基于模糊层次分析法的汽轮发电机组投标决策模型

周俊

摘 要：考虑到汽轮发电机组中汽轮机、发电机、锅炉设备（以下简称为“主设备”）在火电厂热力系统中的重要性，其评标办法一般采用综合评价法，投标价格过高或者过低都会导致投标失败。在市场竞争日益激烈、投标价格混乱的市场环境下，合理的报价可以提高投标成功率。本文将模糊数与层次分析法相结合构建出投标决策模型，降低評价过程中主观偏好和信息不完全对结果的影响。结合实例验证，该模型起到了较好的效果。

关键词：汽轮发电机组 投标 模糊层次分析法 决策

中图分类号：F272 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0124-03

近几年，中国电力市场需求增长随着国家整体经济增速的放缓而相应放缓，其中火力发电市场在用电量下降和生态环境建设的双重压力下呈较快地下降趋势。2013年，全国火电机组全国平均发电降到4500小时，新增装机量3600万千瓦，两项指标均创了十年来的新低。整体市场的低迷，造成了新建项目很难开工建设，对主设备制造商的生产都造成了较大的压力。为了在有限的新建项目上中标，每次主设备招标的竞争都非常激烈，为了能够中标，各大制造商都使出浑身解数制定各种投标策略。由于主设备在火电厂热力系统中的重要地位，主设备招标的评标办法一般采用综合评价法，考察各投标产品的“性价比”。因此，投标中如果报价过低可能会导致亏损，而报价过高也会导致失败。因此，本文结合模糊数和层次分析法构建了主设备投标决策模型，通过构建层次结构对竞争形势进行判断，为制定合理的报价策略提供决策依据。

1 主设备投标决策模型的构建

1.1 模糊层次分析法F-AHP

层次分析法AHP是美国运筹学专家萨迪教授[1]（1980）提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。一般分为如下五个步骤[2]：（1）确定目标；（2）建立问题的递阶层次结构模型；（3）两两比较判断；（4）计算被比较元素的相对权重；（5）计算总权重并排序。从以上步骤可以看出，AHP是一种将定性分析和定量分析相结合使决策思维过程规范化的分析方法，用数量形式反映人类决策思维并处理主观偏好，适用于如投标决策这种难以完全定量分析的问题。

美国的L.A.Zadeh教授[3]（1965）用模糊集理论实现了对模糊概念的定量刻画。其基本思想是将只能取0和1的经典集合进行扩展，使元素对集合的隶属度任取区间[0，1]中的数值。模糊集通过隶属函数刻画模糊现象，类似于用经典集合描述非模糊现象[4]。

本文引入模糊集将AHP扩展为F-AHP。F-AHP考虑了在对于边界模糊的问题进行决策过程中人类主观思维判断的模糊性，可使避免有效信息被过滤，提高数学模型对实际情况刻画的精确性。

1.2 模糊比例标度

1.3 模糊互补判断矩阵

1.4 模糊互补矩阵的一致性检验

为了方便计算、简化工作量，在本文中取。

在实际决策中，因为人思维的局限性，完全一致的矩阵几乎不可能得到，我们对一致性设定一个期望值，作为接受矩阵A为一致性的指标。当认可矩阵是具有一致性。主设备投标是多因素复杂项目，由软件模拟计算得出阀值[6]。

2 实例验证

2.1 项目概况

某央企在福建投资2×1000 MW超超临界燃煤发电机组，国内主设备制造商SH、DF、HRB均全力投入竞标。

2.2 构建投标决策层次结构

根据招标文件中描述的评标细则，将商务、技术、价格三大方面的评标原则以及已知的潜在竞争者按照递阶层次结构的思路构建如图1所示的层次结构模型。

由图1可知，最上层的总目标为“投标方案”；中间层为评标主因素和评标子因素：评标主因素由“投标价格、商务资信、技术特性”组成，其中“商务资信”和“技术参数”分别支配有子因素；“备选方案”是整个层次结构中的最底层。未避免层次结构计算过于复杂，子因素层不再进行细分，对评标因素的考核内容和千瓦造价计算方法。

2.3 竞争对手的能力分析

根据SH、DF、HRB在近三年新建项目中的投标表现，对各家投标能力进行模拟。备选方案1按照SH自身水平报价、备选方案2模拟DF进行报价，方案3模拟HRB进行报价。

投标决策组专家按照比例标度对各方案进行重要度打分，并根据公式（1）～（4）通过excel表格计算出权重向量并进行一致性检验。如有专家构建的判断矩阵不符合，取其他专家的算数平均值替代。每个专家的评分通过一致性检验后，计算算术平均值统计偏好，得出最终的投标方案排序。计算过程详见表3～表9所示。

3 结论

根据最终权重大小排序，备选方案排序为C1>C3>C2，应采取C1为投标方案。就本文案例来看，最终作者以C1方案中标。如果按照最低价中标的思路，备选方案C3将成为投标方案，将会导致亏损；如决策组专家采用固定权重（技术权重60%，商务资信5%，价格35%）的主观评分法决策，由于备选方案C3仍将以微弱优势成为投标方案。

采用基于F-AHP的主设备投标决策模型，可以在投标时避免报出超低价对投标人带来的亏损风险，对定性评标因素进行了合理量化，最大程度地降低决策组的主观偏好和不一致性，投标决策更加准确。

参考文献

[1] Satty.T.L.“The Analytic Hierarchy Process”[M].New York：McGraw-Hill，1980.

[2] 许树柏.层次分析法原理[M].天津：天津大学出版社，1998.

[3] Zadeh.L.A.“Information and Control”[M].1965，8（3）：338-353.

[4] 胡宝清.模糊理论基础[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[5] 张吉军.模糊层次分析法（AHP）[J].模糊系统与数学，2000，14（2）：80-88.

[6] 公彦德，曾雪兰，吉建华.模糊互补判断矩阵的一致性检验及调整方法[C]//2005中国控制与决策学术论文集.沈阳：东北大学出版社，2005：1966-1968.