基于AHP方法的石油工程施工分包商選擇研究

姜永明，郝敬雷，劉福領(lǐng)

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

目前，在石油工程建設(shè)項目施工領(lǐng)域按照施工企業(yè)資質(zhì)等級可分為總承包、專業(yè)分包和勞務(wù)分包三個層次?？偝邪掏ㄟ^競標(biāo)方式參與石油工程建設(shè)市場競爭，同時總承包商根據(jù)其自身實際需要，將其所承包工程中的部分專業(yè)工程或勞務(wù)作業(yè)發(fā)包給具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)分包商或勞務(wù)分包商來完成。因此，在石油工程建設(shè)項目施工中，總承包商經(jīng)常會遇到如何評價和選擇分包商的問題，本文基于層次分析法(AHP)對這類決策問題進(jìn)行實例分析，通過層次分析方法客觀評價分包商相對狀況，在一定程度上減少了主觀因素的影響。

1 層次分析法（AHP）概述及其應(yīng)用步驟

1.1 AHP方法概述

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，縮寫為 AHP）是美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授T.L.Saaty于上世紀(jì)70年代初，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。該方法的原理為根據(jù)決策問題的性質(zhì)和要達(dá)到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，從而最終使問題歸結(jié)為最低層(供決策的方案、措施等)相對于最高層(總目標(biāo))的相對重要權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的排定[1-3]。

1.2 AHP方法應(yīng)用步驟

層次分析法（AHP）應(yīng)用的基本步驟為[4,5]：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)的基本模型。

（2）建立判斷矩陣，采用1～9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法建立。

（3）層次單排序及其一致性檢驗，當(dāng)相對一致性指標(biāo)CR＜0.1時, 認(rèn)為判斷矩陣基本符合一致性條件。

（4）層次總排序及整體一致性檢驗，當(dāng)方案層總排序相對一致性指標(biāo)CR＜0.1時，認(rèn)為層次總排序結(jié)果具有較滿意的一致性并接受該分析結(jié)果。

（5）根據(jù)分析計算結(jié)果，作出合理選擇決策。

2 石油工程項目施工分包商選擇實例分析

2.1 石油工程項目施工分包商選擇AHP模型建立

在石油工程項目施工分包商選擇 AHP模型的建立過程中，確定評價分包商的準(zhǔn)則因素對于模型的建立至關(guān)重要。根據(jù)石油工程項目施工的實際情況以及對以往相關(guān)文獻(xiàn)的研究[2,6]，選取了6個對施工項目的安全，質(zhì)量，成本，進(jìn)度等目標(biāo)的實現(xiàn)起重要影響作用的因素作為評價和選擇施工分包商的準(zhǔn)則因素，它們分別是分包商的服務(wù)品質(zhì)、投標(biāo)價格、以往質(zhì)量表現(xiàn)，以往安全表現(xiàn)、當(dāng)前工作量和施工及管理人員狀況，并據(jù)此建立了石油工程項目施工分包商選擇的AHP模型，見圖1。

該分包商選擇模型主要有3個層次構(gòu)成：頂層為目標(biāo)層，標(biāo)明決策問題的總目標(biāo)Sb，即：選擇滿意的分包商；中間層為各個比較的準(zhǔn)則因素層，定義為C1～C6；最底層為備選方案層S1～S5，這里有5個可供選擇的分包商。

2.2 判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

判斷矩陣是表示下層所有因素對上一層某一個因素的相對重要性的比較，主要通過專家對各個因素評估后打分，并采用成對比較法獲得。每次取兩個下層因素對上一層某一個因素的重要程度之比記為 aij(aji= 1／aij)，aii=1，全部比較結(jié)果記成對比矩陣A。一般來說，AHP采用l～9比較標(biāo)度法，具體見表1。

圖1 石油工程項目施工分包商選擇的AHP模型Fig.1 The AHP model of petroleum engineering project construction subcontractors selecting

表1 判斷矩陣標(biāo)度及其含義[7,8]Table 1 Judgmentmatrix scale and its meaning

2.2.1 C1因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對C1因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對服務(wù)品質(zhì)這一準(zhǔn)則因素的相對權(quán)重，C1因素的判斷矩陣見表2。

表2 C1因素的判斷矩陣Table 2 C1 factor judgmentmatrix

通過對表2進(jìn)行分析計算得到：

2.2.2 C2因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序通過對 C2因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對投標(biāo)價格這一準(zhǔn)則因

素的相對權(quán)重，C2因素的判斷矩陣見表3。

表3 C2因素的判斷矩陣Table 3 C2 factor judgmentmatrix

通過對表3進(jìn)行分析計算得到：

2.2.3 C3因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對 C3因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對質(zhì)量表現(xiàn)這一準(zhǔn)則因素的相對權(quán)重，C3因素的判斷矩陣見表4。

表4 C3因素的判斷矩陣Table 4 C3 factor judgmentmatrix

通過對表4進(jìn)行分析計算得到：

2.2.4 C4因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對 C4因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對安全表現(xiàn)這一準(zhǔn)則因素的相對權(quán)重，C4因素的判斷矩陣見表5。

表5 C4因素的判斷矩陣Table 5 C4 factor judgmentmatrix

通過對表5進(jìn)行分析計算得到：

2.2.5 C5因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對 C5因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對當(dāng)前工作量這一準(zhǔn)則因素的相對權(quán)重，C5因素的判斷矩陣見表6。

表6 C5因素的判斷矩陣Table 6 C5 factor judgmentmatrix

通過對表6進(jìn)行分析計算得到：

2.2.6 C6因素判斷矩陣建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對C6因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個備選分包商對施工及管理人員狀況這一準(zhǔn)則因素的相對權(quán)重，C6因素的判斷矩陣見表7。

表7 C6因素的判斷矩陣Table 7 C6 factor judgmentmatrix

通過對表7進(jìn)行分析計算得到：

2.2.7 準(zhǔn)則因素判斷矩陣的建立、一致性檢驗及層次單排序

通過對評價準(zhǔn)則因素的判斷矩陣的建立及層次單排序，可確定每個準(zhǔn)則因素對總目標(biāo)Sb的相對權(quán)重，準(zhǔn)則因素的判斷矩陣見表8。

表8 準(zhǔn)則因素的判斷矩陣Table 8 Criteria factors judgmentmatrix

通過對表8進(jìn)行分析計算得到：λmax=6.194 9，CI=0.038 3，CR=0.030 9<0.1；wSb=(0.058 8, 0.134 7 ,0.290 2, 0.350 9, 0.056 7, 0.108 8)T。

2.3 層次總排序及整體一致性檢驗

通過層次總排序，可最終確定方案層（備選分包商）相對于目標(biāo)層（選擇滿意分包商）的相對重要權(quán)值，層次總排序結(jié)果見表9。

表9 層次總排序Table 9 Total sequencing of each level

通過層次總排序的一致性檢驗，

CR=0.0286<0.1，說明層次總排序結(jié)果具有滿意的一致性。

2.4 結(jié)果分析

從表8的計算結(jié)果可以看出，各準(zhǔn)則因素對總目標(biāo)Sb的相對重要權(quán)值從大到小排序依次為：安全表現(xiàn) C4>質(zhì)量表現(xiàn) C3>投標(biāo)價格 C2>施工及管理人員狀況C6>服務(wù)品質(zhì)C1>當(dāng)前工作量C5，因此，在施工分包中要選擇一個滿意的分包商，首先要考慮的準(zhǔn)則因素按順序分別是安全表現(xiàn)、質(zhì)量表現(xiàn)；其次是投標(biāo)價格、施工及管理人員狀況也是相當(dāng)重要的考慮因素；再次服務(wù)品質(zhì)、當(dāng)前工作量等因素適當(dāng)?shù)目紤]進(jìn)去，作為參考因素來選擇滿意的分包商。

從表9的計算結(jié)果可以看出，方案層的5個備選分包商相對于目標(biāo)層的相對重要權(quán)值從大到小排序依次為：備選分包商 S5>備選分包商 S1>備選分包商S3>備選分包商S2>備選分包商S4，因此，在選擇分包商時，應(yīng)優(yōu)先選擇備選分包商S5作為滿意分包商。

3 結(jié) 語

AHP方法作為多方案的評價決策工具，它把影響選擇施工分包商的諸多準(zhǔn)則因素作為一個系統(tǒng)來綜合考慮，以定量方式為主，定性為輔。可以有效的處理不易量化的多準(zhǔn)則因素通過專家評估打分后，進(jìn)行定量分析研究，使得選擇施工分包商的決策過程更加程序化和科學(xué)化。但在應(yīng)用 AHP方法時，需注意以下問題：（1）根據(jù)施工工程實際要求，到各個分包商施工項目上走訪考察，盡量做到搜集到的信息客觀公正，這是應(yīng)用 AHP方法的基本前提，也是使得決策結(jié)果客觀的必要條件。（2）為使每個判斷矩陣更具精確性，可對每個專家的知識、經(jīng)驗和判斷能力進(jìn)行評價，確定每個專家的打分權(quán)重，以提高AHP方法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

［1］戰(zhàn)松濤,馮明宇.層次分析方法(AHP)在勞務(wù)分包單位選擇中的實例應(yīng)用[J].長春師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,24(5):58-60.

［2］康承業(yè),楊錚,張雪花. AHP決策方法在中國建筑企業(yè)對分包商選擇中的應(yīng)用[J]. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,28(6):76-79.

［3］隋義勇,樊靈,王繼強,等.利用層次分析法評價油田采油生產(chǎn)狀況[J].油氣田地面工程,2010,29（4）：24-25.

［4］付利,申瑞臣,屈平,等.基于層次分析法的煤層氣鉆完井方式優(yōu)選[J].石油鉆采工藝,2011,33（4）：10-14.

［5］蘇欣,郭艷林,陳鳳,等.澀寧蘭管輸系統(tǒng)方案優(yōu)選[J] .天然氣與石油,2010,28（4）:18-21.

［6］李忠富,荊興凱,李紅.工程總承包模式下施工分包商選擇方法研究[J].工程管理學(xué)報,2010,24(5):550-554.

［7］蘇欣,袁宗明,王維,等.層次分析法在油庫安全評價中的應(yīng)用[J].天然氣與石油,2006,24（1）:1-4.

［8］張偉,張莉.層次分析法在西氣東輸工程地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估中的應(yīng)用[J].石油工程建設(shè),2010,36(4)：4-8