基于AHP方法的石油工程施工分包商选择研究

姜永明，郝敬雷，刘福领

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

目前，在石油工程建设项目施工领域按照施工企业资质等级可分为总承包、专业分包和劳务分包三个层次。总承包商通过竞标方式参与石油工程建设市场竞争，同时总承包商根据其自身实际需要，将其所承包工程中的部分专业工程或劳务作业发包给具有相应资质的专业分包商或劳务分包商来完成。因此，在石油工程建设项目施工中，总承包商经常会遇到如何评价和选择分包商的问题，本文基于层次分析法(AHP)对这类决策问题进行实例分析，通过层次分析方法客观评价分包商相对状况，在一定程度上减少了主观因素的影响。

1 层次分析法（AHP）概述及其应用步骤

1.1 AHP方法概述

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，缩写为 AHP）是美国运筹学家匹茨堡大学教授T.L.Saaty于上世纪70年代初，提出的一种层次权重决策分析方法。该方法的原理为根据决策问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定[1-3]。

1.2 AHP方法应用步骤

层次分析法（AHP）应用的基本步骤为[4,5]：

（1）建立层次结构的基本模型。

（2）建立判断矩阵，采用1～9及其倒数的标度方法建立。

（3）层次单排序及其一致性检验，当相对一致性指标CR＜0.1时, 认为判断矩阵基本符合一致性条件。

（4）层次总排序及整体一致性检验，当方案层总排序相对一致性指标CR＜0.1时，认为层次总排序结果具有较满意的一致性并接受该分析结果。

（5）根据分析计算结果，作出合理选择决策。

2 石油工程项目施工分包商选择实例分析

2.1 石油工程项目施工分包商选择AHP模型建立

在石油工程项目施工分包商选择 AHP模型的建立过程中，确定评价分包商的准则因素对于模型的建立至关重要。根据石油工程项目施工的实际情况以及对以往相关文献的研究[2,6]，选取了6个对施工项目的安全，质量，成本，进度等目标的实现起重要影响作用的因素作为评价和选择施工分包商的准则因素，它们分别是分包商的服务品质、投标价格、以往质量表现，以往安全表现、当前工作量和施工及管理人员状况，并据此建立了石油工程项目施工分包商选择的AHP模型，见图1。

该分包商选择模型主要有3个层次构成：顶层为目标层，标明决策问题的总目标Sb，即：选择满意的分包商；中间层为各个比较的准则因素层，定义为C1～C6；最底层为备选方案层S1～S5，这里有5个可供选择的分包商。

2.2 判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

判断矩阵是表示下层所有因素对上一层某一个因素的相对重要性的比较，主要通过专家对各个因素评估后打分，并采用成对比较法获得。每次取两个下层因素对上一层某一个因素的重要程度之比记为 aij(aji= 1／aij)，aii=1，全部比较结果记成对比矩阵A。一般来说，AHP采用l～9比较标度法，具体见表1。

图1 石油工程项目施工分包商选择的AHP模型Fig.1 The AHP model of petroleum engineering project construction subcontractors selecting

表1 判断矩阵标度及其含义[7,8]Table 1 Judgmentmatrix scale and its meaning

2.2.1 C1因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

通过对C1因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对服务品质这一准则因素的相对权重，C1因素的判断矩阵见表2。

表2 C1因素的判断矩阵Table 2 C1 factor judgmentmatrix

通过对表2进行分析计算得到：

2.2.2 C2因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序通过对 C2因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对投标价格这一准则因

素的相对权重，C2因素的判断矩阵见表3。

表3 C2因素的判断矩阵Table 3 C2 factor judgmentmatrix

通过对表3进行分析计算得到：

2.2.3 C3因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

通过对 C3因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对质量表现这一准则因素的相对权重，C3因素的判断矩阵见表4。

表4 C3因素的判断矩阵Table 4 C3 factor judgmentmatrix

通过对表4进行分析计算得到：

2.2.4 C4因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

通过对 C4因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对安全表现这一准则因素的相对权重，C4因素的判断矩阵见表5。

表5 C4因素的判断矩阵Table 5 C4 factor judgmentmatrix

通过对表5进行分析计算得到：

2.2.5 C5因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

通过对 C5因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对当前工作量这一准则因素的相对权重，C5因素的判断矩阵见表6。

表6 C5因素的判断矩阵Table 6 C5 factor judgmentmatrix

通过对表6进行分析计算得到：

2.2.6 C6因素判断矩阵建立、一致性检验及层次单排序

通过对C6因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个备选分包商对施工及管理人员状况这一准则因素的相对权重，C6因素的判断矩阵见表7。

表7 C6因素的判断矩阵Table 7 C6 factor judgmentmatrix

通过对表7进行分析计算得到：

2.2.7 准则因素判断矩阵的建立、一致性检验及层次单排序

通过对评价准则因素的判断矩阵的建立及层次单排序，可确定每个准则因素对总目标Sb的相对权重，准则因素的判断矩阵见表8。

表8 准则因素的判断矩阵Table 8 Criteria factors judgmentmatrix

通过对表8进行分析计算得到：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 层次总排序及整体一致性检验

通过层次总排序，可最终确定方案层（备选分包商）相对于目标层（选择满意分包商）的相对重要权值，层次总排序结果见表9。

表9 层次总排序Table 9 Total sequencing of each level

通过层次总排序的一致性检验，

CR=0.0286<0.1，说明层次总排序结果具有满意的一致性。

2.4 结果分析

从表8的计算结果可以看出，各准则因素对总目标Sb的相对重要权值从大到小排序依次为：安全表现 C4>质量表现 C3>投标价格 C2>施工及管理人员状况C6>服务品质C1>当前工作量C5，因此，在施工分包中要选择一个满意的分包商，首先要考虑的准则因素按顺序分别是安全表现、质量表现；其次是投标价格、施工及管理人员状况也是相当重要的考虑因素；再次服务品质、当前工作量等因素适当的考虑进去，作为参考因素来选择满意的分包商。

从表9的计算结果可以看出，方案层的5个备选分包商相对于目标层的相对重要权值从大到小排序依次为：备选分包商 S5>备选分包商 S1>备选分包商S3>备选分包商S2>备选分包商S4，因此，在选择分包商时，应优先选择备选分包商S5作为满意分包商。

3 结 语

AHP方法作为多方案的评价决策工具，它把影响选择施工分包商的诸多准则因素作为一个系统来综合考虑，以定量方式为主，定性为辅。可以有效的处理不易量化的多准则因素通过专家评估打分后，进行定量分析研究，使得选择施工分包商的决策过程更加程序化和科学化。但在应用 AHP方法时，需注意以下问题：（1）根据施工工程实际要求，到各个分包商施工项目上走访考察，尽量做到搜集到的信息客观公正，这是应用 AHP方法的基本前提，也是使得决策结果客观的必要条件。（2）为使每个判断矩阵更具精确性，可对每个专家的知识、经验和判断能力进行评价，确定每个专家的打分权重，以提高AHP方法的科学性和准确性。

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