基于ANP-QUALIFLEX的海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策研究

喻玨 李荷

(1.中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410014；2.湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082)

0 引言

風(fēng)能作為天然綠色的清潔能源，可極大減少碳排放，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。現(xiàn)階段，陸地風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目逐步趨于飽和，海上風(fēng)電資源引起業(yè)界廣泛關(guān)注[2]。相較于陸地風(fēng)電項(xiàng)目，海上風(fēng)電項(xiàng)目具有占地面積小、電量高、風(fēng)速高、沙塵低等優(yōu)勢(shì)，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。我國(guó)海岸線(xiàn)漫長(zhǎng)、海域?qū)拸V、風(fēng)資源儲(chǔ)量豐富，具有開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電項(xiàng)目的天然優(yōu)勢(shì)[3]。近年來(lái)，隨著清潔能源政策的推廣，我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)保持高速發(fā)展，年均增長(zhǎng)率保持30%以上，2021年累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)1500萬(wàn)kW。

目前，海上風(fēng)電項(xiàng)目多采用以設(shè)計(jì)院為主導(dǎo)的EPC總承包模式進(jìn)行招標(biāo)。該模式有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)院的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的主導(dǎo)地位。但是，當(dāng)前大部分設(shè)計(jì)院正處于轉(zhuǎn)型為EPC總承包商的探索階段，欠缺項(xiàng)目投標(biāo)與項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，容易忽略項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)因素。因此，如何進(jìn)行科學(xué)合理的投標(biāo)決策成為設(shè)計(jì)院成功轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問(wèn)題。

現(xiàn)階段，投標(biāo)決策相關(guān)研究多集中于建筑工程、公路工程、水利工程等領(lǐng)域，針對(duì)海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目的投標(biāo)決策研究較少。常用的決策方法包括灰色關(guān)聯(lián)模型[4]、層次分析法[5]等，均具有一定的主觀性。基于此，本文基于設(shè)計(jì)院視角，針對(duì)海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策優(yōu)選問(wèn)題展開(kāi)研究。充分考慮各指標(biāo)間的相互影響關(guān)系，采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP)確定各指標(biāo)的權(quán)重值，應(yīng)用多準(zhǔn)則決策方法(QUALIFLEX)構(gòu)建投標(biāo)決策模型，并應(yīng)用于實(shí)際案例，以期為海上風(fēng)電項(xiàng)目投標(biāo)決策提供參考。

1 海上風(fēng)電項(xiàng)目投標(biāo)決策體系構(gòu)建

1.1 投標(biāo)決策指標(biāo)識(shí)別

海上風(fēng)電項(xiàng)目涉及海洋工程、電力等行業(yè)，具有較強(qiáng)的綜合性。不同地區(qū)的海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與建設(shè)難度不同，因此，項(xiàng)目自身?xiàng)l件是投標(biāo)決策前必須考慮的因素。現(xiàn)階段，海上風(fēng)電新項(xiàng)目核準(zhǔn)持續(xù)收緊、老項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度滯后，海上風(fēng)電項(xiàng)目面臨“圈而不建”的問(wèn)題。因此，在投標(biāo)決策時(shí)需考慮業(yè)主信譽(yù)、付款能力等因素。此外，部分海上風(fēng)電項(xiàng)目正處于搶裝狀態(tài)，市場(chǎng)環(huán)境成為海上風(fēng)電項(xiàng)目順利實(shí)施的關(guān)鍵因素。

結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)與海上風(fēng)電項(xiàng)目特點(diǎn)，從EPC總承包商條件、市場(chǎng)環(huán)境、業(yè)主條件、項(xiàng)目條件4個(gè)方面識(shí)別出海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策影響因素，見(jiàn)表1。

表1 海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策影響因素

1.2 投標(biāo)決策指標(biāo)篩選

采用德?tīng)柗品▽?duì)上述指標(biāo)進(jìn)行篩選。根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)，進(jìn)一步篩選和整合投標(biāo)決策指標(biāo)，得到最終的海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策指標(biāo)，見(jiàn)表2。

表2 海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)優(yōu)選決策指標(biāo)及評(píng)價(jià)依據(jù)

(續(xù))

2 基于ANP的投標(biāo)決策指標(biāo)權(quán)重確定

海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目的投標(biāo)決策是一個(gè)極為復(fù)雜的非線(xiàn)性問(wèn)題。各指標(biāo)之間既相互影響，又存在內(nèi)部依存與反饋關(guān)系。因此，采用ANP法確定海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策指標(biāo)的各項(xiàng)權(quán)重[6]。為簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，本文采用超級(jí)決策(Super Decisions，SD)軟件進(jìn)行計(jì)算。

2.1 建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

通過(guò)分析各指標(biāo)間的相互影響關(guān)系，運(yùn)用SD軟件構(gòu)建海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策ANP結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

圖1 海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策ANP結(jié)構(gòu)模型

2.2 建立判斷矩陣

基于海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策ANP結(jié)構(gòu)模型，編寫(xiě)專(zhuān)家調(diào)查問(wèn)卷，構(gòu)造判斷矩陣，對(duì)各因素進(jìn)行兩兩比較。邀請(qǐng)10名具有海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家參與問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)打分。將收集的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行平均值整合，利用SD軟件計(jì)算各指標(biāo)的相對(duì)重要程度，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2.3 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

通過(guò)分析和計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，得到加權(quán)超級(jí)矩陣和極限超級(jí)矩陣，由此計(jì)算各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值，見(jiàn)表3。

表3 ANP模型中的指標(biāo)權(quán)重值

3 基于QUALIFLEX的投標(biāo)決策模型構(gòu)建

投標(biāo)項(xiàng)目?jī)?yōu)選決策屬于多準(zhǔn)則決策問(wèn)題。QUALIFLEX方法適用于準(zhǔn)則數(shù)目大于方案數(shù)目的決策問(wèn)題。通過(guò)測(cè)試不同標(biāo)準(zhǔn)如何支持各潛在投標(biāo)項(xiàng)目的可能排序確定最佳方案[7]。

3.1 決策矩陣構(gòu)建

采用多值中智形式收集指標(biāo)評(píng)價(jià)信息。中智集能夠有效降低評(píng)價(jià)信息的主觀性[8]。決策者可以單獨(dú)給出支持、不確定與反對(duì)程度，取值在0～1之間。指標(biāo)評(píng)價(jià)越高，說(shuō)明真值隸屬度越大，不確定隸屬度和謬誤隸屬度越小。

由于成本型指標(biāo)與效益型指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果不同，需要將成本型指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樾б嫘椭笜?biāo)。公式如下

(1)

若αij=(TA(x)，IA(x)，F(xiàn)(x))，則(αij)c=(F(x)，1-IA(x)，TA(x))。

3.2 可能度計(jì)算

依據(jù)現(xiàn)有項(xiàng)目的招標(biāo)情況，確定所有投標(biāo)項(xiàng)目的排列組合可能，第τ個(gè)排列組合為

Pτ=(…，αδ，…，αθ，…)(τ=1，2，…，n!)

(2)

αδ、αθ∈α，且方案αδ優(yōu)于或等于方案αθ。

(3)

(4)

(5)

偏好關(guān)系P(αδj,αθj)的可能度為

P(αδj,αθj)=

(6)

根據(jù)偏好關(guān)系，得到以下結(jié)論：若P(αδj,αθj)>0.5，說(shuō)明第一個(gè)項(xiàng)目?jī)?yōu)于第二個(gè)項(xiàng)目；若P(αδj,αθj)=0.5，說(shuō)明兩個(gè)項(xiàng)目無(wú)差異；若P(αδj,αθj)<0.5，說(shuō)明第二個(gè)項(xiàng)目?jī)?yōu)于第一個(gè)項(xiàng)目。P(αδj,αθj)越大，則一致性越大。

3.3 一致性指數(shù)計(jì)算

將各指標(biāo)層的權(quán)重值與指標(biāo)可能度相乘，得到每一對(duì)方案(αδ、αθ)(αδ、αθ∈α)的加權(quán)一致性指數(shù)，即

(7)

由兩兩項(xiàng)目的一致性指數(shù)得到每個(gè)項(xiàng)目排列組合的一致性指數(shù)，即

(8)

比較所有項(xiàng)目方案組合的一致性指數(shù)值，指數(shù)最大的組合為最優(yōu)排序，即

(9)

4 案例分析

本文以廣東ZJ市300MW海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“A項(xiàng)目”)、浙江BH300MW海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“B項(xiàng)目”)、江蘇RD海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“C項(xiàng)目”)三個(gè)海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目為例。ZN勘測(cè)設(shè)計(jì)院成立了投標(biāo)小組，采用ANP-QUALIFLEX方法進(jìn)行投標(biāo)決策。

4.1 項(xiàng)目概述

A、B、C三個(gè)項(xiàng)目的工程規(guī)模、自然條件、質(zhì)量條件不同。通過(guò)梳理各項(xiàng)目的招標(biāo)文件，整理出項(xiàng)目基本信息見(jiàn)表4～表6。

表4 A項(xiàng)目基本信息表

表5 B項(xiàng)目基本信息表

表6 C項(xiàng)目基本信息表

4.2 投標(biāo)決策項(xiàng)目?jī)?yōu)選

邀請(qǐng)ZN勘測(cè)設(shè)計(jì)院工程部部長(zhǎng)、項(xiàng)目經(jīng)理、造價(jià)負(fù)責(zé)人根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況與自身多年投標(biāo)經(jīng)驗(yàn)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，得到多值中智評(píng)價(jià)信息匯總表。將成本型指標(biāo)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，如A項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度原始評(píng)價(jià)信息值為{(0.3，0.4)，(0.3，0.1)，(0.5)}，轉(zhuǎn)化成效益型評(píng)價(jià)信息值為{(0.5)，(0.7，0.9)，(0.3，0.4)}。由此得到規(guī)范化后的多值中智決策矩陣，見(jiàn)表7。

表7 多值中智規(guī)范化決策矩陣

計(jì)算投標(biāo)項(xiàng)目的所有排列組合。現(xiàn)可供選擇的投標(biāo)項(xiàng)目有3個(gè)，因此存在6種排列組合：P1=(A,B,C),P2=(A,C,B)，P3=(B,A,C)，P4=(B,C,A)，P5=(C,A,B)，P6=(C,B,A)。項(xiàng)目A與項(xiàng)目B的可能度比較見(jiàn)表8，項(xiàng)目A與項(xiàng)目C的可能度比較見(jiàn)表9，項(xiàng)目B與項(xiàng)目C的可能度比較見(jiàn)表10。

表8 項(xiàng)目A與項(xiàng)目B的可能度比較

表9 項(xiàng)目A與項(xiàng)目C的可能度比較

表10 項(xiàng)目B與項(xiàng)目C的可能度比較

將各指標(biāo)可能度與指標(biāo)權(quán)重相乘，得到加權(quán)一致性指數(shù)，匯總得到兩個(gè)方案的可能度如下

P(A，B)=0.535 3

P(B，A)=0.464 7

P(A，C)=0.517 8

P(C，A)=0.482 2

P(B，C)=0.536 9

P(C，B)=0.463 1

據(jù)此，計(jì)算各排列組合的加權(quán)一致性指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 加權(quán)一致性指數(shù)

由表11可知，P1>P3>P2>P4>P5>P6。三個(gè)投標(biāo)項(xiàng)目的最終排序?yàn)锳>B>C，應(yīng)選擇A項(xiàng)目進(jìn)行投標(biāo)。

4.3 投標(biāo)管理建議

經(jīng)過(guò)分析計(jì)算可知，在基于可能度的QUALIFLEX決策方法下，項(xiàng)目A排在首位，是投標(biāo)的首選項(xiàng)目。進(jìn)一步分析A項(xiàng)目的多值中智決策矩陣可知，C1、C3、C8、C12這4項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值較低，具體建議如下：

(1)ZN設(shè)計(jì)院海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，項(xiàng)目管理水平較低。可采取以下措施：①提高分包隊(duì)伍的選擇標(biāo)準(zhǔn)；②建立以短期對(duì)外引進(jìn)和長(zhǎng)期自主培養(yǎng)相結(jié)合的人才完善機(jī)制；③加強(qiáng)海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目管理人才培養(yǎng)，做好人才儲(chǔ)備。

(2)A項(xiàng)目的業(yè)主管理水平欠缺，招標(biāo)文件合理性較差，在招標(biāo)文件中存在發(fā)電量承諾函偏差問(wèn)題。為此，建議ZN設(shè)計(jì)院成立項(xiàng)目前期開(kāi)發(fā)推進(jìn)組，編制前期準(zhǔn)備工作計(jì)劃，加強(qiáng)項(xiàng)目前期準(zhǔn)備工作計(jì)劃執(zhí)行檢查力度。

(3)A項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模較大、工期緊張。在分包招標(biāo)工作中，應(yīng)適當(dāng)加大投入；對(duì)于耗時(shí)較長(zhǎng)的基礎(chǔ)施工和風(fēng)機(jī)吊裝工作可以選擇兩家施工單位同時(shí)施工；加強(qiáng)海上風(fēng)電項(xiàng)目中技術(shù)交底與培訓(xùn)，確保各專(zhuān)業(yè)施工人員掌握標(biāo)準(zhǔn)的施工技能；合理安排施工排班，確保責(zé)任到人，以有效控制項(xiàng)目進(jìn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目特點(diǎn)，篩選出13個(gè)投資決策影響指標(biāo)，構(gòu)建了投標(biāo)項(xiàng)目?jī)?yōu)選決策指標(biāo)體系。為降低主觀評(píng)價(jià)的模糊性與不確定性，采用ANP法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，利用QUALIFLEX方法建立關(guān)系模型，采用多值中智集的形式輸入評(píng)價(jià)信息，得到各項(xiàng)目的一致性排序。將該投標(biāo)決策模型應(yīng)用于ZN設(shè)計(jì)院海上風(fēng)電項(xiàng)目投標(biāo)決策，計(jì)算得到最優(yōu)的投標(biāo)項(xiàng)目，并根據(jù)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果提出投標(biāo)管理建議，可為類(lèi)似海上風(fēng)電EPC項(xiàng)目投標(biāo)決策提供參考。