基于博弈關(guān)系的BIM應(yīng)用激勵(lì)力度及對(duì)策研究

宋家仁

摘要： BIM技術(shù)始終追求信息共享、協(xié)同工作，可加速行業(yè)間信息傳遞，對(duì)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。本文通過(guò)分析BIM應(yīng)用的外部性問(wèn)題，運(yùn)用演化博弈理論，建立業(yè)主方群體的復(fù)制動(dòng)態(tài)模型，討論了激勵(lì)力度問(wèn)題以及開(kāi)發(fā)商群體的穩(wěn)定演化策略，得出結(jié)論并提出相關(guān)建議，以期為BIM技術(shù)推進(jìn)提供有益參考。

Abstract： BIM has always pursued information sharing and collaborative work， and it can speed up the information transferring among industry. It is of great significance to the sustainable development of the construction industry. In this paper， through the analysis of the external problems of BIM application， using evolutionary game theory to build a dynamic model of owner replication group， discusses the evolution strategy of incentives and developers for social stability， draws the conclusion and puts forward relevant suggestions， to provide the beneficial reference for promoting BIM.

關(guān)鍵詞： BIM；激勵(lì)；博弈；對(duì)策

Key words： BIM；incentive；game theory；suggestions

中圖分類號(hào)：TU17；F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）33-0043-02

0 引言

2015年6月16日，住建部以建質(zhì)函[2015]159號(hào)印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求各級(jí)住房城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門(mén)要結(jié)合實(shí)際，制定BIM應(yīng)用配套激勵(lì)政策和措施。BIM目標(biāo)始終追求協(xié)同工作和信息共享，可促進(jìn)建筑業(yè)進(jìn)步，縮小與制造業(yè)的差距[1]。Nawari（2012）把BIM的成功因素之一歸功于創(chuàng)造了可持續(xù)的社區(qū)[2]。因此，BIM技術(shù)存在正的外部性。外部性的存在造成業(yè)主方收益不完整，部分收益轉(zhuǎn)化成全社會(huì)的收益。政府作為社會(huì)利益的代表人，需要實(shí)施一定的措施幫助業(yè)主減少損失；同時(shí)，由于BIM的投入要付出更多的成本，這些同樣造成業(yè)主態(tài)度消極，所以政府實(shí)施一定的激勵(lì)相當(dāng)重要。

1 博弈主體確定

王廣斌（2009）對(duì)北美和歐洲應(yīng)用BIM的21個(gè)建設(shè)項(xiàng)目在施工前各階段應(yīng)用過(guò)程中項(xiàng)目各參與方的受益情況調(diào)研分析表明業(yè)主和設(shè)計(jì)方是最大的受益方，且受益程度要明顯高于其他參與方[3]。而且眾多研究表明：建筑市場(chǎng)的開(kāi)放商群體是BIM應(yīng)用的最大受益者。因此，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)行BIM推廣環(huán)境下，研究政府對(duì)開(kāi)發(fā)商群體的激勵(lì)問(wèn)題對(duì)于BIM應(yīng)用的持續(xù)推動(dòng)顯得極其重要。紀(jì)博雅等（2014）考慮到BIM應(yīng)用的外部性，建立了政府與業(yè)主的完全信息動(dòng)態(tài)模型，研究了BIM應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，并提出了建議。

本文則進(jìn)一步研究激勵(lì)力度問(wèn)題，運(yùn)用演化博弈構(gòu)建業(yè)主群體的復(fù)制動(dòng)態(tài)模型，找到其演化穩(wěn)定策略，以期為政府實(shí)施激勵(lì)提供相關(guān)指導(dǎo)。

2 模型建立

2.1 分析框架與基本假設(shè)

演化博弈理論，亦稱進(jìn)化博弈理論，是經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法的一次創(chuàng)新，其基本分析框架是：以參與人的有限理性為研究邏輯起點(diǎn)，類比生物演化的共性，考慮局中人行為因素以及試錯(cuò)策略建立博弈均衡模型，并以一種動(dòng)態(tài)的、系統(tǒng)的觀點(diǎn)分析群體行為的反復(fù)博弈的進(jìn)化趨勢(shì)。該理論的基本假設(shè)如下：

①有限理性。

有限理性即是“有意識(shí)的理性的，但這種理性又是有限的”。演化博弈是有限理性約束和初始條件約束下的互為最適反應(yīng)，是博弈方通過(guò)信念學(xué)習(xí)機(jī)制和策略調(diào)整機(jī)制而逐步實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定均衡的博弈形式。

②復(fù)制動(dòng)態(tài)模型與進(jìn)化穩(wěn)定策略。

有限理性決定著：在一定規(guī)模的特定個(gè)體博弈過(guò)程中，最優(yōu)策略往往是在學(xué)習(xí)試錯(cuò)的過(guò)程中獲得的，沿著某條路徑稱為RD；均衡也常常是螺旋改進(jìn)調(diào)整的過(guò)程而非一蹴而就，而且還可能會(huì)偏離[4]。當(dāng)在某種狀態(tài)下，任何一方不會(huì)擅自改變自身的選擇，此時(shí)該狀態(tài)下的策略稱為ESS。

2.2 模型建立

博弈雙方為政府（Government）與業(yè)主（Owner）群體。在博弈時(shí)，政府先進(jìn)行決策，業(yè)主觀察到政府的選擇策略后再?zèng)Q策。業(yè)主愿意推行BIM技術(shù)不是單一企業(yè)的行為，而是類似生物進(jìn)化中群體選擇的結(jié)果，他們是有限理性的個(gè)體，通過(guò)不斷效仿、學(xué)習(xí)其他業(yè)主的行為并進(jìn)行調(diào)整，最后達(dá)到穩(wěn)定均衡。

業(yè)主群體在博弈的過(guò)程中有兩種選擇：實(shí)施BIM技術(shù)（Vi=0）和不實(shí)施BIM技術(shù)（Vi=1），并且假設(shè)Vi=0的比例為x，Vi=1的比例為1-x；γ代表政府的激勵(lì)力度，γ越大表示激勵(lì)力度越大。

當(dāng)業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目時(shí)不實(shí)施BIM技術(shù)，業(yè)主和政府的收益函數(shù)分別為：

當(dāng)業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施BIM技術(shù)，業(yè)主和政府的收益函數(shù)分別為：

具體詳見(jiàn)得益矩陣表1所示。

其中a1為業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目不實(shí)施BIM時(shí)的得益，a2為BIM應(yīng)用的直接效益與額外價(jià)值如項(xiàng)目品牌提升、公司核心競(jìng)爭(zhēng)力提高等無(wú)形效益的之和，c為實(shí)施BIM的成本。b1為業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目不實(shí)施BIM時(shí)政府獲得的收益，b2為業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施BIM時(shí)政府獲得的收益，b3為業(yè)主建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施BIM時(shí)政府獲得的額外收益（即BIM應(yīng)用的外部效益），如長(zhǎng)期的社會(huì)效益（行業(yè)間效率的提升、環(huán)境的改善、可持續(xù)社區(qū)、智慧城市等）。endprint

業(yè)主群體的期望收益U1：

3 模型求解

令F（x）=0，可得：x=0，x=1，γ*=a1+c-a2，但是這三個(gè)點(diǎn)不一定是策略的穩(wěn)定均衡策略ESS，其領(lǐng)域穩(wěn)定性有待進(jìn)一步分析，用數(shù)學(xué)的表達(dá)就是這些穩(wěn)定狀態(tài)處F（x）的導(dǎo)數(shù)F（x）<0，稱為“微分方程的穩(wěn)定性定理”，即允許x偏離但最終回到點(diǎn)x*，如圖1。由此對(duì)均衡狀態(tài)點(diǎn)討論如下：

①當(dāng)γ=γ*，F(xiàn)（x）=0恒成立，則F（x）=0，用復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖1中（a）曲線中幾何解釋為，斜率k |x∈ （0，1）=0。此時(shí)政府的激勵(lì)力度為γ*，業(yè)主方群體不會(huì)自動(dòng)向任何一個(gè)策略演化，γ=γ*不是ESS，該點(diǎn)為分界點(diǎn)，說(shuō)明政府的激勵(lì)力度開(kāi)始起作用。

②當(dāng)γ>γ*時(shí)，F(xiàn)（x=0）<0，F(xiàn)（x=1）>0，用復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖1中（b）曲線中幾何解釋為，斜率k |x=0<0，k |x=1>0，x*=0是ESS。此時(shí)政府若加大激勵(lì)力度，可以彌補(bǔ)業(yè)主方實(shí)施BIM導(dǎo)致的外部效益，從而更多理性的業(yè)主方在模仿學(xué)習(xí)的過(guò)程中漸漸采用BIM，即使有部分偏離，也會(huì)趨于x*=0，達(dá)到真正的穩(wěn)定。

③當(dāng)γ<γ*時(shí)，F(xiàn)（x=0）>0，F(xiàn)（x=1）<0，用復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖1中（c）曲線中幾何解釋為，斜率k |x=0>0，k |x=1<0，x*=1是ESS。此時(shí)政府的激勵(lì)力度不夠，業(yè)主方選擇實(shí)施BIM會(huì)使自身的利益得不到補(bǔ)償，因此業(yè)主方群體的理性選擇是不實(shí)施BIM。

4 提升建議

本文基于演化博弈理論分析，建立了政府激勵(lì)下業(yè)主群體的復(fù)制動(dòng)態(tài)模型，并討論了激勵(lì)力度以及業(yè)主群體的演化穩(wěn)定策略，對(duì)此建議如下：

①激勵(lì)力度應(yīng)本著適度、恰當(dāng)?shù)脑瓌t，過(guò)低則起不到效果，過(guò)高則易造成財(cái)政浪費(fèi)。

②此外，經(jīng)過(guò)對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外BIM應(yīng)用的政策梳理得知，基本原則是政策引導(dǎo)，分類推動(dòng)，分段實(shí)施。由此，本文擬針對(duì)上述激勵(lì)基于BIM發(fā)展階段提出新的思路：在BIM發(fā)展初期，應(yīng)先發(fā)揮政府在產(chǎn)業(yè)政策上的引領(lǐng)作用，對(duì)于政府投資工程，可以規(guī)定一定規(guī)模以上（比如投資額、單體建筑面積）的需應(yīng)用BIM，慢慢帶動(dòng)全行業(yè)的BIM應(yīng)用；對(duì)于企業(yè)投資項(xiàng)目，政府需規(guī)定每階段實(shí)現(xiàn)的BIM應(yīng)用目標(biāo)（即新建項(xiàng)目中集成應(yīng)用BIM的項(xiàng)目比率）。當(dāng)BIM應(yīng)用發(fā)展到中后期時(shí)，此時(shí)技術(shù)乃至環(huán)境已經(jīng)很成熟，市場(chǎng)不再為BIM應(yīng)用成本擔(dān)憂去追求其帶來(lái)的效益，自發(fā)應(yīng)用BIM，步入良好的螺旋發(fā)展態(tài)勢(shì)。同時(shí)隨著B(niǎo)IM分階段推進(jìn)，BIM項(xiàng)目比率達(dá)到某個(gè)值時(shí)，政府則應(yīng)減慢激勵(lì)，轉(zhuǎn)變成監(jiān)管者的角色，由市場(chǎng)主導(dǎo)更加符合實(shí)際。

參考文獻(xiàn)：

[1]紀(jì)博雅，戚振強(qiáng)，金占勇.中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用經(jīng)濟(jì)政策設(shè)計(jì)[J].施工技術(shù)，2014，24：58-62.

[2]N. Nawari， BIM standard in off-site construction， J. Archit. Eng. 2012，18 （2）： 107-113.

[3]王廣斌，等.建設(shè)項(xiàng)目施工前各階段BIM應(yīng)用方受益情況研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，05：438-442，459.

[4]謝識(shí)予.經(jīng)濟(jì)博弈論（第三版）[M].上海：復(fù)旦大學(xué)，2010.endprint