摘要：大科學(xué)工程是一種經(jīng)費(fèi)體量大、參研單位多、物資采購頻繁的項(xiàng)目。大科學(xué)工程中的采購項(xiàng)目不同于一般的政府采購項(xiàng)目，具有技術(shù)難度相對較高、需求具有突發(fā)性、無法提前預(yù)知全部技術(shù)參數(shù)等特點(diǎn)。采購過程的順利與否將極大地影響大科學(xué)工程的建設(shè)進(jìn)度，因而對大科學(xué)工程中的外協(xié)采購方法進(jìn)行討論具有重要意義。提出一種利用信息熵進(jìn)行評標(biāo)的方法，結(jié)合某項(xiàng)目中實(shí)際發(fā)生的封裝平臺采購子項(xiàng)目信息給出評標(biāo)結(jié)果，并與實(shí)際中標(biāo)結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用信息熵方法評標(biāo)得出的結(jié)果更符合客觀認(rèn)知，能糾正綜合評分法中某個(gè)指標(biāo)權(quán)重過大而被供應(yīng)商惡意利用的漏洞。相關(guān)研究結(jié)果可為類似采購項(xiàng)目提供新的評標(biāo)思路。

關(guān)鍵詞：價(jià)值工程；大科學(xué)工程；采購評標(biāo)；權(quán)重系數(shù)

0 引言

大科學(xué)工程是為了解決國家重點(diǎn)需求或重點(diǎn)基礎(chǔ)研究問題而設(shè)立的項(xiàng)目^[1]，如美國的國家點(diǎn)火裝置（NIF）、歐盟的大型強(qiáng)子對撞機(jī)、我國的“天眼”項(xiàng)目等。大科學(xué)工程一般存在學(xué)科交叉程度深、參研單位數(shù)量多、經(jīng)費(fèi)需求量大、研制周期跨度長、新技術(shù)使用頻繁等特點(diǎn)。大科學(xué)工程的建設(shè)能力是一個(gè)國家綜合國力的體現(xiàn)，也是各大國競爭的熱點(diǎn)之一。項(xiàng)目管理能力對于大科學(xué)工程的順利推進(jìn)至關(guān)重要，而作為項(xiàng)目管理重要組成部分的采購管理貫穿整個(gè)項(xiàng)目生命周期，更需要引起重視。

大科學(xué)工程中的采購項(xiàng)目不同于一般的政府采購項(xiàng)目，具有技術(shù)難度相對較高、需求具有突發(fā)性、無法提前預(yù)知全部技術(shù)參數(shù)等特點(diǎn)^[2-3]。因此，科學(xué)制定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以挑選出滿足項(xiàng)目要求的供應(yīng)商是一項(xiàng)關(guān)鍵工作，不僅有利于對項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度等進(jìn)行把握，也有助于培養(yǎng)出一批具有市場競爭力的優(yōu)秀潛在供應(yīng)商隊(duì)伍。價(jià)值工程法是一種廣泛采用的采購項(xiàng)目評價(jià)辦法。在一般的價(jià)值工程評價(jià)法中，功能指標(biāo)權(quán)重的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都是由項(xiàng)目專家組來制定，在項(xiàng)目的范圍全部或絕大部分無法采用客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)的情況下，這是一種較好的做法。但對于項(xiàng)目的范圍比較清晰、可客觀量化時(shí)，專家打分法可能會因主觀判斷的不確定性而導(dǎo)致一些意外的結(jié)果，在此情況下，采用信息熵法進(jìn)行評標(biāo)效果更好^[4-6]。

使用信息熵法進(jìn)行評標(biāo)已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。王卓甫等^[7]針對工程評標(biāo)中采用最低價(jià)法、專家評分法等方法進(jìn)行評標(biāo)的不足進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種基于信息熵的一級加權(quán)模型，從一定程度上克服了帶有主觀色彩的專家權(quán)重法的缺點(diǎn)。王恩茂等^[8]通過分析發(fā)現(xiàn)評標(biāo)過程中定性和定量的因素總是同時(shí)存在，兩者需要進(jìn)行綜合考慮，因此，提出利用信息熵結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析法的方法來確定不同類型的指標(biāo)所占權(quán)重，得到更加符合實(shí)際情況的施工單位/供應(yīng)商評價(jià)結(jié)果。鮑學(xué)英等^[9]提出了一種將信息熵法與價(jià)值工程方法相結(jié)合的方法對工程項(xiàng)目進(jìn)行評標(biāo)，并通過實(shí)例分析驗(yàn)證了該方法的可行性和實(shí)用性。何亞伯等^[10]將信息熵的概念引入綠色施工項(xiàng)目，結(jié)合傳統(tǒng)的物元分析法，對各投標(biāo)單位的能力進(jìn)行科學(xué)和全面的評價(jià)。張磊等^[11]、薛戍卿等^[12]、張曉建^[13]也采用類似方法將信息熵與隸屬度、WAA算子、TOPSIS等方法相結(jié)合，創(chuàng)造出在建筑工程、電力網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的評標(biāo)方法。

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，利用信息熵法進(jìn)行評標(biāo)在工程建筑領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用，但是在大科學(xué)工程領(lǐng)域，仍然在采用綜合評分法等主觀因素影響較大的方法，少有采用如信息熵這樣的定量評價(jià)方法。因此，本文擬將信息熵法引入大科學(xué)工程項(xiàng)目采購評標(biāo)中，結(jié)合某項(xiàng)目執(zhí)行期間真實(shí)的采購案例，分析使用信息熵法和綜合評分法得到的評估結(jié)果的差異。

1 模型介紹

1.1 價(jià)值工程法

1949年，美國工程師麥爾斯（Milis）提出了著名的價(jià)值工程（Value Engineering， VE）管理技術(shù)^[9]。其基本理念是通過對價(jià)值、功能和成本三要素進(jìn)行量化分析，指導(dǎo)如何利用有限的資源達(dá)到最高的效益。這種管理理念在諸如采購、造價(jià)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。價(jià)值工程的基本思想可由以下公式進(jìn)行表述^[14-16]

V=F/C """（1）

式中，V為商品或作業(yè)的價(jià)值；F為研究對象的功能指標(biāo)；C為完成該產(chǎn)品或作業(yè)所需的全周期成本。

在價(jià)值工程中，如何確定各個(gè)功能指標(biāo)的權(quán)重ω_i（i=[1，n] ，n為功能指標(biāo)的個(gè)數(shù)）至關(guān)重要，將直接影響參評單位的最終得分，進(jìn)而影響最終的采購決策。但是，在目前的評標(biāo)方法（如綜合評分法）中，指標(biāo)權(quán)重的確定仍較大程度地依賴于專家打分，因而具有一定的主觀性。本文將信息熵法引入價(jià)值工程，進(jìn)一步消除主觀評價(jià)對結(jié)果的影響。

1.2 利用信息熵法確定功能指標(biāo)權(quán)重

設(shè)有m個(gè)投標(biāo)單位、n個(gè)評價(jià)指標(biāo)，則原始的評價(jià)數(shù)據(jù)矩陣X可表示如下

通過信息熵法確定第j個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，公式如下

其中，

但是，在評標(biāo)過程中，無可避免地會存在一些需要主觀判斷的功能指標(biāo)。此時(shí)，可在信息熵的基礎(chǔ)上引入猶豫模糊熵的概念。設(shè)產(chǎn)品或作業(yè)的指標(biāo)數(shù)為n，共有L名評委對各指標(biāo)進(jìn)行評分，以給出某項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。各評委的評分區(qū)間取值為[0，1]，分值越高，說明該指標(biāo)的重要性越小。一般而言，若某名評委非技術(shù)領(lǐng)域的專家，則其給出的評分確定性較小，區(qū)間猶豫范圍較大；反之，若某名評委為該領(lǐng)域的技術(shù)專家，則其給出的評分確定性較大，區(qū)間猶豫范圍較小。設(shè)L名評委對第i個(gè)指標(biāo)（i=[1，n]）的打分區(qū)間矩陣Rⁱ如下

按式（5）得到第i個(gè)指標(biāo)的區(qū)間猶豫模糊熵，公式如下

進(jìn)而求得第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，公式如下

通過對信息熵法和猶豫模糊熵得到的權(quán)重系數(shù)取平均，計(jì)算得出某指標(biāo)的最終權(quán)重。這樣可同時(shí)兼顧對客觀和主觀指標(biāo)的定量評價(jià)。

2 案例研究

2.1 案例背景

某大科學(xué)工程擬采購一套封裝平臺，內(nèi)容包括在滿足“高精度”“高潔凈度”的精密封裝要求下，研制一套能進(jìn)行機(jī)械件自動化封裝的平臺，并根據(jù)甲方提供的功能、技術(shù)指標(biāo)、工藝流程、接口等要求，完成項(xiàng)目策劃、研制、包裝運(yùn)輸、集成安裝與調(diào)試、驗(yàn)收與交付等任務(wù)內(nèi)容。該采購項(xiàng)目的預(yù)算為520萬元，計(jì)劃到貨周期為3個(gè)月。在進(jìn)行廣泛而充分的潛在供應(yīng)商調(diào)研后，初步確定了4家滿足技術(shù)要求的廠家，向他們發(fā)出采購邀請，并收到這4家的回函，均表示愿意參與該采購項(xiàng)目的談判。該采購項(xiàng)目具有典型的大科學(xué)采購項(xiàng)目的特點(diǎn)：多批次、采購數(shù)量浮動范圍大、技術(shù)成熟度較低。因而，針對這類采購項(xiàng)目需要建立可靠的評標(biāo)體系，使供應(yīng)商信服，并建立良好的供應(yīng)商競爭條件。

2.2 確定功能指標(biāo)參數(shù)

對該封裝平臺采購項(xiàng)目進(jìn)行初步分析，其具有如下特殊性：①某些元件屬于定制型，具有科研外協(xié)的性質(zhì)，且研制難度較大；②采購的數(shù)量跨度大、批次多；③供貨周期緊張；④元件的種類繁多。根據(jù)以上特點(diǎn)，可確定6項(xiàng)指標(biāo)作為供應(yīng)商的功能評價(jià)指標(biāo)。功能指標(biāo)及其評價(jià)方法見表1。根據(jù)4家供應(yīng)商提供的應(yīng)標(biāo)材料和專家組的討論意見，給出各功能指標(biāo)參數(shù)的具體數(shù)值。4家外協(xié)單位功能指標(biāo)得分矩陣見表2。

2.3 確定功能指標(biāo)權(quán)重

（1）使用信息熵法。根據(jù)表2得到各指標(biāo)的信息熵為e=（e₁，e₂，e₃，e₄，e₅，e₆）=（0.754，0.773，0.773，0.773，0.772，0.594），相應(yīng)的權(quán)重為ω=（ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅，ω₆）=（0.158，0.145，0.145，0.145，0.147，0.260）。

（2）使用區(qū)間猶豫模糊熵法。本次采購項(xiàng)目的評委組由臨時(shí)從各研究部門抽調(diào)的5名評委組成，其中4名評委屬于專家評委。5名評委針對6項(xiàng)功能指標(biāo)給出的猶豫區(qū)間矩陣見表3。

經(jīng)計(jì)算，得到各指標(biāo)的熵值為C=（c₁，c₂，c₃，c₄，c₅，c₆）=（0.864，0.945，0.949，0.895，0.816，0.781），相應(yīng)的權(quán)重為ω=（ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅，ω₆）=（0.181，0.073，0.069，0.140，0.245，0.292）。從計(jì)算結(jié)果來看，報(bào)價(jià)折扣、物流與工裝這兩個(gè)指標(biāo)的權(quán)重最大，這與專家的（從其打分猶豫范圍來看，可確定評委5為專家）打分結(jié)果一致。但是，權(quán)重值的整體差異較小，這是因?yàn)樵u委組所占比重較小，與圖1給出的預(yù)測一致。

根據(jù)第1部分的方法介紹，對信息熵法和猶豫模糊熵法得到的權(quán)重系數(shù)取平均，可得到各指標(biāo)最終的權(quán)重，即ω=（ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅，ω₆）=（0.169 5，0.109 0，0.107 0，0.142 5，0.196 0，0.276 0）。

（3）使用0～4分打分法。為了體現(xiàn)使用信息熵法進(jìn)行評標(biāo)的客觀性，將本采購項(xiàng)目中采用過的0～4分打分法得到的評標(biāo)結(jié)果與信息熵法得到的評標(biāo)結(jié)果進(jìn)行對比。采用0～4分打分法確定的打分表見表4。計(jì)算得到的權(quán)重系數(shù)為ω=（ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅，ω₆）=（0.150，0.150，0.125，0.141，0.192，0.242）。此法完全依賴于專家對各指標(biāo)的認(rèn)識，因而主觀判斷占據(jù)主導(dǎo)地位。

采用不同打分法得到的權(quán)重系數(shù)比較如圖1所示。從圖1可以看出，使用三種不同的評標(biāo)方法得到的權(quán)重系數(shù)雖有差異，但是整體變化趨勢是相同的，即都給出了報(bào)價(jià)折扣、物流與工裝這兩個(gè)指標(biāo)權(quán)重較大的結(jié)論。但是，區(qū)間猶豫模糊熵法給出的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)有較大起伏，能夠產(chǎn)生差異化的評標(biāo)結(jié)果，從而更能體現(xiàn)供應(yīng)商的整體水平。

3 評價(jià)結(jié)果的確定與討論

在確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)后，可通過式（2）～式（5）對各家供應(yīng)商進(jìn)行成果評價(jià)。采用信息熵法評價(jià)結(jié)果計(jì)算表見表5，采用區(qū)間猶豫模糊熵法評價(jià)結(jié)果計(jì)算表見表6，采用0～4分打分法評價(jià)結(jié)果計(jì)算表見表7。從評價(jià)結(jié)果來看，使用三種方法A公司獲得的價(jià)值系數(shù)均遠(yuǎn)高于其他三家，因而本次采購由A公司中標(biāo)。B公司的價(jià)值系數(shù)僅次于A，可作為備選供應(yīng)商。C和D公司的排序因采用不同的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)確定方法而有所不同，但該排序并不影響實(shí)際的評標(biāo)結(jié)果。

在實(shí)際采購過程中，本案例采購項(xiàng)目采用綜合評分法。綜合評分法結(jié)果計(jì)算表見表8。由表8可知，最終確定的供應(yīng)商排序?yàn)锳gt;Cgt;Bgt;D?？梢?，本文采用的評價(jià)方法獲得的中標(biāo)供應(yīng)商與實(shí)際結(jié)果相符。但是，采用綜合評分法時(shí)，C供應(yīng)商的排序要高于B供應(yīng)商，這與計(jì)算結(jié)果存在差異。從表2的原始得分矩陣來看，B供應(yīng)商的各項(xiàng)功能指標(biāo)，除了物流與工裝、價(jià)格折扣這兩項(xiàng)略遜于C供應(yīng)商，其余指標(biāo)均超過C。所以，無論從直觀感受，還是從計(jì)算結(jié)果來看，B供應(yīng)商的排序比C靠前是合理的。實(shí)際上，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是使用綜合評分法評標(biāo)時(shí)，報(bào)價(jià)因素所占比重太大，為50%，這樣會導(dǎo)致某些供應(yīng)商雖然技術(shù)不占優(yōu)勢，卻以極低的報(bào)價(jià)來獲得更高的綜合評分，出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的結(jié)果。長此以往，需求方難以獲得滿足要求的貨物，供貨市場也會因惡意低價(jià)競爭而受到損害。這也從側(cè)面反映了綜合評分法存在極大的弊端。而采取信息熵法等更客觀的評標(biāo)方法可以很好地彌補(bǔ)這方面的缺陷。

4 結(jié)語

本文將信息熵法引入大科學(xué)工程采購項(xiàng)目評標(biāo)。信息熵法是一種廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的客觀評價(jià)方法，通過對評標(biāo)指標(biāo)的信息熵進(jìn)行計(jì)算和分析，能夠量化各個(gè)不同指標(biāo)的信息貢獻(xiàn)度，從而為評標(biāo)決策提供有力的參考依據(jù)。結(jié)合某實(shí)際發(fā)生的采購項(xiàng)目，通過信息熵法的運(yùn)用，有效地評估了各個(gè)功能指標(biāo)的權(quán)重，有力地支撐了對供應(yīng)商的綜合比較和排序。避免了主觀因素的干擾，提高了評標(biāo)過程的客觀性和公正性。本次采購實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可為某大科學(xué)裝置的其他采購活動提供參考。

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收稿日期：2023-07-04

作者簡介：

黃華（1991—），男，博士，助理研究員，研究方向：大科學(xué)工程管理。

晏青（1996—），女，助理經(jīng)濟(jì)師，研究方向：大科學(xué)工程管理。

申晨（1985—），男，高級工程師，研究方向：大科學(xué)工程管理。

肖婷婷（1985—），女，博士，助理研究員，研究方向：大科學(xué)工程管理。

米睿（1985—），男，博士，工程師，研究方向：大科學(xué)工程管理。

原泉（1991—），男，工程師，研究方向：大科學(xué)工程管理。

何偉（1975—），男，主任，研究員級高級工程師，研究方向：大科學(xué)工程管理。