基于IPD原則的激勵機制在公路工程中減少設計變更的研究

孫照玉

(甘肅省公路建設管理集團有限公司,甘肅 慶陽 745000)

公路工程設計變更是指公路工程設計批準之日至通過竣工驗收正式交付使用之日止，對批準的初步設計文件、技術設計文件、施工圖設計文件所進行的修改、完善和調(diào)整等活動，包括優(yōu)化設計、完善設計和增(減)工程等內(nèi)容。在公路工程建設過程中，設計變更是影響公路工程整體項目造價控制的關鍵因素，同時也是引起項目各參與方合同爭議、索賠的關鍵誘因。公路工程設計變更按照工程效果分為清單變更與工程變更，其中清單變更指的是清單工程量與施工圖相應工程量不一致，須對清單工程量調(diào)整，如清單工程量漏項等，引起該項設計變更的主要原因是工程量清單編制人員計算錯誤，導致工程量漏項；工程變更指的是在建設工程中由于施工圖設計方案發(fā)生變化，致使工程量發(fā)生增、減引起的變更，如樁基長度變化、涵洞結構優(yōu)化調(diào)整、防護及排水工程完善等，引起該項設計變更的主要原因為勘察設計深度不足，地形地貌調(diào)查不細致，地勘報告不足等。如湖南邵懷高速公路總變更金額約9.8億元，占項目總投資83.6億元的11.7%，其中50萬元以上中工程量清單變更金額約1.16億元，非工程量清單變更費用約4.086億元，分別占變更金額的22.2%與77.8%。從可避免的角度分析，工程量清單變更人為因素影響大，只要選擇合適的協(xié)調(diào)工作原則，從理論上可以將工程量清單變更降至最低，甚至徹底消除，做到清單工程量零變更。工程設計變更由于需要對現(xiàn)場地形地貌與地質勘查進行詳細調(diào)查，同時公路工程線路較長、地形較復雜，若需要將此項設計變更費用降至最低點，需要花費大量的人力、物力與財力。IPD模式(Integrated Project Delivery)，即集成項目交付模式，是將人、各系統(tǒng)、業(yè)務結構以及實踐經(jīng)驗集合為一個過程的項目交付模式。該項模式在建筑工程上已有解決建筑工程設計變更的能力。基于IPD模式的激勵體制是讓項目施工方在在設計階段早期就參與項目，按照利益共享、財務公開等原則的激勵機制下，協(xié)助設計單位優(yōu)化設計，其中就包含消除潛在的設計變更，美國和英國建議項目各參與方在項目準備階段就確定按何種比例分配新增利潤。清華大學馬智亮教授以IPD模式為基礎，建立建筑工程領域定量激勵機制模型，通過工程實例得出該機制在工程建筑領域設計變更管理的有效性，成功實現(xiàn)了建設方、設計方、施工方的共贏。李斐在現(xiàn)有關于IPD激勵補償模型研究的基礎上，從激勵目標的設定和收益/損失分配兩個方面分析激勵機制對團隊績效的影響。楊青、蘇振民研究IPD模式下的工程項目風險控制及其社會網(wǎng)絡。從以上來看，目前IPD模式應用在工程建設領域主要集中在醫(yī)用建筑、市政設施、工業(yè)建筑，在公路工程領域尚未有過案例。本文在建筑工程定量激勵機制體系的基礎上，首先概述建筑工程定量激勵機制，然后分析該定量機制體系在公路工程領域應用的優(yōu)缺點，進而建立公路工程領域中以IPD原則實現(xiàn)的激勵機制。

1 定量激勵機制模型

1.1 模型基礎

使用該模式的基礎，一是施工方在設計階段就參與工程項目，二是設計單位使用BIM等建筑信息模型完成設計，施工單位根據(jù)建筑信息模型提供的相關信息提出修改建議，以此促使設計單位、施工單位主動發(fā)現(xiàn)、消除所有通過信息模型透露出來的設計變更。

1.2 方法機制

該定性激勵機制的總體思路是，通過補償設計方和施工方使他們分工協(xié)作消除設計變更。其中設計單位主要消除重大、較大設計變更及一般設計變更中金額較大的部分，施工單位主要消除一般設計變更中金額較小的部分，即通常普遍的設計變更。

補償設計單位的辦法是，建設方將給予設計方的設計費S分為兩部分，即原有普通設計費S普和新增的、充當保證金的固定總額補償E，E值主要由BIM等建筑信息模型決定。

補償施工單位的辦法是，建設單位公布固定單價補償P，用于補償施工方因上報每項潛在設計變更而產(chǎn)生的人力、物力、財力及利潤的損失。

1.3 計算過程

設置最大容許設計變更費用值C，C由工程合同價Cp決定，且工程合同價Cp越高，相應的C值越大。

C=0.000 220 304Cp+5 964.38

(1)

該公式以房建工程為案例，建立的C與Cp的關系式。

N表示施工單位與設計單位發(fā)現(xiàn)潛在設計變更數(shù)量之和，n1表示設計單位發(fā)現(xiàn)的潛在設計變更數(shù)量，n2表示施工單位發(fā)現(xiàn)的潛在設計變更數(shù)量，其中

N=n1+n2

(2)

施工單位因發(fā)現(xiàn)的n1處潛在設計變更數(shù)量，而獲得的激勵補償金G為

G=p·n1

(3)

當整個項目實施過程中未發(fā)生一起超過最大容許設計變更費用值C的設計變更時，設計單位能拿到的設計費為

S=S普+E

(4)

Q表示建設單位因處理N處設計變更而花費的總金額，且

Q>E+G

(5)

即建設單位因處理N處設計變更而花費的總金額大于對設計單位、施工單位而發(fā)現(xiàn)潛在設計變更獲得的補償金額之和，建設單位減少使用資金J為

J=Q-(E+Q)

(6)

1.4 方法總結

通過該定量激勵機制模型，將建設單位、設計單位、施工單位的利益與項目整體利益掛鉤，以補償金的形式，激勵刺激設計單位、施工單位發(fā)現(xiàn)潛在設計變更。設計單位根據(jù)各方建議完善設計，在工程建設工程中未出現(xiàn)超過最大容許設計變更費用值C的設計變更，從而獲得相應補償金E；施工單位因發(fā)現(xiàn)潛在設計變更而獲得補償金G，建設單位則在費用成本上節(jié)約資金J，實現(xiàn)參與工程建設各方利益最大化。

2 公路工程領域應用障礙分析

2.1 模式障礙

目前我國形成了以傳統(tǒng)建設模式為基礎的相關法律體系、政策文件與質量標準，如DBB“設計招標—設計—施工招標—施工”等基本建設程序阻礙了工程建設設計單位、施工單位等關鍵參與方在前期參與決策。

2.2 公路工程與工程建筑的區(qū)別

從工程規(guī)模上來說，公路工程一般路線較長，涉及構造物形式較多，主要包含橋梁、隧道、路基路面等，而建筑來工程構造形式相對單一，一般復雜程度沒有公路工程高；從項目管理來說，公路工程涉及單位較多，資金較大，審批較嚴，與地方政府溝通較多，而建筑工程工程造價費用較低，審批較易；從設計上來說，公路工程勘察設計較難，很難做到細致入微，而建筑工程較易；從風險點來說，公路工程較建筑工程涉及單位多，風險源廣，不確定因素眾多。

2.3 信任障礙與責任分擔障礙

IPD模式最大的基礎就是信任與合作，從項目設計階段開始，各關鍵參與方就參與項目建設中來，這就需要各獨立企業(yè)或者機構互相信任、彼此尊重，才能實現(xiàn)信息共享、專業(yè)互補、資源合理配置等。但獨立企業(yè)為了維持自身發(fā)展，都以自己利益最大化為目標，這就構成沖突矛盾點。

另外，在合同關系中由于各參與方是協(xié)調(diào)一起，勢必造成責任劃分不明，一旦出現(xiàn)工程事故，各參與方為推卸責任而尋找理由，勢必造成管理困難。

2.4 技術支撐障礙

IPD模式中BIM等建筑信息模型在設計階段與發(fā)現(xiàn)潛在設計變更階段起到關鍵作用，運用成熟的建筑信息模型，通過模擬施工、沖突檢測等手段，達到解決問題的目的。但現(xiàn)階段建筑工程領域BIM發(fā)展較快，應用較廣，而公路工程中BIM技術發(fā)展水平較低，技術支撐不到位。

3 公路工程領域激勵機制模型分析

3.1 設想假設

拋出應用障礙，以近理想狀態(tài)，設計單位出具詳細地勘，各關鍵參與方提前參與項目設計，并優(yōu)化工程量清單與設計費模式，分析IPD模式用來消除公路工程領域數(shù)量較多的設計變更。

3.2 優(yōu)化公式

通常建筑工程往往只涉及一家施工單位、一家設計單位，而高速公路工程往往有多家設計單位、施工單位組成，以ni表示，i=1，2，3……，則

(7)

每家設計標段最大容許設計變更費用值為Ci(i=1，2，3……)，當每家設計單位在工程項目設施過程中未出現(xiàn)大于Ci的設計變更時，每家設計單位獲得補償金為Ei，則最終每家設計單位獲得的設計費用為

(8)

每家施工單位的固定單價補償為Pi，則每家施工單位因發(fā)現(xiàn)潛在設計變更數(shù)量ni時，獲得的補償金為

Gi=Pi·ni

(9)

建設單位因處理N處設計變更而發(fā)生的費用為Q，當

(10)

建設單位節(jié)約資金為

(11)

4 結 論

高速公路建設持續(xù)時間長，涉及范圍廣，參建單位較多，結構形式多為橋梁、隧道等復雜結構，利用IPD模式消除設計變更還有很長的路要走，尤其是制定新的法律法規(guī)、技術標準和強大的技術支撐。但有一些局部工程可以參考IPD模式，如高速公路建設中的服務區(qū)、停車區(qū)、公路養(yǎng)護工區(qū)等工程，由于這些工程涉及大量房建工程，而IPD模式在房建工程中已產(chǎn)生較多案例，正在逐步完善之中，利用這些局部工程尋找經(jīng)驗，合理消除房建工程中設計不合理部分，如凈高不足、機電與結構碰撞設置、排水與暖通與結構碰撞等，可能起到良好的效果。同時，IPD模式下施工單位提前參與項目，可以在項目初期消除工程量清單變更、部分路基路面、橋涵與隧道工程變更，使項目正式建設工程中減少變更行為的發(fā)生，對縮短工期、節(jié)約造價有利。