招投标逐渐与国际招投标接轨的新形势下， 本文将对国内建筑工程企业的竞争投标决策具有一定的借鉴价值，并对提高企业 的投标竞争能力有一定的帮助。 关键词：投标策略，群组a h p ，聚类分析，投标报价，投标风险，马尔科夫决 策 a b s t r a c t w i t ht h eo p e n i n go fc h i n ac o n s t r u c t i o nm a r k e t , t h ec o n s t r u c t i o ne n t e r p r i s e sw i l l f a c ek e e nc o m p e t i t i o n b e c a u s ei ti sa w a yf r o mp e r f e c t i o no fo u rb i d d i n gs y s t e ma n d t h ec o m p e t i t i o no ft h ee n t e r p r i s e si sn o ts t r o n g ，i ti su r g e n tf o ru st o 姗p r o v eo u r b i d d i n gm a n a g e m e n ta n du s i n g t h ep r o p e rb i d d i n gs t r a t e g y b a s e do nt h er e a l i t yo fo u rb i d d i n g m a n a g e m e n t t h ep a p e ra n a l y s e s t h e i n t e r n a t i o n a lc u a o m sa n dp r o c e d u r e so fp r o j e c tb i d d i n ga n de n d u c et h a th o w t og e t t h eb i d d i n g a i ma tt h eb i d d i n gs t r a t e g ya n a l y s i s ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e sf o u r f a c e t s w h i c ha r eb i d d i n gs e l e c t i o ns t r a t e g y , b i d d i n gq u o t i o ns t r a t e g y , b i d d i n gr i s kr e s e a r c h a n da f t e rp u b l i cb i d d i n gs t r a t e g y i nt h er e s e a r c ho f b i ds e l e c t i n g ，b e c a u s eo fm u l t i p l e o b i e c t i v e se x i s t i n gi nac o m p l e xs y s t e m ，a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) c a n s o l v e t h ed r o b l e mt h a th o wt od e c i d et h ed e g r e eo f t h ei m p o r t a n c ew h i c h e f f e c t e db yp r o j e c t c o m p e t i t i o ns t r a t e g yf a c t o r sa n dm u l t i p l ee x p e r t sw i t hm u l t i p l ew e i g h tc o e f f i c i e n t i n t h i s p r o c e s s , t h ep a p e r s e t su pt h ea h pm o d e la n du s e st h ec l u s t e r i n ga n a l y s i s m e t h o d a l l o ft h e s e c a n a n a l y z e t h e b i d d i n g m o r e i m p e r s o n a l l y a n d e x a c t l y m o r e o v e r , i tm a k e su pt h el i m i t a t i o no ft h e t r a d k i o n a lm e t h o d s ，s oi tm a k e st h e p r o j e c tb i d d i n gm o r es c i e n t i f i c l y i nt h er i s kr e s e a r c h ，t h i sp a p e ru s e s t h em a r k o v m o d e li no r d e rt of o r e c a s tt h ec o n d i t i o n i nt h ef u t u r e a c c o r d i n g l y , t h ec o n s t r u c t c o r p o r a t i o nc a ne s c a p et h eb i d d i n g r i s k t h o u g ht h ea n a l y s i s o ft h eb i d d i n gs e l e c t i n gs t r a t e g y , b i d d i n gq u o t a t i o n s t r a t e g y , b i d d i n gr i s ka n da t t e rp u b l i cb i d d i n gs t r a t e g y , t h i sp a p e r s e t su pab i d d i n g s t r a t e g ys y s t e m t h i sp a p e rw i l lh e l pc o n s t r u c t i o nc o r p o r a t i o n s i nc h i n ae s t a b l i s h b i d d i n gd e c i s i o n sa n de n h a n c ec o m p e t i t i v ec a p a b i l i t yo f b i d d i n gi ng e n e r a lt e n d e n c y t h a tc o n s t r u c t i o np r o j e c tb i d d i n ga d a p tt oi n t e r n a t i o n a lb i da n dc a l la tp r e s e n t k e vw o r d s ：b i d d i n gs t r a t e g y ；g r o u p - a h p ；c l u s t e r i n ga n a l y s i s ；b i d d i n gq u o t a t i o n ；b i d d i n g r i s k ；m a r c o vd e c i s i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字日期： d7 年，月，占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫垄叁堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤壅态茎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 签字日期：衫年，月，占日 导师签名： 韵、磐 签字日期： 口7 年月厂参日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 招投标的概念及发展历史 中国建筑业所面临的机遇和挑战要求我们全面提升企业的经营和管理能力。 招标承包作为全球化时代建筑市场的主要方式，是建筑企业经营管理的一个关键 点。正是这个意义上，我们研究工程项目的投标策略和技巧才具有现实的意义和 价值。而要讨论投标策略与技巧，我们首先需要对招投标的概念和发展历史作一 个简要的了解。 1 1 1 招投标的概念 所谓招标是指招标人对工程、货物或服务项目，事先公布采购的条件和要求， 以一定的方式邀请不特定或一定数量的自然人、法人或其他组织投标，而招标人 按照公开规定的程序和条件确定中标人的过程。 所谓投标是指投标人利用报价的经济手段销售自己的商品或提供交易的服 务行为。投标人按照招标文件中所提出的条件和要求的前提下，对招标文件提供 的项目估计自己的报价，在规定的日期内填写标书并递交给招标人，参加竞争及 争取中标的过程。 招标投标是国内外普遍应用的、有组织的市场交易行为。招标投标的原则是 鼓励竞争，防止垄断，将采购活动置于透明的环境中，充分发挥竞争机制的作用， 使市场主体公平竞争，优胜劣汰，实现资源的优化配置，“公平、公正、公开 。 1 1 2 招投标的发展历史 招投标产生于18 世纪的英国，当时采购市场按资金来源分为政府采购和私 人采购两种。私人采购的资金来源是私人，因此私人采购的程序和方法一般不受 到限制，而政府采购的资金来源是税收，为了对公众负责，政府有权利和义务保 证政府采购行为合理、有效，保证其公开透明，在这种情况下招投标制度便应运 而生。因此，从一开始招投标制度就主要是针对政府采购的，对于私人采购并不 进行干预。英国于1 7 8 2 年首先设立了皇家文具公用局，它作为办公用品采购的 官方机构，采用了公开招标这种形式，后来该部门逐渐发展成为物资供应部门， 第一章绪论 专门负责政府采购政府各部门所需物资。此后许多国家相继成立了专门机构来负 责政府采购行为。现在招投标已被广泛应用于货物采购、服务采购和工程采购当 中。 工程招投标是以设计或施工，或以工程所需的物资、设备、建筑材料以及其 他与工程有关的标的物为对象，在招标投标人之间进行的交易活动。在我国，工 程招投标的历史还不长，改革开放前我国的基本建设实行的是指派方式，改革开 放后，尤其是到1 9 8 4 年，由于基本建设投资领域存在严重的“三超”( 概算超估 算，预算超概算，结算超预算) 现象以及所谓“投资无底洞，工期马拉松，质量 无保证”等严重问题，由国家计委、原城乡建设环境保护部联合制定了建筑工 程招投标暂行规定，从此，工程招投标在内地兴起，此为一个里程碑，标志着 招投标制度在我国的建筑承包市场开始全面推行。实施若干年后，针对全国工程 招投标中存在的各种问题，1 9 9 2 年1 2 月3 0 日，建设部发布了工程建设施工 招投标管理办法，在1 9 9 8 年8 月6 日，又发布了关于进一步加强工程招标投 标管理的规定，进一步补充和完善了各种规定，1 9 9 9 年是内地工程招投标制度 面临重大转折的历史时期，1 9 9 9 年8 月3 0 日全国人大常委会通过了中华人民 共和国招标投标法，并与2 0 0 0 年1 月1 日正式实行，与此同时，各种配套管理 办法相继制定，从此我国招投标正式走上法制化轨道，该法律中采用了国际惯例 和通用做法，有利于我国招投标制度与国际接轨，成为规范招标工作的第二个里 程碑。 1 2 我国国内建设工程招投标现状 1 2 1 我国国内建设工程招投标的现状 改革开放2 0 年来，我国推行招投标竞争机制，对于培育、调动和发挥社会 主义市场机制的作用，增强我国参与国际竞争能力、促进经济发展并向国际经济 转轨，均起到了一定的作用。同时我国招标投标机制自身也得到了发展。经历了 由参与国际投标，到进行招标试点和全面推动等不同历史阶段，招标投标领域不 断拓展，招标方式也逐步体现国际化特征，并向国际惯例靠拢。 尽管我国的招标事业已取得了长足的进步，但是我们也应当客观地看到，我 国尚处于社会主义初级阶段，市场经济刚刚起步，完整的统一的市场体系还没有 形成，招标投标这种科学的市场交易行为，还在很大程度上没有被大部分市场主 体所自觉接受，加之长期计划经济体制的影响，以及在经济体制转轨中出现的腐 败现象也严重地阻碍和干扰着招标事业的健康。主要表现为：招标总量在全国固 定资产投资总额中所占的份额太小，几乎不成比例，对全国经济建设的影响甚微。 第一章绪论 我国招标事业发展步伐不快的原因是多方面的，但主要的还是认识问题。招 标在世界上已有近2 0 0 年的历史，在我国开展此项工作毕竟不n - 十年，可以说 是市场经济中的一个新生事物。招标的优越性及其在经济建设中的作用，还不为 社会各方面所认识，未被普遍接受。因此导致招标投标工作中存在着认识误区和 诸多问题，主要表现在以下几个方面： 1 认识误区 对招标在经济建设中的作用认识不足，很多单位主要关注的是争取到投资， 多上项目，一旦有了项目，对在实施过程中如何节约投资的问题，则重视不够， 认为招标不招标无所谓。 认为招标是市场行为，应该在市场经济中自由发展，政府用不着去管，缺少 行政推动的力度；还有的认为招标是项目单位自己的事，强制推行招标会干涉企 业的自主权。 对招标机构作用认识不足，甚至有人怀疑招标机构存在的必要性。 上述认识，直接影响着我国招标投标事业的发展，对我国市场经济的完善和 发展，具有一定的滞后作用。 2 主要问题 管理体制不顺 近年来，招标投标工作经历了从计划经济体制到社会主义市场经济体制的转 变，虽然在探索过程中积蓄了一些经验，但管理体制问题一直未能很好解决，这 是影响招标投标工作开展的一个重要方面。从管理机构来看，目前，全国招标投 标工作主要在工程建设、机电产品、科研项目等领域进行，这些领域分属建设部、 国家经贸委、科委、外经贸部管理，并且各部门、各地方都有自己的规定和办法， 有自己的一套体系和人马，形成条块分割、行业垄断局面，国家统一的市场体系 难以形成，招标机构的作用难以发挥。目前，我国现有的招标机构分属不同行业 部门管理，其法律地位不明确，职责、权限不清，收费不统一，在性质上，有的 是行政机关，一个机构两块牌子，有的是事业单位，有的既是行政机关又是企业， 政企不分。因此，有的招标机构内部管理不善，招标行为不规范，出了问题，无 人解决，无章可循。 对于招标投标机制的理论研究与探讨仍十分薄弱。 先进的实践需要先进的理论作指导。我国专门从事招标投标机制理论研究的 专家和学者为数不多，其中还有不少人属于“摸着石头过河”。高等院校管理教 材中对招标投标进行的研究和探讨更为鲜见。 法制不健全 由于国家尚未颁布统一的相关招标投标法律，使得招标投标工作基本上依据 第一章绪论 很少。这些年，为了适应工作需要，虽然一些部门制定了一些行业性的招标投标 管理规章和文件，有的地方政府还制定了一些具体的管理办法，但是由于政出多 门，各种规定不一致，执行中存在着各搞一套的现象，从而影响了招标投标工作 的正常进行。另外，由于不同程序的行政干预，现有的规定也无法进行，少数人 利用手中的权力牟取私立，阻碍和干扰正常的招标投标活动。 秩序混乱，违法现象较为普遍 因目前招标投标活动无法可依反映在企业自行招标过程中致使公开、公平、 公正的招标投标原则流于形式，一些企业为争取项目，争订货单，使用各种手段， 展开“公关”大战，诸如串通招标、虚假招标、贿赂招标、泄漏标底等违法犯罪 现象较为普遍，严重扰乱了市场秩序，导致不公平竞争，造成国有资产大量流失。 1 2 2 目前国内外投标决策的研究情况 招投标制作为市场经济的产物，在世界上已经持续了一百多年，相对于其他 领域来说，这一领域的研究明显偏少。在国外，学者们多重视招投标法的研究和 探讨，重视合同条件的研究，即重视招投标的程序化、规范化、法制化的研究。 联合国贸易委员会自1 9 6 6 年成立以来，一直致力于通过指定国际协定或示范法 等基本法律的形成促进国际贸易法律的规范化和统一化。欧盟在成立欧洲经济 共同体条约的指导下，相继颁布了关于公共采购各领域的“委员会指令，共 同构成了独具特色的公共采购法律体系。1 9 9 4 年关贸总协定最终达成的政府 采购协议成为欧美对自己已有的招标法律、规则进行修订的依据。国际咨询工 程师联合会制定的被成为土木工程合同范本f i d i c 条款，作为国际招标项目的 国际惯例被广泛应用。 我国工程建设招标投标制起步较晚，已成为工程建设市场首选的和主要的交 易方式。中华人民共和国招标投标法对招标的范围，招标投标的基本原则， 招标、投标、开标、评标、中标的具体运作程序和行为规范，以及违法行为的法 律责任等，做了全面系统的规定。其规范的重点是工程建设项目的招标投标活动。 今年来，招投标市场己显示出日趋激烈的竞争，我国的承包商在招投标的竞 争市场中逐渐成熟取得了成功的经验。目前，国内的学者一般把投标过程分为准 备阶段、投标阶段、中标阶段等三个阶段。他们在这个领域中的研究成果主要表 现在：王健、李立曾在基于模糊综合评价的工程投标决策方法中指出应用模 糊理论，建立投标竞争投标决策模型，分析了多个可能的影响投标的因素。借助 于这个模型，承包商可以提高决策过程的质量，在投标过程中处于竞争优势。杨 俊琴在公路工程投标项目风险分析的人工神经网络模型中指出，对投标项目 进行风险分析是投标前期决策的重要环节。他的观点是通过投标项目风险因素辨 第一章绪论 识，建立了基于b p 神经网络的风险分析模型，用m a t l a b 5 3 开发了分析软件， 为投标人在进行决策时提供了个有效的风险分析工具。文春生在一种基于数 据挖掘的投标决策支持系统模型中提出了基于数据挖掘的投标决策支持系统模 型，概述了数据挖掘技术和数据仓库技术。将该模型与投标实际相结合，成功地 解决了投标决策中所遇到的机会分析问题。 除此以外国外也有不少学者进行了对投标决策的研究。h o 西a ta d e l ia n d m i n g y a n gw h 在( ( r e g u l a r z a t i o nn e u r a ln e t w o r kf o rc o n s t r u c t i o nc o s te s t i m a t i o n ) ) 中 认为工程管理的质量，取决于建筑工程造价预测的准确性，在研究中应用一种规 范化的神经网络，开发了一种建筑工程造价预测的神经网络技术，可以作出可靠 的造价预测。a l ia s h a s h 在 s u b c o n t r a c t o r s b i d d i n gd e c i s i o n s ) ) 中认为许多不确 定的因素影响了承包商的报价决策，研究表明业主的信誉、支付习惯、领导能力、 工程管理能力是影响承包商报价决策的主要因素。s e d o z z i ，s m a b o u r i z k ，s l s c h r 在 u t i l i t y t h e o r ym o d e lf o rb i dm a r k u pd e c i s i o n s ) ) 中提出了一种投标报价决 策的实用分析模型。在这个模型中，他们把影响投标报价的因素分为三类2 1 个 因素，分别是环境因素：工程地点、劳务可靠性、劳务可利用性、市场条件、竞 争情况、未来的工程、以前的利润、以往的失败；公司因素：现存工作量、规模、 业主、其它风险、工程复杂性、工期、流动资金、估计的不确定因素。1 2 1 3 本文的研究思路、结构及创新点 ：工程招投标是国际上广泛采用的一种建设工程交易方式。其突出的优点是将 公开、公平、公正的市场机制引入工程建设领域，使工程建设项目的发包方、承 包方、中介方等市场主体的活动更加规范、透明和安全，显著提高了工程建设的 投资效益。二十一世纪，全球经济的一体化进程将进一步加快，尤其是随着我国 加入w t o ，在我国对外开放工程承包业来说既存在着巨大的机遇，又存在着严 峻的挑战。为了发展承包业，提高各单位在承包市场的地位，争取工程建设的机 会，有必要对工程建设投标策略进行认真研究。 本文以如何增加投标中标率为线索，分别从投标项目的优选决策、投标报价 的策略研究和投标风险研究进行叙述和说明。 ：本文第一章首先提出了招投标的概念及发展历史，而后又对我国目前招投标 现状进行了阐述，意在引出如何更好的进行招标、投标。最后提出了本文的研究 思路、结构和创新点。 第二章是本文的一个重点章节，对投标项目优选决策方法进行了研究分析。 在投标优选策略研究中，由于复杂系统通常存在多个决策者或决策部门，因此运 用群组a h p 聚类分析法，建市群组层次分析模型，并在确定不同专家权重的问 第一章绪论 题上采用聚类分析法，有效地解决了工程项目竞争投标战略因素影响重要程度确 定的问题及多个专家不同权重的问题，这是本文的第一个创新点，把聚类分析和 a h p 分析综合运用到投标项目优选决策研究里。对各个投标项目的分析更为客 观和准确，弥补了传统决策方法的一些缺陷，从而使投标项目的优选更具科学性。 第三章讨论了投标报价技巧运用是否得当，在很大程度上影响工程中标后的 经济效益。因此在分析了目前我国投标报价存在的问题之后，针对性地提出了解 决办法。比如进行初步报价合理性分析、投标报价方式的策略研究以及投标报价 的竞争性策略研究等。从定性和定量两个方面分别入手，为中标并获得良好的经 济效益打下坚实的基础。 第四章通过利用马尔科夫决策分析模型对工程项目投标风险进行了数据分 析。众所周知，马尔科夫原理具有利用现在状态及变化趋势来预知未来状态的作 用，本文将马尔科夫决策法与多目标投标风险决策结合在一起，从而提出了一种 新的解决投标风险决策的方法。这就是本文的第二个创新点。 第二章投标项目优选决策方法的研究 第二章投标项目优选决策方法的研究 2 1 确定投标项目决策的影响因素 因为承包商自身的状态和其所处的竞争环境不断变化，同时市场上的招标信 息很多，每个招标项目亦都有各自的特点，承包商需综合多方面因素进行项目优 选。所以在进行投标前期决策时，承包商首先要根据手头掌握的资料，针对本公 司有资格承包的项目，结合内部条件和外部环境，确定项目择优时考虑的因素。 一般来讲，承包商决定是否参与竞争主要考虑以下几个方面，自身情况、施 工能力( 人员条件、机械条件、同类工程经验等因素) 、管理能力、现有资源能 否满足拟投标项目，对公司未来发展的有利程度、工程项目情况、项目条件( 包 括工程性质、规模、复杂程度、现场、材料供应及运输条件) 、业主情况、业主 信誉、资金条件和合同条件、竞争对手情况、对手竞争力的大小。最后，还要考 虑中标后的盈利情况。 对于国际承包项目投标，还需要考虑：项目所在国的政治经济形势，货币稳 定程度，投资支付条件，人、机进出该国条件，该国法律对外商的限制等等。 对于分包项目投标，则还应多考虑：按期支付的保证，总包商的管理能力， 总包商的公正性等等。 影响投标优选决策的因素很多，而且相互交叉、渗透，承包商应根据具体情 况，确定出既能概括决策涉及的范围，又便于独立对比分析的因素。 2 2 投标项目优选决策的重要性 项目产品的唯一性，项目建设的复杂性，项目环境的诸多不确定性，以及其 实施持续时间长资金规模大等特点决定了建筑企业的承包经营存在很大风险。从 而建筑企业在争取项目的承包权投标时要慎重决策，尽可能符合企业的整体战 略，使预期效益最大化。面对建筑市场的众多项目，企业不能投标心切而不加选 择地见标就投，应该综合评定各方面的影响因素，同时结合自身的情况决定是否 投标，投哪个标，否则一是不容易中标，再则即使中标也将难以盈利造成大量资 金和机会的浪费影响自身的生存及发展。 所以在投标前期购买标书之前承包商企业首先要解决是否投? 投哪个? 这 样一个多方案多目标的选择决策问题，选择投标对象的定量分析方法很多，如层 次分析法、多目标规划法、决策树法、加权系数法、专家群组决策法等。对于投 第二章投标项目优选决策方法的研究 标项目优选决策方法的研究是本章的重点。 2 3 投标项目优选决策模型的建立 从已有的决策模型的研究来看，层次分析方法( a h p ) 是一种实用多准则( 或 多因素) 的决策方法，因此，根据工程招投标活动中的特点，按照层次分析方法 来建立多参数的决策模型。 2 3 ia h p 的基本原理和基本方法 层次分析法简称a h p 法，是用于处理有限个方案的多目标决策方法，它是 由美国著名运筹学家萨蒂( s a a t t y ，t l ) 教授于2 0 世纪7 0 年代提出来的，现已 被广泛应用。 1 a h p 的基本原理 a h p 的基本思想是把复杂的问题分解为若干层次，在最低层次通过两两对 比得出各因素的权重，通过由低到高的层层分析计算，最后计算出各方案对总目 标的权数，权数最大的方案即为最优方案。 决策的实质是进行比较，通过比较作出选择，但对于缺乏公度性的多目标决 策问题来说，由于无法用一个同一尺度去衡量比较各个不同目标，因此，惟一可 行的办法是进行两两比较。通过将两两比较后的结果填入判断矩阵，求解判断矩 阵的特征值和特征向量，然后确定各目标重要性的加权值。 a h p 方法的基本假设是层次之间存在递进结构，即从高到低或从低到高递 进。当复杂系统中某一层次既可以直接或间接地影响其他层次，同时又直接及间 接受其他层次影响时，就不属于层次分析范围，需要用网络模型来描述。 2 a h p 的基本方法 a h p 的基本方法是建立层次结构模型。建立层次模型，首先要对所解决问 题有明确地认识，弄清它涉及哪些因素，如目标、分目标、部门、约束、可能情 况和方案等等，以及因素相互之间的关系。其次将决策问题层次化。将决策问题 划分为若干个层次，第一层是总目标层，即要达到的目标；中间层常称为分目标 层、标准层、部门层、约束层、准则层等；最低层一般是解决问题的方案，或者 与问题有关的可能情况，常称为方案层或措施层。 建立层次模型之后，可以在各层元素中进行两两比较，构造出判断矩阵。判 断矩阵是定性过渡到定量的重要环节，再通过求解判断矩阵的特征向量，并对判 断矩阵的一致性进行检验，检查决策者在构造判断矩阵时判断思维是否具有一致 性【3 1 。 第二章投标项目优选决策方法的研究 通过一致性检验后，便可按归一化处理过的特征向量作为某一层次对上一层 次某因素相对重要性的排序加权值，然后从高层次到低层次逐层计算排序权值， 得出层次总排序。 最后是对总排序的一致性检验，通过检验，则其结果可用于决策，否则需要 重新调整判断矩阵。 2 3 2 运用群组a h p 进行项目决策的优选 为了使决策科学化、民主化，一个复杂系统通常总是有多个决策者( 即专家) 或决策部门参与决策的。这样在用a h p 模型进行专家咨询时，对同一个准则， 将获得多个判断矩阵。因此有必要对多人决策，即所谓群组决策( 简称群组a h p ) 进行研究，以求获得一个合理的综合结果。 关于群组a h p 问题，萨蒂，奈维斯等都作了研究，也提出了一些很有价值 的研究，这些方法大体可以分为两类：特征根法及拟和方法。本章重点介绍特征 根法中的加权几何平均综合判断矩阵法。 1 判断矩阵 判断矩阵是层次分析法的核心。判断矩阵是通过两两比较得出来的。设w i 表示反映第i 个方案对于某个最低层目标的优越性或某层第i 个目标对于上层目 标的重要性的权重，以每两个方案( 或子目标) 的相对重要性为元素的矩阵： a = 彬彬 彤 形形 彬 形 职 形 k ( 2 一1 ) 称为判断矩阵。 设a i i - 互，则判断矩阵的元素具有如下性质： 。形 。 ( 1 ) a i i = l ， ( 2 ) a i i - 上： 8 f i ( 3 ) a i j 2 a i k a k j 判断矩阵a 中的元素a u 可以利用决策者的知识和经验估计出来，例如，对 于某一层的子目标1 和子目标2 ，如果决策者认为子目标1 稍微重要于子目标2 ， 第二章投标项目优选决策方法的研究 贝, l j a 1 2 = 3 ，a 2 l = j 1 ：如子目标1 明显重要于子目标2 ，贝, l ja 1 2 = 5 ，a 2 1 _ j 1 等。由于决 策者的估计并不是很精确的，因此，第三条性质不一定成立。 判断矩阵中元素知的确定，可按表2 1 确定。 表2 1判断矩阵中各元素的确定 两目标相比 l 同样重要 3稍微重要 5 明显重要 7 重要得多 9极端重要 2 ，4 ，6 ，8介于以上相邻两种情况之间 以上各数的倒数两目标反过来比较 2 权重的确定方法 由判断矩阵a 确定权重w i ，可以有许多方法，下面介绍特征向量法中的和 积法。 对于n 阶矩阵a ，由矩阵理论有： a w = 1 1w( 2 2 ) 式中，w 为向量，且w = ( w 1 ，w 2 ，一，w 。) 1 ，t 1 为判断矩阵a 的特征根， w 即为特征根所对应的特征向量。 对于满足判断矩阵元素的三个性质的判断矩阵，称之为完全一致性判断矩 阵，此时，判断矩阵的最大特征根k 戤= = 1 1 ，其余特征根为0 。 对于通过两两对比的方法构造出的多目标决策问题的判断矩阵，常常不满足 第三个性质，因而不一定是完全一致性判断矩阵。若离完全一致性不远，则判断 矩阵基本可用，但不能以n 作为最大特征根，应设法求出相应的特征向量，作为 判断优先权数。因此，在构造好了判断矩阵之后，既要检验判断矩阵的一致性， 还要求最大特征根及所对应的特征向量，下面介绍具体步骤f 4 l 。 设判断矩阵： a = q 1a 1 2 a 2 1 g 2 2 q n l a n 2 口l 。 。 口朋 ( 2 3 ) 将判断矩阵每- - n 归一化： 乏= 善 i , j = l ，2 ，n ( 2 4 ) k f f i i 第二章投标项目优选决策方法的研究 ( 2 )将每- n 经归一化后的矩阵按行相加： m i = 嘞 i = l ，2 ，n ，= l ( 2 5 ) ( 3 ) 将向量m = ( m l ，m 2 ，一，m n ) t 归一化： w i - 坠 i - 1 ，2 ，n ( 2 6 ) 鸩 j = l 所求得w = ( w 1 ，w 2 ，一，w 。) t 即为所求特征向量。 ( 4 )计算判断矩阵最大特征根 k 喜等 c 2 吲 式中( a w ) i 表示向量a w 的第i 个元素。 3 一致性检验 一致性检验是通过计算一致性指标和检验系数检验的。 一致性指标： c i ：鱼二! ( 2 - - 8 ) f 一l 校验系数： c r - - 兰( 2 9 ) 刖 其中，砌是平均一致性指标，可通过表2 2 查得。一般地，当c r 0 1 时， 可认为判断矩阵具有满意的一致性，否则，需要重新调整判断矩阵。 表2 2刚系数表 i 阶数 34567 8 9 r io 5 80 9 01 1 21 2 41 3 21 4 l 1 4 5 4 层次加权 设某决策问题有m 层目标( 不包括总目标) ，把各方案作为m + l 层，每相 邻两层之间具有完全的层次关系，且设第i 层目标有n i 个，第i + l 层目标( 或方 案) 有n 个，用w p 表示这两层之间的权重矩阵，则它有n ；行n i + l 列。 设各方案对总目标的权重分别为为w 1 ，w 2 ，”，w 。，w = ( w l ，w 2 ，一，w 。) ，w 可按下式计算： w = 州o ) w ( 1 ) w c 2 ) 彬m ( 2 1 0 ) 各方案依关于总目标的权重大小按顺序排成一列，具有最大权重的方案就是 最优方案1 5 】。 下面讨论专家权重的确定。 第二章投标项目优选决策方法的研究 5 专家权重的确定 由于每位专家所处的社会环境不同，个人的经历、经验、文化背景及个人的 需求、偏好均不尽相同，给出的判断矩阵，求出的专家权重也不一定类同，那么 每位专家的个体排序向量中对综合排序向量起多大的作用，也即每位专家的权重 是多少，目前对个体权重系数的确定，往往依据专家个人的声望、权威性等因素 人为确定，权值确定后，对于不同的准则层，专家权重一般不再改变，这种专家 权重系数的确定方法存在以下两个方面的问题： 一是对于不同的准则层，专家个体的排序向量对综合排序向量的权重系数不 应采用相同的方法，因为不同准则层，专家的专业知识、经验优势不一定相同： 二是对专家之间的声望、权威性作出明显比较非常困难的，而把这种比较量化更 加复杂。 基于以上讨论，本文将模式识别的理论方法应用于a h p 的群组决策中，把 专家个体排序向量看作待识别的样品，通过对其进行聚类分析，判别其客观可信 性，根据聚类结果给专家赋权。这种方法称为群组a i i p 聚类分析法1 6 。该方法 改变传统的思路和做法，依据专家个体排序向量的质量( 聚类结果) 来确定专家 权重。 ( 1 )群组a h p 聚类分析 聚类分析作为模式识别的一种分类方法，常常被用来判断样品质量的好与 坏。为了判断专家个体排序向量的客观可信性，首先对个体排序向量进行聚类分 析。将个体排序向量划分为不同类别，必须定义一种相似性的测度来度量同一类 中个体排序向量间的类同性1 7 1 。 ， 对于n 个投标项目m 个专家得到的1 1 3 个排序向量， w i = ( w 1 1 ，w 1 2 ，一，w 1 n ) 1( i _ l ，2 ，一，m ) 个体排序向量w i 和w ；之间的相似性测度采用夹角余弦定义 o z w b w 畸 c ( i j ) = f 生彳一( 2 - - 1 1 ) 【( w 2 d ) ( w 2 勾) 】l 2 k = lk = l c ( i , j ) 满足下列条件： ( 1 ) c ( i j ) = l ，第i 个专家与第j 个专家的个体排序向量完全相似； ( 2 ) c ( i j ) 1 ，对一切i j ( i j m ) ； ( 3 ) c ( i , j ) = c o ，i ) ，对一切i j ( 嵋m ) 。 根据相似系数可判断两个个体排序向量的相似程度：c ( i j ) 越接近于1 ，说 明第i 个专家与第j 个专家的个体排序向量越相似。 第二章投标项目优选决策方法的研究 类间的相似性测度用重心( 该类样品的均值) 作为代表。设将个体排序向量 w i ( 1 i m ) 划分为t 类：q l ，q 2 ，q t ，q p 和的重心分别是g p 和g q ，则 q p 和皿间相似性测度定义为g p 和g q 两向量间的夹角余弦，计算公式参照式为 ( 2 一1 1 ) 。 由个体排序向量相似性测度和类间差异性测度的计算公式可以明确个体排 序向量间的相似程度和类间的差异程度，那么当相似程度达到一定水平时可将两 个个体排序向量归为一类。针对实际问题，还必须给出一种相似性测度的阈值t ， 按最近邻规则判别个体排序向量的类属，即如果两个体排序向量w 。和w 。有 c i j ) t( 2 1 2 ) 则专家i 和专家j 聚为一类。 在实际应用时，采用系统聚类法( h i e r a r c h i c a lc l u s t e r i n gm e t h o d ) 对个体排 序向量进行聚类，基本思想为：先假设每个个体排序向量各自成一类，然后算出 各类之间的相似性测度，把具有最大相似性测度的两类间的相似性测度数值和阈 值比较，如果小于该阈值，则聚类结束，如果大于该阈值，则将这两类并作一类， 如此下去，知道各类别之间的相似性测度满足阈值要求为止f 8 】。其计算机流程图 如图2 1 所示。 图2 1 个体排序向量系统聚类计算机流程图 ( 2 ) 群组a h p 专家权重系数的确定 通过对个体排序向量的聚类分析，将个体排序向量划分为不同的类别。假设 第二章投标项目优选决策方法的研究 将m 个个体排序向量聚集成t 个类别( 显然有t m ) ，第p 个类( p t ) 包含个 体排序向量为巾。个( 籼称为类别踽的类容量) ，不妨进一步假设第i 个个体排 序向量属于第p 类，类别n p 中包含的个体排序向量个数籼与个体排序向量总 数m 的比值，称为个体排序向量w 的置信因子，用a 。表示 ai=中加(2-13) 由式( 2 1 3 ) 知，同一类别中的个体排序向量具有相同的置信因子，也即 同一类中的个体排序向量所表达的评价信息可以认为是相似的( 因为它们之间的 相似性系数满足阈值要求) 。而属于不同类别的个体排序向量所表达的评价信息 可以认为不相似。由此有以下权重系数确定原则。类容量较大的类中个体排序向 量所表达的评价信息符合较多评价者的意见，对应的专家应赋予较大的权重系 数；类容量较小的类中的个体排序向量所对应的专家应赋予较小的权重系数”】。 专家i 的权重系数0 3 i 与个体排序向量w i 的置信因子巩成正比 碱= j k a i ( 九为比例系数) ( 2 1 4 ) 进一步推导有 yc o , ：1 j _ 1 i = l 1 ：t 0 2 ：- 一a 1 a 2 ：i i m 解方程组( 2 一1 5 ) 有 f d i - = - a i 口j = l 因为属于同一类的个体排序向量有相同的置信因子，所以 q = 噍幸a q = ( ( 九) 2 ) m j = lq = lq = l 由( 2 1 6 ) ( 2 1 7 ) 两式得 i = 九( 力) 2 ( 2 1 5 ) 式中力为个体排序向量w 。所在q ，类容量；( o ，为专家i 的权重。从而计算出， ( i ，2 ，饥) f 9 】o 这样，我们就较好地解决了专家权重的确定问题。 、j、j、， 6 7 8 t l l 1 l 一 一 一 2 2 2 第二章投标项目优选决策方法的研究 2 3 3 运用群组a h p 聚类分析进行投标项目优选方法评价 运用群组a h p 聚类分析进行投标项目优选方法较好地处理了工程项目竞争 投标战略因素影响重要程度确定的问题以及多个专家不同权重的问题，对各个投 标项目的分析更为客观和准确，弥补了传统决策方法的一些缺陷，从而使投标项 目的优选更具科学性【l o 】。 2 4 实例分析 例：天津滨海国际机场外围配套西减河、排咸河河道改造工程 工程概况：天津滨海国际机场外围配套西减河、排咸河河道改造工程位于天 津市东丽区，是灌溉和排沥的两条重要河道，两条河道均为一级河道。 第一合同段( d 1 ) ：西减河改造起止桩号：x 0 + 0 0 0 0 0 - - - x 2 + 0 0 0 0 0 ，含灌排 泵站一座及3 座涵闸等工程，最大流量约2 4 立方米秒。第二合同段( d 2 ) ：西 减河改造起止桩号：x 2 + 0 0 0 0 0 x 4 + 0 0 9 0 0 ，含灌排泵站一座及1 座涵闸等工程， 最大流量约2 0 立方米秒。第三合同段( d 3 ) t 排咸河改造，其全长约2 0 0 0 m ， 最大管径( p 2 6 0 01 1 1 1 1 1 。 2 4 1 投标项目影响因素的分析 ( 1 ) 业主方面的影响因素分析 该项目的业主单位天津市政建设发展有限公司投资兴建过很多大型高速公 路建设项目，信誉度高。在以往的投资建设项目中，资金充足，未有拖欠工程进 度款的情况。 ( 2 )工程项目的影响因素分析 该工程项目处于天津市东部地区，属于常规河道改造施工，施工难度较小。 此外该项目占用农田较少，故征地容易，拆迁少，前期施工准备的工期较短， 对整个工程进度有利。 ( 3 )施工企业的影响因素分析 此投标单位是近几年迅速发展起来的施工企业，具有雄厚的机械设备资源， 施工技术水平不断提高。职员大多为年轻人，思想活跃，敢想敢干，具有许多高 学历的技术管理人员，管理水平较高。 目前此单位已经承担了国内5 6 个工程项目，工程任务基本饱满。为了充 分发挥公司的资源效益，该投标单位对该项目采取力争中标，微利保本的投标策 略。 厂 lb 层i i 一 厂 c 层l i 一 第二章投标项目优选决策方法的研究 ( 4 ) 市场环境的影响因素分析 参与该工程项目投标的单位很多，但对这些投标单位的情况都较为熟悉，从 市场建筑材料供应情况来看，建筑材料的价格处于平稳。