基于价值工程和层次分析法的材料供应商优选*

罗晓龙 段文凤 方娟

(1.毕节市七星关区水务局，贵州 毕节 551700；2.贵州工程应用技术学院，贵州 毕节 551700)

0 引言

工程材料是水利水电工程的物质基础，其费用占整个工程成本的比重高达60%～70%。因此，材料管理水平直接影响项目管理“三控、三管、一协调”的成效。而采购作为材料管理中的初始环节，必须尽早严格管理。在这一活动中，材料供应商的优选又是关键所在。可见，对工程材料供应商的择优选择是一个不容忽略的课题，对这一环节进行科学决策有助于提升整个项目的管理绩效。

在工程材料管理领域，相关学者已经取得了阶段性成果。公斌梳理了A市水利水电工程局建筑施工项目供应商管理存在的问题，针对性地制定了材料供应商管理的优化措施[1]。孙广海采用价值工程原理定量分析与ABC法定性分析相结合的办法缩减材料的采购成本[2]。杨耀红等从供应链管理的角度出发，基于多目标加权灰靶决策方法构造了供应商优选模型[3]。段文凤等基于绿色供应链视角，论述了材料采购使用和回收再生问题[4]。王婧等分析了德尔菲法、层次分析法、熵值法和模糊聚类分析法确定权重向量的特点和适用范围[5]。杨通文等分析了价值工程在国内的应用现状并对其应用前景进行了展望[6]。

本文通过材料供应商优选指标体系的构建，探索将层次分析法和价值工程原理相结合的方法，并以贵州省毕节市七星关区农村饮水安全工程中提水工程所需管材的采购项目为例，说明该方法的适用性，以期为工程材料采购实践中材料供应商的优选提供参考。

1 材料供应商优选指标体系

目前，针对评价材料供应商的优劣问题，尚无达成行业共识的标准体系。众所周知，在建设工程项目质量的影响要素“4M1E”(Man、Ma-chine、Material、Method、Environment)中，其中之一就是材料，材料质量直接影响施工质量，继而影响整个工程的质量，没有质量保证的材料将会对整个工程造成较大的安全隐患。因此，在考量材料供应商时，应当将其供应产品的质量可靠性放在首位，作为优选供应商的第一指标。同时，做好材料采购计划，以降低成本，保证材料采购的经济性也是尤为重要的；工程竣工后还要进行竣工成本的综合分析，主要资源节超对比及经济效果分析是其主要内容。因此，将经济指标作为优选供应商的第二指标。材料供应商的供货计划也会直接影响施工阶段的进度计划，资源配置计划作为施工组织设计的基本内容历来为施工承包商所重视，多数承包商都无法容忍因供应商交货不及时而导致的停工待料等情况；建设单位也不愿接受生产能力不足、延迟供货的供应商。因此，将这一风险评价要素作为优选供应商的第三指标。考虑到工程材料工业对生态环境的影响，积极响应材料工业发展的“绿色化”，将材料供应商的企业信誉、材料生产的环境影响度作为供应商竞选的第四指标。以上4个指标的选取与国内外相关材料供应商优选的研究文献、实地走访和调研分析的结果是一致的，因此本文主要讨论由质量、价格、供货能力和社会影响这4方面因素构成的基本技术经济指标、风险以及社会指标等准则体系来评判材料供应商。材料供应商优选指标体系各个方面的主要内容见表1。

表1 材料供应商优选指标体系

2 层析分析法与价值工程

不论是哪一类方案的优选，在构建相应的优选指标体系后，通常都要确定各个指标所占的权重，而后依据科学的决策方法进行评价排序。对于农村饮水安全工程的材料采购来说，可选供应商本身就少，样本数据比较缺乏，不适宜采用熵值法判断各个指标的权重。同时，待选供应商评价指标中未含有大量模糊数据，因此也不需要先采用模糊聚类分析法将指标分类，再评判其权重。德尔菲法和层次分析法出发点相似，源于专家对评价指标包括一些定性指标的理解做出权重的判断，但层次分析法对专家的主观判断做了客观化处理，使其评判指标权重优于德尔菲法。所以，对于小型工程项目材料采购的供应商优选来说，采用比较简单又不失科学的层次分析法确定材料供应商评价指标的权重最为合适。

2.1 层析分析法

层次分析法，简称“AHP法”，由美国运筹学家Saaty于20世纪70年代提出，目前已得以广泛应用。用该方法确定权重的步骤如下：

第一步：建立“目标层在上、准则层在下”的结构模型。

第二步：确定各准则的权重系数。将各个准则Ai和Aj(i，j=l，2，…，n)相对于目标层要素按重要程度两两比较，构建判断矩阵(aij)n×n。aij的值常用9级标度判断，两准则同等重要时aij取1，Ai较Aj略微重要时取3，明显重要时取5，十分明显重要时取7，绝对重要时取9，介于同等与略微重要之间时取2，以此类推。

第三步：求判断矩阵的特征向量(w1，w2，…，wn)T，该向量即为各个准则相应于上层要素的重要程度的排序,一般可应用和法近似计算。

第四步：检验判断矩阵的一致性，计算最大特征值λmax。用CR值作为检验标准，当CR<0.1时，认为判断矩阵具有一致性。

CR=CI/RI

(1)

(2)

其中，RI为修正系数，其值随n变化，具体见表2。

表2 RI值

2.2 价值工程

价值工程多用于项目方案的选择，尤其是工程设计方案的综合评价。近年来，也有学者研究该方法在项目成本控制和外协采购评标方面应用的可行性，将其原理应用于材料供应商的优选中，可以实现高性价比的采购行为。

价值工程起源于20世纪40年代，是美国工程师麦尔斯在寻求石棉板的替代材料防火纸的过程中提出的。价值工程是通过对产品、过程、服务等的功能与费用进行技术经济分析，旨在提高其价值(性能价格比)的一种技术和管理方法。其评比方案的步骤如下：

第一步：情报收集。由工程人员进行广泛调查，收集与材料供应商有关的技术性能资料和经济资料，确定各方案的成本系数Ci。

第二步：功能分析和评价。由物资采购部门、材料使用人员、工程管理部门和质检中心对各个供应商进行的功能评分和层次分析法所确定的权重来计算Fi。

第三步：由Fi和Ci计算各个方案的价值系数Vi(V=F/C)，评选最优方案。

传统价值工程评选方案在进行上述第二步时，多由不同机构的专家对产品(服务)的不同功能进行打分以确定各个功能的权重，再分别对不同产品(服务)的同一功能进行逐项比较打分，进而求得不同产品(服务)的功能系数，本质上是用德尔菲法进行功能分析和评价。此处，采用前文论述的层次分析法确定功能权重有更高的可信度。

3 实例应用

在某农村饮水安全工程中，采购部门以月进度计划为依据进行采买。本次需采购20t热轧无缝钢管(φ50×3～φ159×6)，40t镀锌钢管(DN50-DN100)，物资采购部门、材料使用人员、工程管理部门和质检中心等人员经过初步筛选，有甲、乙、丙3家可供选择，3个供应商所提供的运费及出厂价见表3，管材的装卸费约为2000元。

根据层次分析法原理，将将技术指标、经济指标、风险指标、社会指标4个指标两两比较分析，认为经济指标与社会指标是同等重要的，技术指标较风险指标略微重要，风险指标较经济指标略微重要，技术指标较经济指标明显重要。构建判断矩阵见表4。

解得w=[0.554 90.096 70.251 60.096 7]T

λmax=4.043 5，CI=0.014 5，CR=0.016 3<0.1

对3家供应商采用10分制进行功能评价，计算功能加权分，对其指数处理后可得相应的功能系数，见表5。

表3 材料供应商的成本系数

表4 O-A判断矩阵

表5 各方案功能评价表

经计算，甲供应商的功能系数为0.296 6，价值系数为0.895 9；乙供应商的功能系数为0.340 3，价值系数为1.012 9；丙供应商的功能系数为0.363 1，价值系数为1.090 4。因为乙供应商的价值系数接近1，说明其满足用户要求的功能最理想的投入与实际投入一致，所以选乙供应商进行管材采买是性价比较高的采购行为。

4 结语

工程材料管理是整个建设工程项目管理的一部分，而材料供应商的管理又是材料管理中极其重要的一环。本文首先构建出材料供应商的考评指标体系，基于层次分析法的基本原理确定了考评指标体系中各指标的权重；然后，基于价值工程的核心思想说明此法可以用于材料供应商的优选，以确定高性价比的采购行为；最后，运用提水工程的实例说明层次分析法和价值工程的实用性。本研究丰富了工程材料管理的理论研究，可以指导材料采购项目的决策，具有一定的实用价值。