基于前景理论的水利工程投标决策分析

时间:2023-05-24 11:20:05 手机站 来源:网友投稿


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摘要:工程投标决策是一种不确定性条件下的决策问题,对于企业的经营发展至关重要。针对水利工程施工企业面对多项目进行投标决策的问题,考虑企业决策者的心理行为特征,提出一种基于前景理论的投标决策方法。首先通过计算拟投标项目的决策指标损益价值和概率权重,确定其决策指标期望前景值;然后计算各项目的投标成本价值,在此基础上确定各项目的综合前景值并对其排序,为企业的投标决策提供依据;最后通过算例验证了该方法的可行性。

关键词:前景理论;投标决策;决策指标;概率权重;综合前景值;水利工程

中图分类号:TU723.2;TV512 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2018.02.025

工程投标决策是一种不确定性条件下的决策,对于企业的经营发展有着重要的作用。企业面对市场上多个工程招标项目,需要对各个项目的建设内容和工程特点进行摸底分析,从中选择期望效益值较高的项目进行投标。针对工程投标决策,目前已有不少的研究成果,刘尔烈等[1-3]运用模糊集合理论,构建了基于模糊逻辑的工程多项目投标决策模型;吴唤群等[4]提出了基于Dempster-Shafer证据理论的工程投标二级递阶推理决策模型;部军艳等[5]构建了基于直觉模糊集理论的TOPSIS多目标投标决策模型;郭清娥等[6]提出了考虑关联性指标的工程投标决策方法;郭琦等[7]利用数据包络分析方法对投标机会进行决策分析;曹丽文等[8-9]提出了基于灰色局势决策理论的工程投标决策方法。上述研究对投标决策分析均缺乏决策者心理行为因素的考虑。

事实上,在投标决策分析时,应考虑企业决策者的心理行为特征,如参照点依赖、风险偏好逆转、损失规避、敏感性递减和概率判断扭曲等,因此考虑企业决策者行为特征的投标决策问题值得研究。前景理论[10-12]可以较好地描述参照依赖、损失规避和概率判断扭曲等决策者行为特征,是一种解释决策者在不确定性环境下的决策行为的理论。蒋国萍等[13]构建了基于前景理论的投标报价最优报高率模型;刘培德[川针对区间概率条件下属性值为不确定语言变量的风险型多属性决策问题,提出了基于前景理论的决策方法;张晓等[15]针对考虑决策者给出期望信息的决策问题,提出了基于前景理论的风险型混合多属性决策方法。本文考虑企业决策者投标决策时的心理行为特征,基于前景理论思想,计算拟投标项目的决策指标损益价值和概率权重,确定其决策指标期望前景值,并计算各项目的投标成本价值,最后确定各项目的综合前景值并对其排序,为企业的投标决策提供依据。

1 前景理论

长期以来,在不确定性条件下的决策行为研究中占据统治地位的“期望效用理论”是建立在所有决策者都是“完全理性人”假设基础上的。现实的不确定风险决策中,人们并非完全理性地进行决策,受决策环境的复杂性、决策信息的不确定性等影响,实际决策行为与期望效用理论之间的背离更加明显。Kahneman等在Simon“有限理性”思想基础上,从认知心理学角度出发,结合大量的心理学试验,提出了“前景理论”。前景理论通过大量的心理试验和效用函数应用,形成的主要观点有:①人们在决策过程中会预先设定一个参照点,依据参照点来衡量收益或损失,在这一过程中,人们更加看重财富的变化量而不是最终量;②人们在参照点附近的风险态度会发生逆转,即面临条件相当的收益时,人们更加倾向于风险规避,而面对同样的损失时,人们更加倾向于风险追求;③面对同等数额的收益和损失,人们对损失比对收益更加敏感,即对损失的规避程度要大于对收益的偏爱程度;④参照点敏感性递减,即越远离参照点,收益或损失的边际变化对人们决策的影响越小,且前期决策的实际结果会影响后期的风险态度和决策。前景理论考虑了期望效用理论所没有注意到的决策者心理行为特征,能够对不确定性条件下决策者的判断和决策行为进行更加准确的描述和解释。

前景理论认为,决策者可以根据前景价值的大小选择较优方案。前景价值由前景价值函数和概率权重函数共同决定[10],即:式中:VP为前景价值;pi为k个状态中第i个状态的概率;w(pi)为概率权重函数,表示决策者对客观概率的主观评价;Δxi为财富xi偏离某一参照水平x0的大小;v(Δxi)为前景价值函数,表示决策者对客观价值的心理感知。

2 问题描述

2.1 投标决策指标体系构建

在文献[3]的基础上,构建水利工程企业投标决策指标体系(见图1)。

2.2 决策指标损益价值的计算

在考虑企业决策者给出决策指标期望值的投标决策问题中,为方便起见,记A={A1,A2,…,Am},表示m个可选择的投标项目集合,Ai表示第i个可投标项目,1≤i≤m;記B={B1,B2,…,Bn},表示n个投标决策指标的集合,Bj表示第j个投标决策指标,1≤j≤n,且B1,B2,…,Bn是加性独立的;记项目Ai的第j个投标决策指标为Bij,当Bij为确定型数值时记为Bij,当Bij为区间型数值时记为Bij=[BijL,BijU];记C={C1,C2,…,Cn},表示企业的投标决策指标参照值集合,Cj表示第j个投标决策指标参照值,1≤j≤n。企业的投标决策指标参照值可通过以往投标经验的总结、案例分析和专家主观评判来确定。

针对企业决策者的参照点依赖行为特征,即决策者根据决策指标值相对于决策指标参照值的收益或损失,计算项目Ai的指标损益量。

当Bij为确定型数值时,项目Ai的指标损益量为:

rij=Bij-Ci(2)

项目Ai的指标损益价值可表示为

同理,参数α3、β3与企业决策者的心理行为特征有关。0<α3<1、0<β3<1,分别表示针对投标成本的收益和损失价值函数的凸凹程度,α3和β3越大,项目投标成本的收益和损失价值函数的凸凹程度越大,体现了企业决策者对投标成本损益敏感性递减的心理行为特征。参数λ3>1,表示企业决策者对投标成本损失比投标成本收益更加敏感,λ3越大,决策者对项目的投标成本损失规避程度越大。根据文献[10-12],取α3=0.98、β3=0.92、λ3=2.25。

因为项目Ai的投标成本是确定的,所以项目Ai的

Pi=δ1·Epi+δ2·Vic(14)式中:参数δ1和δ2分别表示具有不确定性的投标决策指标损益和具有确定性的投标成本损益的重要性程度。δ1、δ2由企业决策者对项目的重视程度、企业现有的项目饱和程度以及企业对市场竞争环境的乐观程度等决定,且满足0≤δ1≤1、0≤δ2≤1、δ1+δ2=1。

根据计算的投标决策综合前景值Pi的大小进行排序,企业决策者即可确定所要选择投标的项目。

3 案例分析

某水利工程企業拟在项目A1、A2和A3中选择投标项目,各项目的投标决策指标值见表1。经营发展部依据上述方法对3个项目的投标决策综合前景值进行排序,为企业决策者提供决策依据。

该企业的水利工程投标成本参照值ciR=2.50万元,经营发展部对3个项目的预测投标成本分别为c1=2.23万元、c2=2.45万元、c3=2.62万元。取参数δ1=0.80、δ2 =0.20,计算各项目的投标决策指标期望前景值Epi和投标成本价值Vic,并分别进行规范化处理,最后计算其投标决策综合前景值Pi,计算结果见表2。由表2可知,P2>P3>P1>0,表明3个项目的投标决策综合前景值均优于企业决策者的心理期望值,投标选择的项目排序为A2>A3>A1。

4 结语

本文构建的基于前景理论的水利工程投标决策模型,考虑了企业决策者的心理行为特征对决策过程的影响,避免了决策过程理论上的绝对理性化判断,为科学、合理、高效地选择投标项目提供了决策依据。同时,对于考虑企业决策者投标决策指标期望值的动态变化对其决策过程的影响,有待进一步研究。

参考文献:

[1]刘尔烈,王健,骆刚.基于模糊逻辑的工程投标决策方法[J].土木工程学报,2003,36(3):57-63.

[2]彭锟,强茂山.模糊层次分析法在Duber Khwar项目风险评价和投标决策中的应用研究[J].水力发电学报,2004,23(3):44-50.

[3]聂相田,王博,部军艳.基于模糊逻辑的水利工程多项目投标决策方法[J].水力发电学报,2013,32(5):294-305.

[4]吴唤群,向和平,王壮志,等.基于D-S证据理论的工程投标决策研究[J].系统工程,2004,22(11):90-94.

[5]部军艳,王博.基于直觉模糊集理论的TOPSIS多项目投标决策模型[J].水电能源科学,2012,30(5):87-89.

[6]郭清娥,苏兵.考虑关联性指标的工程投标决策方法[J].数学的实践与认识,2014,44(21):107-112.

[7]郭琦,刘倩,黄康.数据包络分析法在投标决策中的应用[J].水电能源科学,2011,29(9):138-140.

[8]曹丽文,吴圣林,于宗仁,等.基于灰色局势决策理论的工程投标决策方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2004,32(7):27-30.

[9]曹琳剑,王雪青,刘炳胜,等.基于灰色局势法改进的建筑工程投标决策方法研究[J].北京理工大学学报(社会科学版),2009,11(4):68-72.

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[14]刘培德.一种基于前景理论的不确定语言变量风险型多属性决策方法[J].控制与决策,2011,26(6):893-897.

[15]张晓,樊治平.基于前景理论的风险型混合多属性决策方法[J].系统工程学报,2012,27(6):772-781.

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