Creating an activity-based subcon-tractor selection framework in construction: a hybrid approach using the CRITIC and EDAS methods

Abstract

Project: 101128171 — NORISK — ERASMUS-EDU-2023-PEX-EMJM-MOB

Aquesta tesi presenta un enfocament híbrid cap a un marc basat en activitats per a la selecció de subcontractistes en projectes de construcció, en què els pesos assignats als criteris d’avaluació s’adapten a cada paquet de treball. Es van seleccionar quatre activitats principals de construcció: formigó armat (RC), MEP, instal·lació d’ascensors i pintura, cadascuna amb reptes operatius específics. Es va establir un conjunt comú de sis criteris d’avaluació: preu de l’oferta, temps d’execució, experiència prèvia rellevant, compliment en seguretat i salut, condicions de garantia i condicions de pagament. Per adaptar els pesos a cada ofici de construcció, es van dur a terme enquestes a experts per captar avaluacions subjectives, mentre que el mètode CRITIC es va aplicar per generar pesos objectius basats en dades reals de licitacions. Aquests dos sistemes de ponderació es van integrar en un model híbrid que combina l’experiència humana amb models matemàtics. Les alternatives de subcontractistes es van classificar per a cada paquet de treball utilitzant el mètode EDAS, una de les tècniques MCDM. Per a l’anàlisi addicional, l’estudi aplica RII, SRCC i proves t aparellades. Aquestes eines avaluen com els mètodes de ponderació influeixen en els resultats, mentre que l’anàlisi de sensibilitat explora l’impacte dels pesos estàtics enfront dels basats en activitats i les diferències entre judicis d’experts i criteris derivats de dades. El marc proposat es va provar en un projecte residencial a Geòrgia per demostrar-ne el valor pràctic. Els resultats mostren que ajustar els pesos dels criteris adaptats a cada activitat condueix a una selecció de subcontractistes més fiable i flexible. En combinar l’aportació d’experts amb mètodes basats en dades, l’enfocament ofereix una eina equilibrada i sensible al context que dona suport a la presa de decisions i pot adaptar-se a un ús digital futur.

Esta tesis presenta un enfoque híbrido hacia un marco basado en actividades para la selección de subcontratistas en proyectos de construcción, donde los pesos asignados a los criterios de evaluación se adaptan a cada paquete de trabajo. Se seleccionaron cuatro actividades principales de construcción: hormigón armado (RC), MEP, instalación de ascensores y pintura, cada una con retos operativos específicos. Se estableció un conjunto común de seis criterios de evaluación: precio de la oferta, tiempo de ejecución, experiencia previa relevante, cumplimiento en seguridad y salud, condiciones de garantía y condiciones de pago. Para adaptar los pesos a cada oficio de la construcción, se realizaron encuestas a expertos para captar evaluaciones subjetivas, mientras que el método CRITIC se aplicó para generar pesos objetivos basados en datos reales de licitaciones. Estos dos sistemas de ponderación se integraron en un modelo híbrido que combina la experiencia humana con modelos matemáticos. Las alternativas de subcontratistas se clasificaron para cada paquete de trabajo utilizando el método EDAS, una de las técnicas MCDM. Para el análisis adicional, el estudio aplica RII, SRCC y pruebas t apareadas. Estas herramientas evalúan cómo los métodos de ponderación influyen en los resultados, mientras que el análisis de sensibilidad explora el impacto de los pesos estáticos frente a los basados en actividades y las diferencias entre juicios de expertos y criterios derivados de datos. El marco propuesto se probó en un proyecto residencial en Georgia para demostrar su valor práctico. Los resultados muestran que ajustar los pesos de los criterios adaptados a cada actividad conduce a una selección de subcontratistas más fiable y flexible. Al combinar el aporte de expertos con métodos basados en datos, el enfoque ofrece una herramienta equilibrada y sensible al contexto que respalda la toma de decisiones y puede adaptarse a un uso digital futuro.

This thesis presents a hybrid approach towards an activity-based framework for subcontractor selection in construction projects, where the weights assigned to evaluation criteria are tailored to each work package. Existing research typically focuses either on how to identify key selection factors or how to develop general selection models. However, the current study not only unites those two aspects but also introduces more applicable methodologies for real projects. Four major construction activities were selected: Reinforced Concrete (RC), MEP, Elevator Installation, and Painting, each of which presents individual operational challenges. A common set of six evaluation criteria was established: Tender Price, Execution Time, Relevant Past Experience, HSE Compliance, Warranty Terms, and Payment Terms. To adapt weights for each construction trade, expert surveys were conducted to capture subjective assessments, while the CRITIC method was applied to generate objective, data-driven weights from actual bid attributes. These two weighting systems were integrated into a hybrid model that combines human expertise with mathematical models. Subcontractor alternatives were then ranked for each work package using the EDAS method, one of the MCDM techniques. For further analysis, the study applies RII, SRCC, and paired T-tests. These tools assess how weighting methods influence outcomes, while sensitivity analysis explores the impact of static versus activity-based weights and the differences between expert and data-driven judgments. The proposed framework was tested on a residential project in Georgia to demonstrate its practical value. The results show that adjusting criteria weights tailored to each activity leads to more reliable and flexible subcontractor selection. By combining expert input with data-driven methods, the approach offers a balanced and context-sensitive tool that supports practical decision making and can be adapted for future digital use.