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建设工程投标决策工具的开发
Duygu Kalan, S.M.ASCEsup1;， Mehmet Egemen Ozbek, Ph.D., A.M.ASCEsup2;
摘 要
随着建筑行业竞争环境的日益激烈，研究招投标策略及其对招投标决策的影响因素成为了自20世纪50年代中期以来的一个研究课题。到目前为止，已经开发了许多决策工具来协助承包商作出投标/不投标决策。尽管决策工具的可用性过高，但它们的使用率非常低。因此，需要一个以用户为中心的使用工具来帮助进行投标/不投标决策。本研究的目的在于开发一种实用的决策工具，以协助决策者进行建筑工程投票决策，以及运用层次分析法选择最合适的工程进行投标。并根据假设的研究案例，提供了两个说明性的例子，同时说明所开发的决策工具的执行过程。
DOI: 10.1061/(ASCE)SC.1943-5576.0000457. copy; 2019美国土木工程师协会
- 介绍、需求和目的
获得一个新项目是面向项目的组织的生命线（Kerzner 2009）。作为以项目为导向的企业，建筑企业的生存还取决于如何进行未来的投资。因此，选择合适的项目是至关重要的（Burke 1999）。
在建筑行业竞争日益激烈的环境下，对投标策略和投标决策的影响因素的研究自二十世纪五十年代中期以来就成为了一个研究课题（Harris et al. 2006）。之前的研究已经确定了许多可能影响投标决策的因素。然后，考虑到人类推理的本质，比较许多因素并确定最重要的因素可能是困难的（Deng 1994）。因此，为了加快决策过程，提供了许多具有不同基础方法的决策工具。
尽管有很多的因素和决策工具，但这些工具在建筑行业的使用率非常低。根据Ahmad和Minkarah（1988）一项调查，在美国，只有11.1%的建筑公司使用决策工具来得到投标或不投标的结果。英国使用投标/不投标决策工具的利用率也很低（17.6%）（Shash 1993）。最近的一项研究表明，只有7.5%的土耳其和北塞浦路斯的建筑公司在投标决策中使用了统计和数学工具（Egemen和Mohamed 2007）。这一结果支持了之前关于投标决策工具使用率低的发现。
因此，需要一个实用的、以用户为中心的决策工具来帮助进行与建筑项目投标相关的决策，以吸引决策者的注意，并促进建筑行业的广泛采用。本研究的目的在于开发一种实用的决策工具，以协助建筑行业的决策者进行建设工程项目的投标决策，并利用层次分析法（AHP）选择最合适的项目进行投标，同时以两个实例说明所开发的决策工具的实施过程。
重要的是，注意作者以前发表的两篇论文，使用了相同的方法及（即AHP）对感兴趣的话题作出的贡献。作者的一篇论文关注于确定承包商对关键投标因素的优先级的不同分类之间是否存在统计上的显著差异（Akalp和Ozbek 2016）。另一篇论文利用了集团层次分析法（Group AHP）过程，确定了不同承包商集团（AKalp和Ozbek 2017）对关键投标因素的重要性权重。
2.文献综述
每个建筑企业都面临着决策的两难境地，必须决定是否投标某个项目，或者在候选项目中选择哪个项目。虽然决策者会做出不同的判断，但最终的评估总是需要考虑不同的因素，考虑一个潜在的投标项目的利弊。Burke（1999）认为企业在建筑行业有无限的项目机会。根据Mohanty（1992），在决定一个项目时，应该调查项目的盈利能力、可行性、最优资源和合意性。Lewis（2003）认为，对一个项目进行投标的决定应该基于对机会以及潜在收益和成本的现实而仔细的加权评估。为此，Lewis（2003）建议，提出问题并提供在项目选择阶段要考虑的问题清单。
一个项目的投标是一个公司未来的承诺，选择错误的项目可能会限制公司内部资源，阻碍公司执行其他有利的项目。考虑到建筑行业的各种障碍，Park和Chapin（1992）提出了13条成功承包的原则来帮助承包商经营利润丰厚的生意，他们声称首要的原则是“在选择工作时要有选择性”。在决策时考虑许多有形和无形的因素，使投标决定对建筑公司来说是复杂和关键的（Ahmad 1990；Deng 1994；Wanous et al. 2003）。
考虑到所有这些问题，研究人员已经研究投标决策很长时间了。第一个已知的模型是由Friedmen（1956）提出的，他使用概率法来估计中标率和最优投标金额。根据研究，可以通过收集以前的投标信息来估计潜在竞争对手的投标模式。此外，这个方法可用于单个合同或多个合同。从那时起，不同的投标决策辅助模型被开发出来。Whittaker（1981）通过将决策者的观点纳入Friedman（1956）的模型，对Friedmen（1956）的模型进行了改进。King和Mercer（1987）将对数正态分布中的报价进行了拟合，并将其模型应用于建筑行业的不同部门，即厨房设施制造商和土木工程承包商。而Gates（1983）则批判了Friedman（1956）的研究，并引入了他的期望价值（EV）模型的概念来确定各种投标情况下（如单独投标策略、两投标策略、多投标策略）的最优利润和最优风险。虽然战略投标模型在理论基础[即博弈论、决策论方法，King和Mercer（1987）]上各不相同，但他们的共同目标都是“利润最大化”，主要集中在利润的估算上（Bageis和Fortune 2009）。
Ahmand和Minkarah（1988）通过讨论投标决策的启发式本质，讨论了传统投标策略模型的不足之处。为了回答投标决策是如何做出的问题，并详细调查影响投标决策的因素，作者调查了美国的400个总承包商，确定了31个影响决策过程的因素。这些因素由公司使用相对重要性量表（1-6）进行排序，报告的前三个因素分别是“工作类型”、“工作需要”和“业主”。该研究还显示，大约90%的受访者在做投标决定时没有使用任何数学或统计方法。结果表明，大多数承包商依赖于他们的“经验”、“判断”和“主观评估”进行决策。最重要的是，有时候决策是基于不合理的基础上做出的。
从那时起，大多数的研究都基于Ahmand和Minkarah（1988）中确定的因素。虽然后续研究主要参考了Ahmand和Minkarah（1988）的问卷调查法，但他们采用了不同的方法来确定决定性因素的重要性权重。在这些研究中，各因素的重要性权重取决于决策者的特征。此外，由于决策者的特点，多属性决策模型的准确性容易受到影响（Bageis和Fortune 2009）。
数学模型已经被认为是不适合真实世界的情形的，尽管它们有着过度的可用性。Gates（1983）在他的“基于ESPE的投标策略（The Expert Subjective Pragmatic Estimate，即专家主观的实际估计）”研究中，评论了承包商对应用数学词汇的不了解，并指出从承包商的角度来看，数学模型只与投标价值相关，而忽略了其他因素。在本研究中，Gates使用Delphi法，通过一组专家的多次评估，来估计最优的投标金额。
Gates（1983）声明也得到了不同研究人员的调查结果的支持。Ahmand和Minkarah（1988）发现，美国只有11.1%的承包商使用数学或统计投标模型，而Shash（1993）报告称，17.6%的英国承包商根据数学或统计模型做出决定。
以下各段按时间顺序概述了过去十年来关于这个课题的一些较新的研究。
Egemen和Mohamed（2008）开发了一个称为战略正确投标/不投标和标价决策（SCBMD）的模型，以帮助决策者进行投标和标价决策。这个模型包括79个问题。
Bageis和Fortune（2009）批评了以前的投标/不投标模型的一般性质，并研究了承包商的特征对投标决策的影响。在这项研究中，根据文献综述确定了87个因素，并得到了试点访谈的支持。共收集了240名沙特阿拉伯承包商的91份回复，这些回复被分为四组，即承包商规模、主要客户类型、工作类型和承包商分类状况。研究结果表明，承包商的特征对各因素的权重有较大影响。
El-Mashaleh（2010）利用数据包络分析法（DEA）帮助决策者根据组织的历史数据进行投标决策。DEA方法的提出是由于其广泛的适用性，它忽略了项目规模、项目位置和投标情况中考虑的因素数量或类型。这种方法的一个局限性是需要维护和扩展历史数据库。
Jarkas等人（2014）确定了影响承包商投标决策的43个因素，并将其分为五大类。调查结果显示，“承包商”相关因素对投票决策的影响最大，而其他因素的重要性按“承包商”、“投标情况”、“合同”和“项目”排序。
Chen等人（2015）调查了134国家中承包商的风险评估、风险感知和投标/不投标决策之间的关系。分析得出结论，专业人员的历史结果与他们的风险倾向之间存在显著的关系。相比之下，潜在收益或损失的概率比潜在收益或损失的大小对风险感知的影响更大。此外，投标/不投标决策在很大程度上取决于承包商的风险感知和风险倾向。
Lesniak和Plebankiewicz（2015）调查了波兰南部建筑公司和确定了承包商的投标决策严重受到工作类型、类似项目经验和合同条款等关键因素的影响。在此基础上，提出了基于模糊集理论的投标/不投标决策模型。虽然该模型消除了人类推理的模糊性，但也指出了该模型的不足之处。
Lesniak和Radziejowska（2017）实施了三个多准则决策方法，即简单的加性加权法（SAW），优先排名组织方法浓缩评估（PROMETHEE Ⅱ）和层次分析法（AHP），在一种招标的情形中，又比较了这些不同的方法确定的最终决策。
Chisala（2017）开发了一个加权评分模型，并在35个真实的投标项目中进行了验证。在预测承包商的实际决定时，本模型的准确性可达86%。
尽管所有这些模型或工具都是有价值的，并且为投标/不投标决策过程提供了大量的见解，但是本研究的最终目标是开发一个更实用和以用户为中心的建设项目投标决策工具，以促进其更广泛地应用在建筑行业。
3. 方法
3.1 阶段一：确定投标决策因素
在本研究中，首先通过文献综述的方法，明确了投标决策的影响因素。本研究表明，其他研究人员发现了100多种因素。考虑到同时比较100个因素是具有挑战性的，本研究只讲了最常见的识别和利用的因素。为了将100个因素减少到一个可行的数字，通过考虑因素的相似性，将来自其他各种研究的因素（Bageis和Fortune 2009；Wanous等人，2003；Ahmad和Minkarah 1988；Shash 1993；Chua等人，2001；Mohanty 1992；Oo等人，2007）并排选择和列出。不同研究者在文献中选择的重复或相似因素被纳入同一合并组。例如，将客户的声誉和客户的诚信因素归为“业主身份”因素。这些因素可分为与公司有关的（内部）因素和与项目有关的（外部）因素两大类，如下：
- 与公司有关的（内部）因素
- 目前的工作量
- 类似项目经验
- 设备、材料和人力资源的可用性
- 财务能力
- 工作需要
- 技术知识
- 遵守业务计划
- 与项目有关的（外部）因素
- 项目的规模
- 项目期限
- 项目位置
- 项目类型
- 合同条件和类型
- 业主身份
- 竞争
3.2 阶段二：开发建设项目投标决策工具
3.2.1 层次分析法
本研究采用层次分析法（AHP）作为主要的研究方法来确定关键因素的重要性（即价值、优先级）以及项目的重要性。层次分析法是由Saaty（1980）在20世纪70年代中期开发的一种多准则决策方法。为了解决复杂的决策问题，层次分析法采用了由目标、标准和备选方案组成的层次结构（Triantaphyllou和Mann 1995）。层次分析法根据受访者的主观偏好来决定因素的相对重要性。受访者通过Saaty（2001）开发的量表对这些因素进行配对比较，以表明他们的偏好。配对比较量表选项分别为（1）（同等重要性）、（2）（弱重要性）、（3）（中等重要性）、（4）（中等重要性的上一级）、（5）（强重要性）、（6）（强重要性的上一级）、（7）（非常重要）、（8）（非常非常重要）和（9）（极其重要）。在量表中，判断是用数字表示的，数字表示的是选择的重要程度。各个判决的定义在数字旁边的括号中提供。
层次分析法包括以下步骤，每一步都将在后续章节（Mu 2017）中详细解释：
- 通过在不同的层次上确定目标、标准和备选方案来构建层次结构，
- 对标准进行配对比较；利用AHP理论，利用配对比较值计算准则的权重；对给定的判断进行一致性检查，
- 对不同方案进行两两比较；利用AHP理论，利用配对比较值计算准则的权重；对给定的判断进行一致性检查，
- 计算每个备选方案的总体权重，并根据计算结果做出最终决策。
步骤1：在层次分析法中，一个问题被划分为更小的问题作为分层。层次结构提供了在上层和下层查看问题的能力（Saaty 1980）。第一层（L1）确定决策目标。第二层（L2）表现标准，用于评估备选方案。在这个级别，所有的标准都要相互比较。最后，在第三层（L3）得出了决策问题的备选方案。
在本研究的背景下，选择最合适的项目进行投标可以在L1作为目标。在L2中，对14个最常见的确定的和利用的因素进行配对比较，而在L3中对每个标准下的候选项目进行比较，以选择最合适的项目。重要的是，请注意，在评估一个标准和一个项目的重要性权重时，不存在依赖性。换句话说，不同级别的标准和项目的权重是分别估算的。
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