基于對數(shù)效用多屬性拍賣的電網(wǎng)物資采購招標方法研究

汪曲+陳陽

摘 要：針對當前的傳統(tǒng)單屬性拍賣難以滿足電網(wǎng)公司的實際需求這一情況，通過研究現(xiàn)有的多屬性拍賣機制，文章提出了一種改進的多屬性拍賣模型。具體地，給出了采購商和供應商的效用函數(shù)，設計了供應商的得分規(guī)則和投標規(guī)則，以采購商的效用最大化為目的建立了多屬性拍賣下的供應商選擇模型。最后分析了供應商的投標策略，并求出了供應商的最佳的非價格屬性值，分析得出了最具有成本優(yōu)勢的供應商最終勝出的條件及其最優(yōu)多屬性投標。

關鍵詞：物資采購；招標；多屬性拍賣

中圖分類號：F253 文獻標識碼：A

Abstract： Because the current traditional bidding based on single attribute is difficult to meet the actual demand of power grid companies， so by studying the existing multi-attribute auction mechanism， we propose an improved multi-attribute auction model. Specifically， we provide the utility function of buyer and suppliers， design the scoring rule and bidding rule of suppliers， and establish the supplier selection model under the multi-attribute auction for the purpose of maximizing the buyer' utility. Finally， we analyze the bidding strategy of the suppliers， and obtain the best non-price attribute value of the suppliers； finally we analyze the winning conditions of the supplier with the most cost advantage and the optimal multi-attribute bidding.

Key words： material procurement； bidding； multi-attribute auction

0 引 言

在電網(wǎng)公司的經(jīng)營活動當中，有大量的工程建設項目需要采購物資，物資采購是其經(jīng)營當中一個很重要的部分[1]。公開招標這種采購方式有簡單、高效、成本低、公平公開的特點，因而電網(wǎng)物資采購一般采用公開招標的方式進行。通過競爭性投標進行采購的過程也就是拍賣，盡管拍賣的形式多種多樣，但在很大程度上拍賣活動都是圍繞著價格展開競爭的，有時候這種簡化能夠滿足要求[2]，但是在很多的實際問題中如果僅僅只是考慮價格是不夠的。例如在招標采購中只考慮低價的物品，開始時候支付的價格的確較低，但由于物品頻繁出故障而在整個使用周期中支付了大量維修成本，因此綜合的成本可能比購買質(zhì)量更好的物品時支付的價格更高，表明低價者中標這一簡單的方法有時有不足之處。電網(wǎng)物資不同于一般的民用物資，必須有極高的可靠性和安全性，而且項目必須考慮時效性，所以在招標采購中除了考慮價格因素之外，還必須考慮所采購物品的質(zhì)量、交貨日期、供應商的信譽評價等因素[3]。有時候這些非價格因素的重要程度甚至要超過價格屬性，因此只考慮價格的采購招投標方法不能夠很好地滿足這種要求，需要在招標時考慮這些非價格屬性。

在一般的多屬性拍賣模型中，設計者絕大多數(shù)都采用冪函數(shù)作為采購商的效用函數(shù)，如David[5]，Che[6]，姚升保[7]等，但由于冪函數(shù)恒定經(jīng)過（0，0）點，采用這種效用函數(shù)意味著非價格屬性的值為0時其效用也為0，而且冪函數(shù)為非負值，表明只要屬性值不為0則效用值均為正，但是這種情況往往不符合實際，因為物品某些屬性值太低時候根本無法正常使用，根本無法有正的效用。一種可行的改進的方法是為物品劃定非價格屬性的最低允許值，即供應商只接受物品的所有屬性值都在最低值以上的物品，但是采用這種方式后會喪失投標的彈性，因為很多的非價格屬性參數(shù)是難以精確確定的。而且在工程上，為了安全起見往往會采用很大的安全系數(shù)來保證質(zhì)量安全，只要不偏離過大，有些時候稍微降低一點是可行的，而且可以極大降低成本。對數(shù)函數(shù)當?shù)讛?shù)大于1時有這種特殊的性質(zhì)：當自變量小于底數(shù)時，函數(shù)值變化劇烈；而當自變量大于底數(shù)時，函數(shù)值變化平緩，這一性質(zhì)可以用來設計多屬性拍賣中的買家的效用函數(shù)?；谏鲜龅男枨蠛头治?，本文提出了一種基于對數(shù)函數(shù)的多屬性拍賣采購方法。

1 招投標模型和假設

假設電網(wǎng)公司準備采購某單一物品，有多家供應商響應并參與投標，電網(wǎng)公司采用多屬性拍賣的方式選擇合適的供應商，首先給出多屬性拍賣的一般描述性模型，隨后在給定的假設前提下建立多屬性拍賣的更為具體的數(shù)學模型。

1.1 一般描述性模型

多屬性拍賣的模型可以采用如下的多元組表示：

（7）R是拍賣結果，表示拍賣獲勝者。

1.2 具體數(shù)學模型

為了更好地分析和求解，需要更加精確的數(shù)學模型，因此需要做更進一步的假設，并說明假設的合理性。

假設1 競拍雙方都是風險中立的，并且拍賣物品的各個屬性對于拍賣參與的雙方的效用是獨立的。

競拍雙方都是風險中立的假設說明參與人在期望收益相同的情況下各種選擇是無差異和等價的，在拍賣活動中他們的目標都是最大化自己的收益。另外拍賣物品不同屬性的效用對于雙方都是獨立的假設說明某一屬性對拍賣參加人的效用的大小不受其他屬性大小的影響。

在給定物品的其他屬性不變的情況下，對于某一質(zhì)量屬性，該屬性值的提高會導致買方收益的提高，但給買方帶來的邊際收益確實遞減的，即隨著該屬性值的提高，買方的收益增長速度是逐漸降低的，這是符合現(xiàn)實情況的。同樣對于賣方而言，在特定的生產(chǎn)水平下，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量越高則付出的成本越大，而且隨著質(zhì)量的提高賣方的邊際生產(chǎn)成本是遞增的，即由于質(zhì)量水平超出設計水平和承受能力，再提高質(zhì)量水平會造成賣方生產(chǎn)成本的急劇增加。

假設3 拍賣的參加人都是理性的。拍賣雙方均是理性的假設表明他們的目的是最大化其自身的效益，而且不會做出使其自己收益為負的舉動。

2.1 投標規(guī)則

2.2 贏家判定規(guī)則

當供應商i不再進行投標或提交的是無效投標時，供應商i結束整個投標活動；當所有的供應商不再提交投標時，上一輪中提交有效投標分數(shù)最高的供應商獲勝，如果存在多個供應商均得分最高，則隨機選取一個供應商獲勝；當提供有效投標的供應商只有一個時，所有投標過程終止，該供應商為最終獲勝者。贏家判定規(guī)則與第一評分拍賣相類似。

2.3 支付規(guī)則

拍賣結束后，獲勝的供應商得到采購合同并以獲勝的評分交割拍賣的物品。

2.4 供應商策略分析

2.5 機制可行性分析

基于對數(shù)函數(shù)效用函數(shù)的多屬性拍賣機制是一個可行的機制，由評分函數(shù)可知，供應商的投標得分取決于其投標的價格屬性值和非價格屬性值，價格屬性值越低、非價格屬性值越高時，評分就會越高。當投標是有效投標時，供應商的報價會經(jīng)歷一個從高到低的過程，且只要該輪中供應商的效用為非負值，供應商就不會停止競拍，隨著競爭的加劇，供應商的報價會朝著自己真實的成本方向靠近。當供應商足夠多的時候，報出自己的真實成本獲得有競爭力的得分是供應商的占優(yōu)策略，綜上所述該機制是激勵相容和滿足個體理性條件的。

2.6 拍賣結果分析

3 案例分析

電網(wǎng)公司準備采購某規(guī)格的電網(wǎng)物資一件，電網(wǎng)公司除了在意報價外，還考慮供應商的信譽、質(zhì)量、交貨日期、售后服務等因素。電網(wǎng)公司采用多屬性拍賣，因為供應商的信譽可以在拍賣前進行審核，因此利用本論文設定的拍賣規(guī)則，設定了一個價格屬性和質(zhì)量、交貨日期、售后服務這三個非價格屬性。

由表1可以看出，供應商最終以5.378的評分獲勝，雙方以此投標成交合同，采購活動全部結束。

4 總 結

本文結合多屬性拍賣理論和電網(wǎng)公司招標采購的實際，設計了一種基于對數(shù)效用函數(shù)的采購機制，以最大化電網(wǎng)公司的效用為目的選擇合適的供應商，避免了單一價格拍賣中，供應商為了獲得合同故意壓低報價降低商品質(zhì)量引發(fā)的惡意競爭，給一些質(zhì)量可靠、服務過硬但價格不是最低的供應商提供了機會，在保證了電網(wǎng)公司自身效用最大化的情況下同時兼顧了供應商的利益，可維持雙方良性的合作關系。

參考文獻：

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