基于对数效用多属性拍卖的电网物资采购招标方法研究

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物流科技
2023年06月28日 08:39

...017年第三批物资招标采购公告

汪曲+陈阳

摘 要:针对当前的传统单属性拍卖难以满足电网公司的实际需求这一情况,通过研究现有的多属性拍卖机制,文章提出了一种改进的多属性拍卖模型。具体地,给出了采购商和供应商的效用函数,设计了供应商的得分规则和投标规则,以采购商的效用最大化为目的建立了多属性拍卖下的供应商选择模型。最后分析了供应商的投标策略,并求出了供应商的最佳的非价格属性值,分析得出了最具有成本优势的供应商最终胜出的条件及其最优多属性投标。

关键词:物资采购;招标;多属性拍卖

中图分类号:F253 文献标识码: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

在电网公司的经营活动当中,有大量的工程建设项目需要采购物资,物资采购是其经营当中一个很重要的部分[1]。公开招标这种采购方式有简单、高效、成本低、公平公开的特点,因而电网物资采购一般采用公开招标的方式进行。通过竞争性投标进行采购的过程也就是拍卖,尽管拍卖的形式多种多样,但在很大程度上拍卖活动都是围绕着价格展开竞争的,有时候这种简化能够满足要求[2],但是在很多的实际问题中如果仅仅只是考虑价格是不够的。例如在招标采购中只考虑低价的物品,开始时候支付的价格的确较低,但由于物品频繁出故障而在整个使用周期中支付了大量维修成本,因此综合的成本可能比购买质量更好的物品时支付的价格更高,表明低价者中标这一简单的方法有时有不足之处。电网物资不同于一般的民用物资,必须有极高的可靠性和安全性,而且项目必须考虑时效性,所以在招标采购中除了考虑价格因素之外,还必须考虑所采购物品的质量、交货日期、供应商的信誉评价等因素[3]。有时候这些非价格因素的重要程度甚至要超过价格属性,因此只考虑价格的采购招投标方法不能够很好地满足这种要求,需要在招标时考虑这些非价格属性。

在一般的多属性拍卖模型中,设计者绝大多数都采用幂函数作为采购商的效用函数,如David[5],Che[6],姚升保[7]等,但由于幂函数恒定经过(0,0)点,采用这种效用函数意味着非价格属性的值为0时其效用也为0,而且幂函数为非负值,表明只要属性值不为0则效用值均为正,但是这种情况往往不符合实际,因为物品某些屬性值太低时候根本无法正常使用,根本无法有正的效用。一种可行的改进的方法是为物品划定非价格属性的最低允许值,即供应商只接受物品的所有属性值都在最低值以上的物品,但是采用这种方式后会丧失投标的弹性,因为很多的非价格属性参数是难以精确确定的。而且在工程上,为了安全起见往往会采用很大的安全系数来保证质量安全,只要不偏离过大,有些时候稍微降低一点是可行的,而且可以极大降低成本。对数函数当底数大于1时有这种特殊的性质:当自变量小于底数时,函数值变化剧烈;而当自变量大于底数时,函数值变化平缓,这一性质可以用来设计多属性拍卖中的买家的效用函数。基于上述的需求和分析,本文提出了一种基于对数函数的多属性拍卖采购方法。

1 招投标模型和假设

假设电网公司准备采购某单一物品,有多家供应商响应并参与投标,电网公司采用多属性拍卖的方式选择合适的供应商,首先给出多属性拍卖的一般描述性模型,随后在给定的假设前提下建立多属性拍卖的更为具体的数学模型。

1.1 一般描述性模型

多属性拍卖的模型可以采用如下的多元组表示:

(7)R是拍卖结果,表示拍卖获胜者。

1.2 具体数学模型

为了更好地分析和求解,需要更加精确的数学模型,因此需要做更进一步的假设,并说明假设的合理性。

假设1 竞拍双方都是风险中立的,并且拍卖物品的各个属性对于拍卖参与的双方的效用是独立的。

竞拍双方都是风险中立的假设说明参与人在期望收益相同的情况下各种选择是无差异和等价的,在拍卖活动中他们的目标都是最大化自己的收益。另外拍卖物品不同属性的效用对于双方都是独立的假设说明某一属性对拍卖参加人的效用的大小不受其他属性大小的影响。

在给定物品的其他属性不变的情况下,对于某一质量属性,该属性值的提高会导致买方收益的提高,但给买方带来的边际收益确实递减的,即随着该属性值的提高,买方的收益增长速度是逐渐降低的,这是符合现实情况的。同样对于卖方而言,在特定的生产水平下,生产的产品质量越高则付出的成本越大,而且随着质量的提高卖方的边际生产成本是递增的,即由于质量水平超出设计水平和承受能力,再提高质量水平会造成卖方生产成本的急剧增加。

假设3 拍卖的参加人都是理性的。拍卖双方均是理性的假设表明他们的目的是最大化其自身的效益,而且不会做出使其自己收益为负的举动。

2.1 投标规则

2.2 赢家判定规则

当供应商i不再进行投标或提交的是无效投标时,供应商i结束整个投标活动;当所有的供应商不再提交投标时,上一轮中提交有效投标分数最高的供应商获胜,如果存在多个供应商均得分最高,则随机选取一个供应商获胜;当提供有效投标的供应商只有一个时,所有投标过程终止,该供应商为最终获胜者。赢家判定规则与第一评分拍卖相类似。

2.3 支付规则

拍卖结束后,获胜的供应商得到采购合同并以获胜的评分交割拍卖的物品。

2.4 供应商策略分析

2.5 机制可行性分析

基于对数函数效用函数的多属性拍卖机制是一个可行的机制,由评分函数可知,供应商的投标得分取决于其投标的价格属性值和非价格属性值,价格属性值越低、非价格属性值越高时,评分就会越高。当投标是有效投标时,供应商的报价会经历一个从高到低的过程,且只要该轮中供应商的效用为非负值,供应商就不会停止竞拍,随着竞争的加剧,供应商的报价会朝着自己真实的成本方向靠近。当供应商足够多的时候,报出自己的真实成本获得有竞争力的得分是供应商的占优策略,综上所述该机制是激励相容和满足个体理性条件的。

2.6 拍卖结果分析

3 案例分析

电网公司准备采购某规格的电网物资一件,电网公司除了在意报价外,还考虑供应商的信誉、质量、交货日期、售后服务等因素。电网公司采用多属性拍卖,因为供应商的信誉可以在拍卖前进行审核,因此利用本论文设定的拍卖规则,设定了一个价格属性和质量、交货日期、售后服务这三个非价格属性。

由表1可以看出,供应商最终以5.378的评分获胜,双方以此投标成交合同,采购活动全部结束。

4 总 结

本文结合多属性拍卖理论和电网公司招标采购的实际,设计了一种基于对数效用函数的采购机制,以最大化电网公司的效用为目的选择合适的供应商,避免了单一价格拍卖中,供应商为了获得合同故意压低报价降低商品质量引发的恶意竞争,给一些质量可靠、服务过硬但价格不是最低的供应商提供了机会,在保证了电网公司自身效用最大化的情况下同时兼顾了供应商的利益,可维持双方良性的合作关系。

参考文献:

[1] 张富杰. 集约化管理下电网建设项目采购问题与对策研究[D]. 北京:华北电力大学(硕士学位论文),2014.

[2] 刘树林,王明喜. 多属性采购拍卖理论与应用评述[J]. 中国管理科学,2009,17(1):183-192.

[3] 王冠男. 基层电网公司物资风险管理研究[D]. 北京: 华北电力大学(硕士学位论文),2012.

[4] 陈春明. 供应商选择评价指标体系研究[J]. 学习与探索,2005(3):197-201.

[5] David E, Azoulay-Schwartz R, Kraus S. An English auction protocol for multi-attribute items[C] // International Workshop on Agent-Mediated Electronic Commerce. Springer Berlin Heidelberg, 2002:52-68.

[6] Che Y K. Design competition through multidimensional auctions[J]. The RAND Journal of Economics, 1993,24(4):668-680.

[7] 姚升保. 基于冪效用函数的多属性英式拍卖研究[J]. 中国管理科学,2013,21(6):132-138.

[8] 岳超源. 决策理论与方法[M]. 北京:科学出版社,2003.

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