基于BIM的PPP項目風險評價研究

張克，黃清云，鄧小環(huán)

(龍巖學院 資源工程學院，福建 龍巖 364000)

0 引言

PPP(公私合作)是一種在政府和社會資本之間運營項目的方式。該方式能夠解決政府財政問題，并讓社會資本發(fā)揮更大價值，能夠取得雙贏的效果。與傳統(tǒng)的項目合作模式相比，PPP模型(特征)項目投資比較大，涉及更多的利益相關(guān)者和組織結(jié)構(gòu)。我國PPP項目數(shù)量迅速增多，上半年，管理庫凈增項目382個、投資額4714億元(人民幣，下同)；凈增落地項目1120個、投資額1.6萬億元；凈增開工項目1209個、投資額2萬億元。[1]2019年3月，財政部印發(fā)了《關(guān)于推進政府和社會資本合作規(guī)范發(fā)展的實施意見》，以推進PPP模式規(guī)范發(fā)展，對基礎(chǔ)設(shè)施及關(guān)系民生的健康養(yǎng)老文化旅游等等公益性項目優(yōu)先支持。

而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，目前建筑業(yè)的發(fā)展越來越復雜，也面臨著業(yè)主個性化和多樣化的要求，因此隨之而來的項目風險也增加。PPP項目需要一項先進的技術(shù)來滿足這一需求。BIM(建筑信息模型)是建筑實體和功能特征的數(shù)字表示，可以完全共享設(shè)施和設(shè)備的信息。目前我國也有了不少BIM成功案例，例如上海中心項目的實施，寧波慈溪大劇院項目BIM技術(shù)的成功應(yīng)用等等。因此，BIM作為一項先進技術(shù)，利用信息集成技術(shù)，能夠為PPP項目提供數(shù)據(jù)資料庫，輔助PPP項目的篩選、施工、運營等過程，在項目中發(fā)揮重要的作用。本研究旨在全面分析將BIM應(yīng)用于PPP項目的風險，這對推動PPP項目的風險管理具有重要意義。

1 基于BIM的PPP項目流程及風險概況

在PPP模式下，由于政府公共部門在資金及管理上的欠缺，公共部門會以特許經(jīng)營權(quán)的承諾，吸引社會資本加入到合作關(guān)系之中。

基于BIM的PPP項目的運作流程首先由政府公共部門根據(jù)社會需求進行項目辨別，通過可行性分析等選擇項目立項準備，并篩選社會資本機構(gòu)，組建合作聯(lián)盟，利用BIM技術(shù)進行估算和展示，進行項目申請。項目獲得審批后，則進行項目的建設(shè)工作，期間采用BIM進行項目建設(shè)過程的建設(shè)與管理，最后提交BIM資料以便于項目運營期的管理，在項目運行期間政府還會利用三維資料對項目進行審查，確保項目符合計劃運營，最后項目在運營期結(jié)束后移交至政府。在整個過程中，BIM將其作為項目管理的重要工具和平臺，以促進PPP項目的順利進行。

PPP項目的成功需要應(yīng)用先進的管理方法和BIM技術(shù)[2]，特別是從現(xiàn)代信息管理的視角看，BIM在PPP項目中的應(yīng)用已成趨勢[3]，由于PPP項目對于建設(shè)實施與運營維護管理成本管控要求比較高，采用BIM技術(shù)能夠為PPP項目帶來的經(jīng)濟效益[4]。因此，根據(jù)PPP并結(jié)合BIM項目中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性及價值，學者們研究并提出了具體的保障措施[5]或是探討新型管理模式[6]。隨著學者們對PPP項目和BIM技術(shù)的研究逐步深入，其風險管理也逐步成為學者們關(guān)注的部分。學者們?yōu)镻PP項目建立了風險評估指標體系[7]，并針對可能的風險采取了有效的風險管理措施[8]。學者們還分析了PPP項目生命周期中涉及的各種風險，并構(gòu)建了基于BIM技術(shù)的PPP項目的風險管理模型[9]。

總體而言，國內(nèi)外基于BIM的PPP項目風險管理研究較少。在PPP項目中應(yīng)用BIM技術(shù)的風險管理是以適當?shù)姆绞胶统绦蜃R別，評估和控制風險的過程，這基本上是風險管理的整個過程。在BIM結(jié)合PPP技術(shù)上，湖南建工集團的寧鄉(xiāng)“市民之家”PPP項目應(yīng)用BIM裝修應(yīng)用，江蘇省基于BIM的PPP績效考核系統(tǒng)成功實施等都給后續(xù)項目實施提供了寶貴意見參考，但是項目實施也發(fā)現(xiàn)了不少問題。因此在PPP項目中采用新技術(shù)的過程中，有必要全面考慮和評估風險。

2 基于BIM的PPP項目風險評價體系

BIM技術(shù)能處理建筑項目中涉及的各種數(shù)據(jù)信息，形成一個綜合的建筑項目數(shù)據(jù)庫，包含所有設(shè)計元素的信息。將BIM技術(shù)應(yīng)用于PPP模式中，需要考慮新技術(shù)的應(yīng)用風險，以及配套技術(shù)人員不足等風險。根據(jù)PPP項目特點，根究文獻[6][9][10]，綜合運用風險識別方法，從項目生命周期入手，對各階段風險進行分析。

2.1 項目識別風險

PPP項目識別主要是在初期對項目進行挑選，分析適合PPP模式的項目，考慮引入BIM后的項目財務(wù)能力、項目可行性等初步概念。在項目的早期階段，政策法規(guī)的指導原則很重要，但無法準確定義BIM的要求。此外，由于BIM目前尚未廣泛使用，因此有必要考慮市場接受度問題。引入BIM后，投資回收期可能會變長，這也會影響項目的融資。

2.2 項目準備風險

項目準備階段主要考慮項目的具體實施，PPP參與者的當前組織過程是為傳統(tǒng)業(yè)務(wù)服務(wù)。BIM的使用必將帶來業(yè)務(wù)流程重組變革，企業(yè)缺乏內(nèi)部驅(qū)動力來進行變革而且在編制實施方案時，BIM從業(yè)人員人數(shù)不夠，或是知識、能力無法達到要求，行業(yè)內(nèi)采用BIM應(yīng)用PPP項目的經(jīng)驗相對較少，無法提供有效參考，因而不能制定出合理的方案，影響后續(xù)項目的開展。

2.3 項目采購階段

項目采購階段主要是需要通過充分、正確的考核方式，設(shè)置相應(yīng)的門檻，選擇合適的項目參與方。在選擇各參與方之后，需要簽訂合同，由于業(yè)內(nèi)各承包商、供應(yīng)商等均缺乏足夠的BIM技術(shù)應(yīng)用于PPP經(jīng)驗，且考核標準不夠準確，無法確定選擇的各參與方是否符合后續(xù)執(zhí)行階段的要求，從而形成信任風險。在合同中，由于條款不夠全面，定義不完整或含糊不清，這是后續(xù)實施階段許多問題產(chǎn)生的原因。此外，合同涉及到各相關(guān)方的利益分配，責權(quán)利的分配不平衡會導致參與方要求合同變更，處理不善將可能降低PPP項目的收益。還需要提出來的是，BIM模型作為各方集合完成的信息載體，最終的數(shù)據(jù)版權(quán)歸屬也是引起各方爭議的重要原因，這也會影響到PPP項目的服務(wù)效果。

2.4 項目執(zhí)行階段

項目執(zhí)行階段耗時最長，相對而言，風險發(fā)生的概率更大。項目實施過程中需要各方使用BIM模型，而建筑業(yè)從業(yè)人員習慣采用傳統(tǒng)方式參與項目，可能不愿意使用新技術(shù)，使得BIM無法在PPP項目中實施。從業(yè)人員學習使用BIM技術(shù)需要參與培訓，還需要購買相應(yīng)的軟件和硬件，在使用初期還會由于熟練程度及不可預期的錯誤耽誤進度，引起成本的增加。PPP項目需要各方通力合作方可完成，各方BIM合作意愿對項目績效有較大影響，而參與方眾多，且采用新技術(shù)，協(xié)同管理難度也增大。

項目實施過程實際上是BIM信息共享的過程。而且BIM采用各種軟件集成完成，數(shù)據(jù)之間能否互通也會影響到信息的共享，此外，模型的精細程度及模型的及時更新程度均會影響到共享的效率。BIM模型的數(shù)據(jù)集成也使得PPP項目的技術(shù)管理難度增加。

2.5 項目移交階段

項目移交階段是PPP項目的最后階段。當前我國采用BIM的PPP項目數(shù)量還較少，大多數(shù)建筑業(yè)從業(yè)者缺乏BIM驗收的經(jīng)驗，且移交還缺乏相應(yīng)的移交準則，也還未總結(jié)出完善的績效評價體系。BIM模型也屬于項目移交的一部分，但是模型的數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)查證均需借助一定的平臺，因此模型管理難度較大。

綜上分析可以獲得基于BIM的PPP項目風險綜合評價指標體系，如下表1所示。

表1 基于BIM的PPP項目風險綜合評價指標體系

項目識別風險主要側(cè)重在法律法規(guī)、需求、資金與市場等社會大環(huán)境上，這是對項目開展是否成功的關(guān)鍵階段。項目準備風險主要是人員、行業(yè)及企業(yè)經(jīng)驗，側(cè)重在實施的計劃編制可行上，這一步是在項目確定后，準備工作的完善程度決定實施項目時是否能夠應(yīng)對各項風險。項目采購、項目執(zhí)行是項目實施的主要階段，此時BIM技術(shù)及BIM與PPP的實際融合是該項目是否能夠成功實行的重要指標。項目移交時涉及到項目考核及管理的問題。

3 基于BIM的PPP項目風險評價計算

本研究分析基于BIM的PPP項目實施流程和技術(shù)特點，綜合應(yīng)用AHP-FCE方法，對風險進行評估。通常，德爾菲法用于確定成員資格的程度，即風險評估指標的成員資格程度由專家的個人分析來判斷。然后分析判斷風險指標的成員程度，最后通過討論整合答案，得到最可能的分析結(jié)果。

研究將專家打分結(jié)果取算術(shù)平均值進行處理后，按步驟分析處理，最終對結(jié)果進行分析。本研究方法具有一定的主觀性，因此在確定專家時需要盡可能多面向選擇。

3.1 確定評價指標集

根據(jù)表1風險等級模型，得到風險評價指標集R=(R1R2R3R4R5)=(項目識別風險，項目準備風險，項目采購風險，項目執(zhí)行風險，項目移交風險)。五個一級評價指標集中，R1=(R11R12R13R14)，……，R5=(R51R52R53R54)。為了簡化計算，每個評價指標的等級按照影響評價對象的一致趨勢原則排列，也就是按照從高到低進行排列。

3.2 確定評價集(風險狀態(tài)集)

評估集V根據(jù)風險評估指標體系建立而成。這是專家對每個對象分析結(jié)果的評估結(jié)果集合。可以設(shè)定風險狀態(tài)集為V={ }低較低中等高較高。

3.3 確定權(quán)重集

本次專家主要是要求專家有在工程領(lǐng)域豐富的工作經(jīng)驗，且有豐富的PPP項目理論知識，有實際參與過BIM項目的建設(shè)。本研究選擇了8位工程PPP領(lǐng)域的專家，專家包括項目經(jīng)理、工程公司總經(jīng)理、合同管理專家等，采用加權(quán)平均方法整合專家評分數(shù)據(jù)。

根據(jù)專家調(diào)查結(jié)果建立各級指標的判斷矩陣，如表2所示。

然后計算每個因子的權(quán)重，具體步驟如下(以第一級各個階段指標的權(quán)重的計算為例)：

W1=60，W2=12，W3=2，W4=0.1667，W5=0.0042，

表2 基于BIM的PPP項目風險評價判斷矩陣表

對于各級風險評估指標，采用二因素比較法構(gòu)造判斷矩陣M，然后解決特征根問題。獲得的特征向量是權(quán)重向量，并且需要一致性檢查以繼續(xù)下一次計算，以保證數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性

計算判斷矩陣R的最大特征根λmax。

由于n=5，查表3知RI=1.12

下面的表3是平均隨機一致性指標RI。數(shù)值是1-8階判斷矩陣計算一千次得到的結(jié)果。

表3 平均隨機一致性指標RI

采用同種方法，得到其他評估指標的判斷矩陣和權(quán)重。如表4所示。

表4 評估指標判斷矩陣及權(quán)重表

通過一致性檢驗。

3.4 確定隸屬度矩陣并進行復合運算

以項目識別風險為例，項目識別階段主要的風險包括相關(guān)法律成熟度風險、BIM需求不明確風險、資金籌措風險、市場認可度風險，這些均屬于二級指標。根據(jù)德爾菲法進行整理各成員矩陣，得到隸屬度矩陣如下所示：

然后，將該矩陣與表4中得到的這四個二級評價指標的權(quán)重運算，加上定量指標值，分析可得建設(shè)風險評價指標的二級評價指標的綜合評價結(jié)果?？梢杂洖镋1。

在將其與相應(yīng)的指標權(quán)重相結(jié)合并歸一化后，得到E5，整合五個風險指標，并且最終獲得五個階段風險指標E矩陣。

3.5 確定最終評價結(jié)果

最終風險因素綜合評價分析矩陣是根據(jù)進行專家判斷分析得到。計算中要根據(jù)加權(quán)權(quán)重和隸屬度矩陣執(zhí)行復合操作，最終確定結(jié)果矩陣，并根據(jù)風險評估分布A進行結(jié)果分析。

根據(jù)以前的計算結(jié)果，將項目各個階段風險等五個主要評價指標的權(quán)重λ進行組合計算，得到PPP項目的風險評估分布A。

經(jīng)過歸一化得：

A=(0.0862 0.2490 0.2999 0.1975 0.1675)

3.6 結(jié)果分析

本文通過前述研究，得到以下結(jié)果：

(1)從指標權(quán)重重要性分析，隨著項目的推進，項目風險性逐步降低。對于風險管理，早期識別和預防風險對項目管理至關(guān)重要，基于BIM的PPP項目風險也是如此。

根據(jù)權(quán)重表格表2分析結(jié)果可知，在項目識別階段，法律法規(guī)的重要性至關(guān)重要。對于PPP項目中引入新技術(shù)來說，初期需要政策強有力的支撐方可進行。項目準備階段，最為關(guān)鍵的步驟是制定計劃，因此計劃實行的可行性權(quán)重最大。合同定義是否明確，會影響到后續(xù)的管理，而PPP項目參建方眾多，加入BIM技術(shù)后協(xié)同管理是執(zhí)行階段最為重要的因素。在項目移交時，明確驗收規(guī)則對項目成功移交影響較大。

(2)從發(fā)生概率分析，項目采購階段和執(zhí)行階段風險大多處于較高位置。由隸屬度矩陣E的計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，項目風險的概率在后期更高。原因是由于新技術(shù)推行過程中，由于經(jīng)驗和匹配組織的關(guān)系，缺乏經(jīng)驗，因此執(zhí)行中風險發(fā)生概率較高。項目前期指標權(quán)重中，政策的支持是項目識別階段風險的重要影響因素，我國政府大力推行BIM技術(shù)，因此前期風險中等偏低。

整體說來，項目采購階段選擇合適的PPP項目參與方，降低信用風險，并在執(zhí)行中及時溝通，促進基于BIM的項目協(xié)調(diào)管理，能夠降低風險。

(3)基于歸一化結(jié)果進行整體分析，并根據(jù)最終隸屬度值進行計算?？梢园l(fā)現(xiàn)，矩陣A中的中等風險從屬度相對較大，為0.2999。整體看來，風險較低和中的隸屬度為0.5489，證明整體中等偏低，該技術(shù)可用于指導PPP項目的順利進行。

但是對于項目各階段還是存在一定的風險，需管理人員做好計劃，對風險進行合理管控，且各個階段的風險管控側(cè)重點各不相同。

4 結(jié)論

本文研究基于BIM的PPP項目風險管理，采用德爾菲法及文獻分析法構(gòu)建了風險評估模型，總結(jié)了BIM技術(shù)在PPP項目中應(yīng)用情況，從項目識別、項目準備、項目采購、項目執(zhí)行、項目移交的生命周期，研究分析各個階段BIM應(yīng)用風險點，并探討整體風險情況，及各個階段風險管理重點，為BIM技術(shù)應(yīng)用于PPP項目梳理了風險評價框架。

本研究接著采用AHP-FCE方法對各因素的影響進行計算，最終采用專家調(diào)研得到數(shù)據(jù)，以求研究結(jié)果以助于BIM技術(shù)在PPP項目中的應(yīng)用和推廣。但是PPP的項目參與者眾多，對于單獨的項目參與者來說，還需要建立更具體的風險評估指標，從而更好地對自身風險進行管理。