劉祖威，王首緒

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

裝配式建筑具有高質量、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)化轉型發(fā)展的重要方向。設計、生產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)建設起到了決定性的作用。其中生產環(huán)節(jié)的關鍵在于供應鏈管理，供應鏈管理的核心又是供應商管理[1]。供應商作為裝配式構配件供應鏈的源頭，直接決定了構配件的質量、成本等關鍵內容。與互惠的供應商建立長期有效的合作能夠降低企業(yè)的成本、減少采購風險、增強管理彈性[2]。因此，能否客觀科學地對裝配式構配件供應商進行評價和選擇，將會對裝配式建筑的順利建設產生直接影響。

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

綜上，目前供應商的選擇分析主要存在如下問題：一是權重計算過度依賴有關專家的專業(yè)知識和經驗，主觀性過強；二是大多忽略了評價指標間存在的關聯(lián)性的問題，只考慮了指標的數(shù)值，沒有考慮指標的深度信息；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配件供應商評價指標體系，并構建基于改進CRITIC賦權、灰色關聯(lián)系數(shù)為決策矩陣的VIKOR裝配式構配件供應商決策分析模型。從而實現(xiàn)裝配式構配件供應商的評價和決策分析，為裝配式構配件供應商的選擇提供了一種決策參考。

1 裝配式構配件供應商管理分析

1.1 裝配式構配件供應商管理特點

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方、建設流程、管理階段等相互交錯，使管理更具復雜性，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制墻板、樓梯等構配件。裝配式預制構配件的原材料采購、深化設計、生產養(yǎng)護、出廠運輸都由供應商承擔，因此除了傳統(tǒng)的管理內容外還必須對裝配式構配件供應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（工期、質量和成本）也是裝配式構配件供應商管理的重點。對于工期控制，預制、高效是裝配式建造的特有優(yōu)勢，但供應商也必須按照約定的時間分批次提交預制構配件，以保證工程建設按期完工。對于質量控制，裝配式構配件的性能、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，必須對供應商的產品品質進行嚴格把關。對于成本控制，成本問題是制約裝配式建筑發(fā)展的關鍵，選擇成熟負責的供應商，與之建立協(xié)調管理機制，能夠有效地節(jié)約成本、實現(xiàn)雙贏[11]。對于總承包方而言，供應商管理不僅僅需要把關供應商產品事宜，也需要保證裝配式構配件供應鏈的穩(wěn)定運行。因此還要考慮供應商的物流運輸、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配件供應商變得至關重要。

1.2 建立裝配式構配件供應商評價指標體系

科學地進行供應商選擇分析的關鍵，在于合理地構建裝配式構配件供應商評價指標體系。本文遵循系統(tǒng)性、簡潔性、客觀性、可操作性、定性定量相結合等基本原則，根據(jù)供應商管理的重點內容倒推，結合裝配式建筑相關政策文件和工程案例，以工期、質量及成本三大目標為基礎；考慮預制構配件的物流運輸及供應商的專業(yè)能力；另外也兼顧了供應商企業(yè)共有的綜合能力，初步建立了評價指標體系；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的剔除、篩選和提煉，最終得到產品品質、經濟與成本、物流運輸、供應商專業(yè)能力、供應商綜合能力5項一級指標，以及細化的17項二級指標，相關信息如表1所示。

表1 裝配式構配件指標體系及其說明

2 裝配式構配件供應商評價模型

2.1 改進CRITIC模型

Diakoulakai.D[12]在1995年提出了CRITIC模型，是計算指標間的相關性和沖突性確定權重的理論方法。利用Pearson相關系數(shù)表征相關性，其值越大，表示相關程度越高；利用標準差表征沖突性，其值越大，表示指標越離散，信息量越大。但是傳統(tǒng)CRITIC模型中采用的相關系數(shù)可能出現(xiàn)負數(shù)的情況，會導致得到錯誤的結果；標準差衡量指標沖突性，精確度太低、不能表示出指標分布的均衡程度、當數(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系數(shù)取絕對值；引入基尼系數(shù)取代標準差來衡量指標間的沖突性[13]。得到改進CRITIC模型，其步驟如下：

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

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

（3）計算得到相關系數(shù)矩陣R=[rij]m×n，rij是第i個指標與第j個指標間的Pearson相關系數(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本均來源于2008年1月—2012年4月在哈爾濱醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院婦科住院手術患者，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)生對全部標本進行復核確定細胞分化程度及腫瘤類型。

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

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

2.2 灰色關聯(lián)矩陣的VIKOR法

灰色關聯(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)本身關聯(lián)規(guī)律的方法[14]。因此，使用灰色關聯(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、考慮指標間的關聯(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取每個指標的最大值得到理想序列，計算公式如下：

（2）計算關聯(lián)系數(shù)矩陣C=[cij]m×n。

式中，cij為關聯(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求得的指標客觀權重；θ為決策系數(shù)，θ∈[0，1]。

（5）對各個裝配式構配件供應商的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)供應商分別為T1和T2。只有最優(yōu)供應商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)供應商；若只有條件一成立，T1與T2均為最優(yōu)供應商；若只有條件二成立，則不滿足條件一的所有供應商都為最優(yōu)供應商。

3 案例應用

長沙市某工程項目采用EPC總承包模式開發(fā)建設裝配式建筑，需采購大批量的裝配式預制構配件，經過資質審查和初步篩選，確定了5個裝配式構配件供應商（分別記為P1，P2，P3，P4，P5）。通過對這5家備選供應商的實地調查、資料分析，得到相關的基本定量數(shù)據(jù)；對于定性指標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)內的研發(fā)設計、生產、施工、運營、財務、管理等崗位及相關領域的高校學者。

3.1 應用步驟

（1）將獲取到的原始數(shù)據(jù)中的效益型指標進行正向化處理；成本型指標進行逆向化處理得到標準化矩陣。根據(jù)式（1）計算Pearson相關系數(shù)，如r11=1，r11=0.807，同理計算得到全部相關系數(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客觀權重ωj。

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

（3）結合表2中已經求得權重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)的裝配式構配件供應商。

表2 指標關聯(lián)系數(shù)、改進CRITIC權重以及相關過程數(shù)據(jù)

表3 裝配式構配件供應商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值及供應商排序結果如表4所示，且各θ條件下的排序均通過驗證。由表4可知，供應商P3的5次Qi值均為最??；供應商P5的5次Qi值均為第二大；供應商P2的5次Qi值均為最大；供應商P1，P4受θ影響排序略有變動。由上可知，本案例條件下，供應商的選擇排序對決策系數(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值及供應商排序結果

（2）不同決策矩陣的影響。為了挖掘評價指標間的信息、消除指標間關聯(lián)性的問題，引入了灰色關聯(lián)分析法獲得關聯(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供應商選擇分析，并進行對比研究決策矩陣對供應商選擇決策的影響，結果如表5所示。由表5可知，不同決策矩陣得到的最優(yōu)供應商都是P3，但與關聯(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，沒能考慮到指標間的關聯(lián)性，導致分析失真，缺少一定的準確性。

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

4 結語

本文針對裝配式構配件供應商決策分析過程中指標賦權主觀性大、指標間存在關聯(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，導致供應商的選擇分析出現(xiàn)偏差的問題，提出了基于改進CRITIC賦權，關聯(lián)系數(shù)作為決策矩陣的VIKOR供應商選擇分析模型。以裝配式構配件供應商管理中的工期、質量、成本3項基本內容為依托，考慮預制構配件的物流運輸及供應商的專業(yè)能力，兼顧了供應商企業(yè)共有的綜合能力，有針對性地建立了產品品質、經濟與成本、物流運輸、供應商專業(yè)能力、供應商綜合能力5項一級指標，以及17項二級指標的裝配式構配件供應商評價指標體系。在計算信息系數(shù)gj時將相關系數(shù)取絕對值及引入基尼系數(shù)改進CRITIC模型。調整計算手法以保證CRITIC客觀賦權的準確；基尼系數(shù)表征指標沖突性充分提高了精度。關聯(lián)系數(shù)作為決策矩陣能有效避免指標相互關聯(lián)和計算重合的問題；使用VIKOR法充分利用指標的數(shù)據(jù)信息。通過案例應用并從決策系數(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。