劉祖威，王首緒

（長沙理工大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院，湖南 長沙 410114，E-mail：99088472@qq.com）

裝配式建筑具有高質(zhì)量、工廠化程度高、低能耗、工期可控性強的顯著優(yōu)勢，是建筑行業(yè)向工業(yè)化轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向。設(shè)計、生產(chǎn)及安裝施工作為裝配式建筑的三大管控要點，對裝配式建筑的開發(fā)建設(shè)起到了決定性的作用。其中生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于供應(yīng)鏈管理，供應(yīng)鏈管理的核心又是供應(yīng)商管理[1]。供應(yīng)商作為裝配式構(gòu)配件供應(yīng)鏈的源頭，直接決定了構(gòu)配件的質(zhì)量、成本等關(guān)鍵內(nèi)容。與互惠的供應(yīng)商建立長期有效的合作能夠降低企業(yè)的成本、減少采購風(fēng)險、增強管理彈性[2]。因此，能否客觀科學(xué)地對裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商進行評價和選擇，將會對裝配式建筑的順利建設(shè)產(chǎn)生直接影響。

傳統(tǒng)的裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商決策分析的方法有德爾菲法和招標(biāo)法。德爾菲法[3]是通過咨詢大量專家對備選供應(yīng)商的意見，得出結(jié)論的過程，德爾菲法具有操作簡單、分析速度快的優(yōu)勢，但完全依靠專家人員的主觀經(jīng)驗，缺少客觀的研究與論證。招標(biāo)法是在工程實踐中最常用的供應(yīng)商評價方法，是基于競爭思維和底線思維來選擇供應(yīng)商，應(yīng)用廣泛，可靠性強，但將價格擺在了十分重要的位置，且該方法耗時長、操作復(fù)雜，不能適用時間緊張的供應(yīng)商選擇分析。隨著裝配式建筑的發(fā)展和供應(yīng)商管理復(fù)雜程度的提升，單一的傳統(tǒng)的供應(yīng)商選擇方法難以科學(xué)地做出決策分析，因此需要引入更加先進的理論來指導(dǎo)供應(yīng)商的決策分析。王春紅等[4]構(gòu)建了大數(shù)據(jù)平臺，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法優(yōu)選供應(yīng)商，不斷擴充數(shù)據(jù)平臺并接續(xù)優(yōu)選供應(yīng)商。楊斯玲等[5]開發(fā)了基于灰色系統(tǒng)的集對分析法，通過顯示出供應(yīng)商各項能力的差異性來評價選擇綠色建筑供應(yīng)商。郭彬等[6]構(gòu)建了基于ANP賦權(quán)的理想解法（TOPSIS），通過計算正負(fù)理想解的相對貼進度來選擇供應(yīng)商。Majid Azadi等[7]在模糊條件下整合了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis）和拉塞爾測度模型（Russell Measure Model）來選擇最優(yōu)的供應(yīng)商。姚強[8]采用G1法和變異系數(shù)法組合賦權(quán)，并提出了馬氏距離改進TOPSIS的方法計算供應(yīng)商的排序。盧虹林等[9]改進了最優(yōu)最劣法并與云物元理論相結(jié)合，獲得了供應(yīng)商的排序和評價等級。

綜上，目前供應(yīng)商的選擇分析主要存在如下問題：一是權(quán)重計算過度依賴有關(guān)專家的專業(yè)知識和經(jīng)驗，主觀性過強；二是大多忽略了評價指標(biāo)間存在的關(guān)聯(lián)性的問題，只考慮了指標(biāo)的數(shù)值，沒有考慮指標(biāo)的深度信息；三是決策方法的精度和靈活性不足。鑒于此，本文建立了裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商評價指標(biāo)體系，并構(gòu)建基于改進CRITIC賦權(quán)、灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為決策矩陣的VIKOR裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商決策分析模型。從而實現(xiàn)裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商的評價和決策分析，為裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商的選擇提供了一種決策參考。

1 裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商管理分析

1.1 裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商管理特點

裝配式建造為建筑行業(yè)高效節(jié)能、工業(yè)化、可持續(xù)的發(fā)展提供新的思路[10]。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在管理思想上有著很大的不同，其中最為宏觀的不同之處在于傳統(tǒng)模式是設(shè)計、施工、采購分離的階段性管理；裝配式建筑受模塊化、工廠化建造方式的影響，需采用整體集中的管理模式。如圖1所示，裝配式建筑的利益相關(guān)方、建設(shè)流程、管理階段等相互交錯，使管理更具復(fù)雜性，因此裝配式項目大多采用EPC總承包的組織管理模式。此外，在采購對象方面，傳統(tǒng)建筑購買的是水泥、鋼筋、沙石等原材料；而裝配式建筑購買的是預(yù)制墻板、樓梯等構(gòu)配件。裝配式預(yù)制構(gòu)配件的原材料采購、深化設(shè)計、生產(chǎn)養(yǎng)護、出廠運輸都由供應(yīng)商承擔(dān)，因此除了傳統(tǒng)的管理內(nèi)容外還必須對裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商進行有針對性的組織管理。

圖1 裝配式建筑管理框架

TQC三大目標(biāo)（工期、質(zhì)量和成本）也是裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商管理的重點。對于工期控制，預(yù)制、高效是裝配式建造的特有優(yōu)勢，但供應(yīng)商也必須按照約定的時間分批次提交預(yù)制構(gòu)配件，以保證工程建設(shè)按期完工。對于質(zhì)量控制，裝配式構(gòu)配件的性能、精度、與工地現(xiàn)場的適配程度等對整個裝配式建筑有著巨大的影響，必須對供應(yīng)商的產(chǎn)品品質(zhì)進行嚴(yán)格把關(guān)。對于成本控制，成本問題是制約裝配式建筑發(fā)展的關(guān)鍵，選擇成熟負(fù)責(zé)的供應(yīng)商，與之建立協(xié)調(diào)管理機制，能夠有效地節(jié)約成本、實現(xiàn)雙贏[11]。對于總承包方而言，供應(yīng)商管理不僅僅需要把關(guān)供應(yīng)商產(chǎn)品事宜，也需要保證裝配式構(gòu)配件供應(yīng)鏈的穩(wěn)定運行。因此還要考慮供應(yīng)商的物流運輸、科研、企業(yè)發(fā)展等多方面的能力。所以，如何選擇和分析裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商變得至關(guān)重要。

1.2 建立裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商評價指標(biāo)體系

科學(xué)地進行供應(yīng)商選擇分析的關(guān)鍵，在于合理地構(gòu)建裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商評價指標(biāo)體系。本文遵循系統(tǒng)性、簡潔性、客觀性、可操作性、定性定量相結(jié)合等基本原則，根據(jù)供應(yīng)商管理的重點內(nèi)容倒推，結(jié)合裝配式建筑相關(guān)政策文件和工程案例，以工期、質(zhì)量及成本三大目標(biāo)為基礎(chǔ)；考慮預(yù)制構(gòu)配件的物流運輸及供應(yīng)商的專業(yè)能力；另外也兼顧了供應(yīng)商企業(yè)共有的綜合能力，初步建立了評價指標(biāo)體系；進一步通過參考已有文獻、資料分析、征詢與訪談等過程進行指標(biāo)的剔除、篩選和提煉，最終得到產(chǎn)品品質(zhì)、經(jīng)濟與成本、物流運輸、供應(yīng)商專業(yè)能力、供應(yīng)商綜合能力5項一級指標(biāo)，以及細(xì)化的17項二級指標(biāo)，相關(guān)信息如表1所示。

表1 裝配式構(gòu)配件指標(biāo)體系及其說明

2 裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商評價模型

2.1 改進CRITIC模型

Diakoulakai.D[12]在1995年提出了CRITIC模型，是計算指標(biāo)間的相關(guān)性和沖突性確定權(quán)重的理論方法。利用Pearson相關(guān)系數(shù)表征相關(guān)性，其值越大，表示相關(guān)程度越高；利用標(biāo)準(zhǔn)差表征沖突性，其值越大，表示指標(biāo)越離散，信息量越大。但是傳統(tǒng)CRITIC模型中采用的相關(guān)系數(shù)可能出現(xiàn)負(fù)數(shù)的情況，會導(dǎo)致得到錯誤的結(jié)果；標(biāo)準(zhǔn)差衡量指標(biāo)沖突性，精確度太低、不能表示出指標(biāo)分布的均衡程度、當(dāng)數(shù)據(jù)的量綱和量級不同時，會出現(xiàn)衡量失真的情況。因此，本文在計算中將相關(guān)系數(shù)取絕對值；引入基尼系數(shù)取代標(biāo)準(zhǔn)差來衡量指標(biāo)間的沖突性[13]。得到改進CRITIC模型，其步驟如下：

（1）假設(shè)有m個方案，n個指標(biāo)，建立矩陣A=[aij]m×n，aij，表示第i個方案第j個指標(biāo)的數(shù)值。

（2）數(shù)據(jù)處理。為了消除不同指標(biāo)之間的差異，效益型指標(biāo)進行正向化處理；成本型指標(biāo)進行逆向化處理。計算得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣B=[bij]m×n。

（3）計算得到相關(guān)系數(shù)矩陣R=[rij]m×n，rij是第i個指標(biāo)與第j個指標(biāo)間的Pearson相關(guān)系數(shù)，其計算公式為：

（4）計算基尼系數(shù)γj。

其中，γj∈[0，1]。γj越接近1，表示j指標(biāo)的信息分布越不均衡，信息量也就越大；γj越接近0，表示j指標(biāo)的信息分布越均衡，信息量也就越小。

92例宮頸鱗癌組織和30例正常宮頸組織蠟塊標(biāo)本均來源于2008年1月—2012年4月在哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院婦科住院手術(shù)患者，均簽署患者知情同意書，臨床資料完整。30例正常宮頸組織來源于同期住院因子宮肌瘤手術(shù)患者，年齡為38～55歲，中位年齡為47.6歲。宮頸癌患者年齡29～62歲，中位年齡為45歲。宮頸癌參照FIGO(2009)分期，Ⅰ期62例，Ⅱa期30例。由兩位病理科醫(yī)生對全部標(biāo)本進行復(fù)核確定細(xì)胞分化程度及腫瘤類型。

（5）計算信息系數(shù)gj。因為指標(biāo)間會存在正相關(guān)和負(fù)相關(guān)的情況，為了保證最終結(jié)果的正確，取Pearson相關(guān)系數(shù)的絕對值進行信息系數(shù)的計算。計算公式如下：

（6）計算指標(biāo)綜合信息量Gi并確定權(quán)重ωj。Gi越大，表示i指標(biāo)的信息量也就越大，則相對應(yīng)的權(quán)重也會越大。計算公式如下：

2.2 灰色關(guān)聯(lián)矩陣的VIKOR法

灰色關(guān)聯(lián)分析法是一種依據(jù)樣本數(shù)據(jù)建模、生成序列并挖掘系統(tǒng)本身關(guān)聯(lián)規(guī)律的方法[14]。因此，使用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣作為VIKOR法的決策矩陣，能充分挖掘數(shù)據(jù)信息、考慮指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性并且能有效提高精度。VIKOR法是Opricovic[15]提出的一種基于理想解的妥協(xié)解排序的多屬性決策方法。該方法相比理想解法（TOPSIS）更加穩(wěn)定可靠；相比于其他多屬性決策方法具有充分利用原始數(shù)據(jù)、能對計算結(jié)果進行驗證并修正的優(yōu)點。其步驟如下：

（1）計算理想序列b0j。在B=[bij]m×n取每個指標(biāo)的最大值得到理想序列，計算公式如下：

（2）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣C=[cij]m×n。

式中，cij為關(guān)聯(lián)系數(shù)；ρ為分辨系數(shù)，取0.5。

（4）計算最大群體效益值Si、最小個體遺憾值Ri和利益比率值Qi。計算公式如下：

式中，ωj是用改進CRITIC求得的指標(biāo)客觀權(quán)重；θ為決策系數(shù)，θ∈[0，1]。

（5）對各個裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商的Si、Ri和Qi的數(shù)值從小到大排序，并進行驗證和修正。記按照Qi排序的最優(yōu)和次優(yōu)供應(yīng)商分別為T1和T2。只有最優(yōu)供應(yīng)商T1滿足以下兩個條件才是最優(yōu)方案。

條件一：Qi(T2)-Qi(T1)≥1/(m-1)。

條件二：最優(yōu)供應(yīng)商T1的Si、Ri的排序至少有一個仍是第一位排序。

若條件一、條件二都同時成立，T1為最優(yōu)供應(yīng)商；若只有條件一成立，T1與T2均為最優(yōu)供應(yīng)商；若只有條件二成立，則不滿足條件一的所有供應(yīng)商都為最優(yōu)供應(yīng)商。

3 案例應(yīng)用

長沙市某工程項目采用EPC總承包模式開發(fā)建設(shè)裝配式建筑，需采購大批量的裝配式預(yù)制構(gòu)配件，經(jīng)過資質(zhì)審查和初步篩選，確定了5個裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商（分別記為P1，P2，P3，P4，P5）。通過對這5家備選供應(yīng)商的實地調(diào)查、資料分析，得到相關(guān)的基本定量數(shù)據(jù)；對于定性指標(biāo)采用專家打分法獲得原始數(shù)據(jù)，打分專家共計10名，分別來自行業(yè)內(nèi)的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運營、財務(wù)、管理等崗位及相關(guān)領(lǐng)域的高校學(xué)者。

3.1 應(yīng)用步驟

（1）將獲取到的原始數(shù)據(jù)中的效益型指標(biāo)進行正向化處理；成本型指標(biāo)進行逆向化處理得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。根據(jù)式（1）計算Pearson相關(guān)系數(shù)，如r11=1，r11=0.807，同理計算得到全部相關(guān)系數(shù)rij；根據(jù)式（2）~式（5）分別計算得到基尼系數(shù)γj、信息系數(shù)gj、綜合信息量Gi和改進CRITIC客觀權(quán)重ωj。

（2）根據(jù)式（6）計算得到一個元素全為1的灰色關(guān)聯(lián)理想序列；進一步根據(jù)式（7）~式（8）得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，并以關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣作為VIKOR法決策矩陣計算正負(fù)理想解，如表2所示。

（3）結(jié)合表2中已經(jīng)求得權(quán)重ωj=（0.043，0.042，0.048，0.054，0.058，0.055，0.047，0.071，0.070，0.061，0.081，0.064，0.051，0.082，0.063，0.051，0.060）并根據(jù)式（9）~式（11），計算θ=0.5時，Si、Ri和Qi的值并對其從小到大進行排序，其結(jié)果如表3所示。從表3可知，Qi(T2)-Qi(T1)=0.6489-0.0000=0.6489>1/(m-1)=1/(5-1)=0.25，條件一成立；P3供應(yīng)商的Si排序和Ri排序都排在第一位，條件二成立；檢驗表明P3為妥協(xié)折衷（θ=0.5）條件下的最優(yōu)的裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商。

表2 指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)、改進CRITIC權(quán)重以及相關(guān)過程數(shù)據(jù)

表3 裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商Si、Ri和Qi值及排序（θ=0.5）

3.2 對比分析

（1）不同決策系數(shù)的影響。VIKOR法中的決策系數(shù)θ不同的取值代表了不同的實際意義且會影響最終的決策結(jié)果。若θ<0.5，表示決策時傾向于最小化個體遺憾解；若θ>0.5，表示決策時傾向于最大群體效益解；若θ=0.5，表示決策時傾向妥協(xié)折衷解。不同的θ條件下VIKOR法有不同意義的最優(yōu)解，本文在[0，1]之間共取5個不同的θ值進行敏感性分析。不同決策系數(shù)θ條件下的Qi值及供應(yīng)商排序結(jié)果如表4所示，且各θ條件下的排序均通過驗證。由表4可知，供應(yīng)商P3的5次Qi值均為最小；供應(yīng)商P5的5次Qi值均為第二大；供應(yīng)商P2的5次Qi值均為最大；供應(yīng)商P1，P4受θ影響排序略有變動。由上可知，本案例條件下，供應(yīng)商的選擇排序?qū)Q策系數(shù)θ不敏感，具有穩(wěn)定性。

表4 不同決策系數(shù)θ條件下的Qi值及供應(yīng)商排序結(jié)果

（2）不同決策矩陣的影響。為了挖掘評價指標(biāo)間的信息、消除指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性的問題，引入了灰色關(guān)聯(lián)分析法獲得關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，來替代原始的決策矩陣。鑒于此，本文采用原始數(shù)據(jù)作為決策矩陣（其他條件一致）進行VIKOR供應(yīng)商選擇分析，并進行對比研究決策矩陣對供應(yīng)商選擇決策的影響，結(jié)果如表5所示。由表5可知，不同決策矩陣得到的最優(yōu)供應(yīng)商都是P3，但與關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣條件下的排序差異較大。這是因為原始數(shù)據(jù)矩陣VIKOR法下的排序，沒能考慮到指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致分析失真，缺少一定的準(zhǔn)確性。

表5 原始數(shù)據(jù)決策矩陣Si、Ri和Qi值及排序（θ=0.5）

4 結(jié)語

本文針對裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商決策分析過程中指標(biāo)賦權(quán)主觀性大、指標(biāo)間存在關(guān)聯(lián)性、未能充分挖掘數(shù)據(jù)信息、決策方法精度和靈活性不足，導(dǎo)致供應(yīng)商的選擇分析出現(xiàn)偏差的問題，提出了基于改進CRITIC賦權(quán)，關(guān)聯(lián)系數(shù)作為決策矩陣的VIKOR供應(yīng)商選擇分析模型。以裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商管理中的工期、質(zhì)量、成本3項基本內(nèi)容為依托，考慮預(yù)制構(gòu)配件的物流運輸及供應(yīng)商的專業(yè)能力，兼顧了供應(yīng)商企業(yè)共有的綜合能力，有針對性地建立了產(chǎn)品品質(zhì)、經(jīng)濟與成本、物流運輸、供應(yīng)商專業(yè)能力、供應(yīng)商綜合能力5項一級指標(biāo)，以及17項二級指標(biāo)的裝配式構(gòu)配件供應(yīng)商評價指標(biāo)體系。在計算信息系數(shù)gj時將相關(guān)系數(shù)取絕對值及引入基尼系數(shù)改進CRITIC模型。調(diào)整計算手法以保證CRITIC客觀賦權(quán)的準(zhǔn)確；基尼系數(shù)表征指標(biāo)沖突性充分提高了精度。關(guān)聯(lián)系數(shù)作為決策矩陣能有效避免指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)和計算重合的問題；使用VIKOR法充分利用指標(biāo)的數(shù)據(jù)信息。通過案例應(yīng)用并從決策系數(shù)和決策矩陣兩個角度進行對比研究，驗證了該方法的靈活性和可行性。