數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管的協(xié)同演化仿真

呂樂琳,王卓甫

(河海大學 商學院,南京 211100)

重大工程是指為支撐國家或省域經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略而設立的重大基礎設施工程項目,投資超過50億元,影響范圍超過2個以上省區(qū)市,一般由中央或省級政府管理[1-2]。相較于一般工程,重大工程具有投資規(guī)模大、復雜程度高、影響范圍廣且利益主體多元等特點,工程發(fā)包方、工程監(jiān)理方和工程承包方作為重大工程中重要的利益相關者,任何一方交易行為的決策都會對重大工程產(chǎn)生重大影響[3]。但是由于利益相關者之間的信息不對稱及利益目標不一致,工程承包方常?？桃怆[瞞或滯后傳遞項目的真實信息,拒絕或有選擇地進行信息共享,工程發(fā)包方很難直接觀察到工程承包方真實的施工行為[4-5]；工程監(jiān)理方作為理性的經(jīng)濟人,可能會降低監(jiān)管工作質(zhì)量或者利用自身的監(jiān)理權和驗收權向承包方尋求合謀,以實現(xiàn)自身利益的最大化[6]。而對于重大工程發(fā)包方,其需要面對的是承包方多、監(jiān)管內(nèi)容多,并且分布在項目的每個區(qū)域,很難實現(xiàn)與項目各參與方協(xié)同,導致部分工程質(zhì)量安全問題難以被及時發(fā)現(xiàn),即無法對工程建設各參與方的交易行為實施有效監(jiān)管。

國內(nèi)外學者提出數(shù)字建造技術/平臺能夠有效地解決上述問題,數(shù)字建造技術具有協(xié)同效率高、信息集成度高等優(yōu)勢[7-9]。作為一項革命性的新技術,為建設工程質(zhì)量安全監(jiān)管問題提供了新思路。李弘等[10]為了實現(xiàn)監(jiān)管部門與項目各參與方協(xié)同共享以及數(shù)據(jù)高效集成、按時完成監(jiān)管任務以及提升現(xiàn)場監(jiān)管方法和手段,構建了基于BIM 的web端與移動端結合應用的房建工程質(zhì)量安全監(jiān)管系統(tǒng)。袁霄[11]結合工程案例的研究表明,數(shù)字建造技術促使信息不對稱降低程度十分明顯,并對工程參與方的交易行為也有影響。文獻[12-14]中研究發(fā)現(xiàn),數(shù)字建造技術可以促使工程交易參與方信息對稱性的變化,并且隨著工程交易參與方利益協(xié)同工作驅(qū)動的環(huán)境發(fā)生變化,工程交易雙方的行為選擇和利益均衡策略均在調(diào)整,工程交易雙方追求利益的方式、方法也都在改變。數(shù)字建造平臺的構建,促進了工程項目層面交易信息傳遞方式的變化,提高了工程交易信息的共享程度,降低了傳統(tǒng)工程交易過程中的信息不對稱程度,數(shù)字建造平臺已成為工程交易監(jiān)管/治理的有力工具。

考慮到重大工程交易參與方行為之間的相互作用是在有限理性且不確定性條件下的相互博弈過程,屬于有限次重復博弈,符合演化博弈的條件[15]。在傳統(tǒng)工程建設環(huán)境下,通常采用演化博弈理論進行工程交易參與相關方行為演化的研究。趙澤斌等[16]運用演化博弈理論和前景理論,通過前景價值和權重函數(shù)對傳統(tǒng)支付矩陣參數(shù)進行修正,刻畫了重大基礎設施工程風險管理過程中公共部門和私人部門的行為決策動態(tài)演變過程。吳光東等[17]利用演化博弈理論研究建設工程發(fā)包方不采取或采取激勵措施的情況下工程承包方的策略選擇,并分析了工程承包方道德風險行為演化過程。樂云等[18]利用演化博弈理論建立了建設工程發(fā)包方與工程咨詢方合作過程中雙方合作學習的支付矩陣,揭示了雙方的行為策略對雙方合作學習的影響,并用仿真方法展示混合策略下不同參數(shù)變化對其行為演化的影響。因此,運用演化博弈方法能較好地探討重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)中的策略形成及演化過程。

綜上所述,現(xiàn)有研究分析了傳統(tǒng)工程建設環(huán)境下交易參與相關方的行為演化,為本文的研究提供了思路借鑒,但很少有學者探討在數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管的問題。數(shù)字建造技術的引進對重大工程交易參與方交易行為的影響是必然的,但其如何影響以及影響程度還沒有直接的研究成果。鑒于此,本文以數(shù)字建造情境下重大工程交易參與方的行為演化為研究重點,從費用目標的角度出發(fā),把實際工程中在數(shù)字建造情境下各方抽象的策略選擇以具體的數(shù)據(jù)信息描述,實現(xiàn)抽象復雜的博弈問題的定量化分析,構建工程發(fā)包方、工程監(jiān)理方和工程承包方三方博弈支付矩陣；并將演化博弈理論和系統(tǒng)動力學方法有機結合,構建重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)動力學模型,以探究博弈主體的行為演化規(guī)律。本研究旨在為數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管提供理論支持,為博弈三方提供提高監(jiān)管效率和效果的相關建議,以期構建合理有效的監(jiān)管機制。

1 重大工程交易行為監(jiān)管演化博弈模型構建

1.1 博弈分析

數(shù)字建造提升了重大工程交易數(shù)據(jù)/信息的傳遞方式和傳遞效率,并降低了交易信息的不對稱[11]。傳統(tǒng)工程交易信息傳遞過程如圖1(a)所示。其以工程發(fā)包方為中心,呈“接力棒”方式傳遞,主要以紙質(zhì)為介質(zhì)承載信息且容量有限,傳遞層次多、速度慢、效率低,直接影響參與各方的管理決策。在傳統(tǒng)的工程建設環(huán)境下,工程承包方和工程監(jiān)理方可以拒絕或有選擇地進行信息共享,兩者的違規(guī)合謀不易被發(fā)現(xiàn),導致項目的真實信息被隱瞞或滯后傳遞[3]。數(shù)字建造情境下工程交易過程信息傳遞如圖1(b)所示。其以數(shù)字建造平臺為中心,工程交易相關方直接從數(shù)字建造平臺獲得信息或上傳相關數(shù)據(jù)/信息,具有工程交易信息傳遞便捷、容量大、效率高等特點。數(shù)字建造平臺的構建促進了工程交易信息的共享,降低了傳統(tǒng)工程交易過程中嚴重的信息不對稱程度,進而提高工程發(fā)包方發(fā)現(xiàn)工程承包方和工程監(jiān)理方機會主義行為的概率[19]。

重大工程數(shù)字建造平臺的構建有利于工程的協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌規(guī)劃,可以提高工程的實施效率。重大工程涉及的主要利益主體有工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方。從制度經(jīng)濟學角度看,三方之間存在委托代理關系。工程發(fā)包方委托工程監(jiān)理方對工程承包方進行監(jiān)管,包括監(jiān)督和檢查工程質(zhì)量、工期和安全等方面；通過建設工程施工合同委托工程承包方負責工程的建設和安全管理。由于信息的不對稱,代理方可能在利益驅(qū)使下憑借自身信息優(yōu)勢而采取機會主義行為。為保證工程的質(zhì)量和安全,規(guī)范工程監(jiān)理方和工程承包方的行為,工程發(fā)包方也對其直接進行監(jiān)督管理,在數(shù)字建造平臺信息共享的助力下,工程發(fā)包方將會提高監(jiān)管效率。重大工程監(jiān)管的主要利益主體的關系如圖2所示。三方利益主體都希望用最低的成本獲取最大的利益,但各方獲利都與其余主體的行為選擇相關,三方利益主體各自的策略選擇產(chǎn)生了利益沖突。因此,本文將構建三方的感知期望收益模型,通過演化博弈確定各方利益沖突下的穩(wěn)定決策。

1.2 模型假設

數(shù)字建造平臺情境下,重大工程交易參與方包括具有學習適應能力的三方:工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方。工程監(jiān)理方的策略集S1為:{嚴格監(jiān)管,違規(guī)合謀},工程承包方的策略集S2為:{合規(guī)建設,違規(guī)建設},工程發(fā)包方的策略集S3為:{積極監(jiān)管,消極監(jiān)管}。

假設1數(shù)字建造平臺在重大工程交易中應用后,可使得交易雙方信息不對稱程度降低,工程交易治理結構簡化,交易成本比使用該平臺前降低w0。按照重大工程交易合同約定,雙方信守合同,工程發(fā)包方分配給工程監(jiān)理方和承包方獎勵金w(w＜w0),分配比例分別為α1和α2,且α1+α2=1。

假設2工程承包方具有機會主義動機,假設其違規(guī)并與工程監(jiān)理方合謀采用“偷工減料”等手段促使項目交易成本降低。此時,降低的交易成本總額w0包括兩個部分,一部分是使用數(shù)字建造平臺降低的交易成本,另一部分是違規(guī)合謀之后降低的交易成本。假設違規(guī)合謀情形下雙方侵占的獎金期望收益為e(e＜w),則工程承包方得λe,工程監(jiān)理方得(1-λ)e,λ為違規(guī)收益期望分配比例,有0＜λ＜1。當工程監(jiān)理方不與工程承包方合謀,選擇獨自侵占項目交易成本降低的利益,其所獲得的收益為e1；當工程承包方不與工程監(jiān)理方合謀,選擇獨自侵占項目交易成本降低的利益,其所獲得的收益為e2。

假設3數(shù)字建造平臺應用情境下,工程發(fā)包方為遏制“道德風險”,在合同中設立懲罰機制,在對違規(guī)行為處罰后,其可以獲得工程質(zhì)量安全保證等相對收益r。工程監(jiān)理方不與工程承包方合謀,依據(jù)監(jiān)理合同對承包方進行監(jiān)管時,其交易合同價款收益為I1,監(jiān)管成本為C1；工程監(jiān)理方對工程承包方積極監(jiān)管的概率為p1。工程承包方的合同價款收益為I2,工程承包方違規(guī)被工程監(jiān)理方發(fā)現(xiàn)并受到懲罰的款項為b1,同時工程承包方所在企業(yè)也會受到相應的信譽損失Rm。工程發(fā)包方因工程目標的實現(xiàn)而獲得相對收益I3。假設工程發(fā)包方積極監(jiān)管時可以發(fā)現(xiàn)所有的違規(guī)行為,需支付監(jiān)督成本C2；而重大工程實施的政府主管部門和工程發(fā)包方之間,事實上存在著委托代理關系,由于雙方之間信息的不對稱,當工程發(fā)包方的積極性和創(chuàng)造性沒有被充分調(diào)動時,工程發(fā)包方可能會選擇消極監(jiān)管。此時,工程承包方單獨違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p2,工程監(jiān)理方單獨違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p3,工程監(jiān)理方與承包方合謀違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p4；工程承包方被工程發(fā)包方發(fā)現(xiàn)后所受處罰為b2,工程監(jiān)理方所受處罰為b3。

假設4對于不同的工程項目有必要選用不同的數(shù)字建造平臺等級,對于不同等級,平臺建設投入不同。目前,國際上通常以數(shù)字建造平臺的基礎,即BIM 成熟度等級作為采納應用標準,成熟度等級高以及平臺級別較高則表明數(shù)字建造平臺的功能和交換信息能力強,信息共享程度高[20-21]。因此,假設工程監(jiān)理方與工程承包方違規(guī)行為被發(fā)現(xiàn)的概率與數(shù)字建造平臺等級正相關,即數(shù)字建造平臺等級越高,p1、p2、p3和p4的值越大。

假設5工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方三方的策略選擇分別為:工程監(jiān)理方選擇監(jiān)管的概率為x,選擇違規(guī)合謀的概率為1-x；工程承包方選擇合規(guī)建設的概率為y,選擇違規(guī)建設的概率為1-y。工程發(fā)包方選擇積極監(jiān)管的概率為z,選擇消極監(jiān)管的概率為1-z。x,y,z∈[0,1]。

1.3 模型構建

基于上述假設,構建工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方3類主體間的演化博弈模型,第1行函數(shù)表示工程發(fā)包方的收益,第2行函數(shù)表示工程監(jiān)理方的收益,第3行函數(shù)表示工程承包方的收益。3類主體不同策略組合的支付矩陣如表1所示。

表1 工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方三方博弈支付矩陣

根據(jù)表1可得出工程監(jiān)理方、承包方和發(fā)包方在不同策略下的期望收益和動態(tài)復制方程。

(1)工程監(jiān)理方的期望收益及動態(tài)復制方程。當工程監(jiān)理方選擇嚴格監(jiān)管策略的期望收益為

當工程監(jiān)理方選擇違規(guī)合謀策略的期望收益為

根據(jù)工程監(jiān)理方在兩種策略下的期望收益得到其平均期望收益

則工程監(jiān)理方嚴格監(jiān)管策略的動態(tài)復制方程為

(2)工程承包方期望收益及動態(tài)復制方程。當承包方選擇合規(guī)建設策略的期望收益為

當工程承包方選擇違規(guī)建設策略的期望收益為

根據(jù)工程承包方在兩種策略下的期望收益得到其平均期望收益

則工程承包方合規(guī)建設策略的動態(tài)復制方程為

(3)工程發(fā)包方的期望收益及動態(tài)復制方程。當工程發(fā)包方選擇積極監(jiān)管策略的期望收益為

當工程發(fā)包方選擇消極監(jiān)管策略的期望收益為

根據(jù)工程發(fā)包方在兩種策略下的期望收益得到其平均期望收益

則工程發(fā)包方積極監(jiān)管策略的動態(tài)復制方程為

2 重大工程交易行為監(jiān)管演化博弈模型分析

基于復制動態(tài)微分方程的穩(wěn)定性定理可知,工程監(jiān)理方達到演化穩(wěn)定點,需要滿足的必要條件是:?F(x,y,z)/?x＜0。令復制動態(tài)方程式(4)F(x,y,z)=0,解得:x=0,x=1,

當y=Y*時,F(x,y,z)=0恒成立,此時對于所有x都為穩(wěn)定狀態(tài)；當y＞Y*時,x=0,x=1是穩(wěn)定點,但x=0滿足必要條件,即x=0是均衡解；當y＜Y*時,x=1滿足必要條件,即x=1是均衡解。工程監(jiān)理方的復制動態(tài)相位圖如圖3(a)所示,在曲面中的點在x軸方向穩(wěn)定,在曲面左上方的點將演化趨向于x=0,在曲面右下方的點將演化趨向于x=1。同樣地,工程承包方達到演化穩(wěn)定點,需要滿足的必要條件是令復制動態(tài)方程式(8)G(x,y,z)=0,解得:y=0,y=1,

當z=Z*時,G(x,y,z)=0恒成立,此時對于所有y都為穩(wěn)定狀態(tài)；當z＞Z*時,y=0,y=1是穩(wěn)定點,但y=0滿足必要條件,即y=0是均衡解；當z＜Z*時,y=1滿足必要條件,即y=1是均衡解。工程承包方的復制動態(tài)相位圖如圖3(b)所示,在曲面中的點在y軸方向穩(wěn)定,在曲面右上方的點將演化趨向于y=0,在曲面左下方的點將演化趨向于y=1。對于工程發(fā)包方達到演化穩(wěn)定點,需要滿足的必要條件是:?L(x,y,z)/?z＜0。令復制動態(tài)方程式(12)L(x,y,z)=0,解得:z=0,z=1,x=(r-C2)/(yr)=X*。當x=X*時,L(x,y,z)=0恒成立,此時對于所有z都為穩(wěn)定狀態(tài)；當x＞X*時,z=0,z=1是穩(wěn)定點,但z=0滿足必要條件,即z=0是均衡解；當x＜X*時,z=1滿足必要條件,即z=1是均衡解。工程發(fā)包方的復制動態(tài)相位圖如圖3(c)所示,在曲面中的點在z軸方向穩(wěn)定,在曲面右方的點將演化趨向于z=0,在曲面左方的點將演化趨向于z=1。

為了探討工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方三方的演化穩(wěn)定策略,依據(jù)Friedman[22]提出的方法,微分方程系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略可由該系統(tǒng)的雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性分析得到,故由復制動態(tài)方程式(4)、(8)和式(12)求關于x、y、z的偏導數(shù)得到雅克比矩陣,即

令方程F(x,y,z)=0,G(x,y,z)=0,L(x,y,z)=0。求解動態(tài)復制微分方程組的均衡點,方程組的解如下:

其中,θ3=(θ2μ1+θ1μ3-θ1μ2)/μ1。

通過求解微分方程組可以得到方程組的解的集合為:{(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),(x3,y3,z3)}共27個解。將以上解代入式(13),依據(jù)演化博弈理論,滿足雅克比矩陣的所有特征值都為非正時的均衡點為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點(ESS)。因此,以下僅探討8個基本均衡點的穩(wěn)定性:E1=(0,0,0),E2=(0,0,1),E3=(0,1,0),E4=(1,0,0),E5=(1,0,1),E6=(1,1,0),E7=(0,1,1),E8=(1,1,1)。當局部均衡點E1=(0,0,0)時,雅克比矩陣為

由J1可得出,局部均衡點E1=(0,0,0)對應矩陣的3個特征值為:θ1+p4b3,μ1+p4μ3,r-C2。同理,將余下的均衡點代入式(13),分別求得局部均衡點所對應的雅克比矩陣的特征值。但是由于博弈主體眾多,涉及參數(shù)繁瑣,策略演化過程復雜,根據(jù)現(xiàn)有的已知條件暫不能確定各個均衡點中特征值的大小,無法判定各個納什均衡解的穩(wěn)定性,因而也不能確定該演化博弈模型達到穩(wěn)定狀態(tài)的均衡點。因此,為了使數(shù)字建造情境下工程項目參與方的收益較為符合實際情況,本文設置如下約束條件:

(1)在工程發(fā)包方積極監(jiān)管或消極監(jiān)管的情景下,工程監(jiān)理方和工程承包方均存在機會主義行為動機,故假設工程監(jiān)理方和承包方合謀違規(guī)的收益大于遵守規(guī)矩的收益,即對工程監(jiān)理方和工程承包方存在約束條件(IR1)和(IR2):

(2)在工程發(fā)包方積極監(jiān)管的情境下,工程監(jiān)理方和工程承包方單獨違規(guī)的收益小于遵守規(guī)矩的收益,即對工程監(jiān)理方和工程承包方存在約束條件(IR3)和(IR4):

(3)從工程發(fā)包方面臨的“道德風險”角度考慮,在工程監(jiān)理方和工程承包方存在機會主義動機的前提下,工程發(fā)包方積極監(jiān)管的收益大于消極監(jiān)管的收益,即對工程發(fā)包方存在約束條件(IR5):r-C2＞0。

根據(jù)上述3組約束條件可以確定雅克比矩陣特征值的正負值,進而判斷均衡點的局部穩(wěn)定性。根據(jù)Lyapunov間接法,當雅可比矩陣的所有特征值都小于0時,均衡點為演化穩(wěn)定點[23],各平衡點的特征值和屬性如表2所示。

表2 雅克比矩陣的特征值

根據(jù)3組約束條件確定E1、E3、E4、E5、E7和E8為非穩(wěn)定點,僅剩余E2(0,0,1)和E6(1,1,0)點還無法確定數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管演化博弈模型達到穩(wěn)定狀態(tài)的均衡點。因此,本文引入系統(tǒng)動力學方法,基于其原理構建數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)的演化博弈系統(tǒng)動力學模型,通過模擬仿真,更進一步分析各個變量對系統(tǒng)演化過程的影響,進而確定穩(wěn)定狀態(tài)下的均衡點。

3 系統(tǒng)動力學模型構建與仿真分析

3.1 系統(tǒng)動力學模型構建

在數(shù)字建造情境下重大工程監(jiān)管系統(tǒng)演化博弈過程中,工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方3個主體利用復制動態(tài)來描述自身的學習演化機制,三者的策略選擇及其收益具備關聯(lián)性與動態(tài)性。為了更系統(tǒng)、更深入地分析工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方之間的戰(zhàn)略互動關系,本文運用系統(tǒng)動力學理論更直觀地刻畫各博弈主體間存在的縱橫交錯的影響和反饋機制。根據(jù)已構建的復制動態(tài)方程,采用VENSIM@PLE7.3.5軟件構建了數(shù)字建造情境下重大工程合謀行為監(jiān)管的演化博弈系統(tǒng)動力學模型。該模型包括3個子模型,模型中的狀態(tài)變量、速率變量、中間變量以及外部變量的函數(shù)關系由重大工程合謀行為監(jiān)管演化博弈復制動態(tài)方程確定,如圖4所示。

3.2 初始仿真分析

通過演化博弈均衡分析可知,工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方之間必然會達到一個演化均衡,但實現(xiàn)均衡的原因和過程并不能明確,也不能明確該均衡是否唯一和穩(wěn)定。而且,即使在某一種情境下達到均衡狀態(tài),系統(tǒng)也可能會受到來自各種不確定性因素的影響,從而打破均衡狀態(tài)。為了解決這些問題,利用VENSIM@PLE7.3.5軟件對三方之間的動態(tài)博弈進行模擬仿真。斯特曼等[24]認為仿真模擬的過程不在于它有多真實,而在于它的有用性和它揭示事物變化規(guī)律的程度。雖然模型中的參數(shù)在很多情況下缺乏準確的數(shù)據(jù),但是系統(tǒng)動力學模型揭示的是整個系統(tǒng)行為演化趨勢的變化,不需要非常精確的結果,系統(tǒng)動力學模型結構的正確性比參數(shù)值的選擇更重要[25-26]。因此,本文所有參數(shù)值的選取主要考慮了各相關變量的變化對工程業(yè)主、監(jiān)理單位和工程承包方策略選擇的影響,每個參數(shù)值并不代表現(xiàn)實中各方的支付或利潤價值。系統(tǒng)動力學仿真環(huán)境設置如下:INITIAL TIME=0,FINALTIME=50,TIMESTEP=0.0078125。

基于上述3組約束條件,模型中變量的初始值設置分別為:w=3.0,α1=0.4,α2=0.4,λ=0.6,e=2.5,e1=1.0,e2=2.6,r=2.2,I1=3.5,I2=5.5,I3=3.0,Rm=0.5,C1=0.5,C2=1.5,p1=0.9,p2=0.85,p3=0.85,p4=0.8,b1=1.5,b2=0.2,b3=1.5。

通過模擬仿真分析發(fā)現(xiàn),工程發(fā)包方的策略選擇對工程承包方和工程監(jiān)理方策略的選擇具有顯著影響。如圖5所示,當工程發(fā)包方選擇積極監(jiān)管策略的初始概率逐漸增加時(z值由0.1 變化至0.9時),工程承包方傾向于選擇合規(guī)建設策略以避免工程發(fā)包方懲罰,工程監(jiān)理方傾向于嚴格監(jiān)管。同時,隨著工程發(fā)包方積極監(jiān)管的概率不斷增加,工程承包方戰(zhàn)略選擇達到演化穩(wěn)定狀態(tài)所需的迭代次數(shù)減少,演化過程加快,從而也減少了工程監(jiān)理方實現(xiàn)穩(wěn)定均衡狀態(tài)所需的迭代次數(shù)。同樣地,如圖6所示,工程承包方和工程監(jiān)理方戰(zhàn)略的選擇對工程發(fā)包方的戰(zhàn)略選擇也具有顯著影響。當嚴格監(jiān)管的工程監(jiān)理方占比較高時(x值由0.1變化至0.9時),工程發(fā)包方傾向于選擇消極監(jiān)管策略,以降低監(jiān)管成本,更多地依賴工程監(jiān)理方的監(jiān)管成效。此外,當選擇嚴格監(jiān)管策略的工程監(jiān)理方比例較高時,達到演化穩(wěn)定均衡所需的迭代次數(shù)較少,達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間也較短。

3.3 外部變量對策略選擇影響的仿真

根據(jù)表2可知各個策略組合是否為系統(tǒng)的均衡點由各參數(shù)和各種概率的大小取值所決定,其中這些參數(shù)為系統(tǒng)動力學模型中的外部變量。本文以策略組合(0.5,0.5,0.5)為例,利用VENSIM@PLE7.3.5仿真軟件探討各外部變量的變化對數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)中工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方三方的策略選擇的影響。

(1)工程監(jiān)理方策略選擇的影響因素。工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方的初始演化狀態(tài)為(0.5,0.5,0.5)時,該監(jiān)管系統(tǒng)演化穩(wěn)定均衡策略為(1,1,0)。通過工程監(jiān)理方的期望收益方程和仿真分析可知,在演化系統(tǒng)動力學模型所有變量中,影響工程監(jiān)理方策略選擇的變量有工程監(jiān)理方的監(jiān)管成本C1,工程監(jiān)理方所受處罰b3,工程監(jiān)理方和工程承包方合謀違規(guī)收益期望值e,工程監(jiān)理方單獨違規(guī)獲得的收益e1,工程承包方單獨違規(guī)獲得的收益e2。

根據(jù)圖7(a)和圖7(b)的仿真分析可得出支出類參數(shù)C1和b3對工程監(jiān)理方策略選擇的影響完全相反。當工程監(jiān)理方監(jiān)管付出的成本C1越低時,工程監(jiān)理方會更加傾向于選擇嚴格監(jiān)管策略；相反,當工程監(jiān)理方監(jiān)管付出的成本越高時,其會傾向于選擇違規(guī)合謀策略,并且達到數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)均衡狀態(tài)的速度更快。而工程監(jiān)理方所受處罰b3越低時,工程監(jiān)理方會傾向于選擇違規(guī)合謀策略,達到均衡狀態(tài)的速度也更快。因此,工程發(fā)包方需要引導工程監(jiān)理方不斷提高監(jiān)管人員素質(zhì)與監(jiān)管效率,以此降低監(jiān)管時各類成本費用的支出,同時加大對工程監(jiān)理方違規(guī)行為的懲罰,從而推動工程監(jiān)理方監(jiān)管的積極性與有效性。根據(jù)圖7(c)～圖7(e)的仿真分析可得出收益類參數(shù)e、e1和e2對工程監(jiān)理方策略選擇的影響大致相同。即工程監(jiān)理方和工程承包方合謀違規(guī)收益期望值e越大,工程監(jiān)理方選擇嚴格監(jiān)管策略的速度越慢。同樣地,隨著e1和e2的值越大,工程監(jiān)理方選擇達到演化穩(wěn)定均衡所需的迭代次數(shù)變多,并且達到一定值后,將會逐漸傾向于選擇違規(guī)合謀策略。

(2)工程承包方策略選擇的影響因素。工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方的初始演化狀態(tài)為(0.5,0.5,0.5)時,該監(jiān)管系統(tǒng)演化穩(wěn)定均衡策略為(1,1,0)。通過工程承包方的期望收益方程和仿真分析可知,在演化系統(tǒng)動力學模型所有變量中,影響工程承包方策略選擇的變量有工程承包方違規(guī)被工程監(jiān)理方發(fā)現(xiàn)并受到懲罰的款項b1,工程承包方被工程發(fā)包方發(fā)現(xiàn)后所受處罰b2,工程承包方的信譽損失Rm,工程監(jiān)理方和承包方合謀違規(guī)收益期望值e,工程監(jiān)理方單獨違規(guī)獲得的收益e1,工程承包方單獨違規(guī)獲得的收益e2。根據(jù)圖8(a)～圖8(c)的仿真分析可得出支出類參數(shù)b1、b2和Rm對工程承包方策略選擇的影響大致相同。即隨著b1、b2和Rm的值越大,工程承包方越傾向于選擇合規(guī)建設,并且演化速度不斷加快；相反,b1、b2和Rm的值小到一定值時,工程承包方在利益最大化的導向下會選擇違規(guī)建設。根據(jù)圖8(d)～圖8(f)得出收益類參數(shù)e、e1和e2對工程承包方策略選擇的影響與工程監(jiān)理方一致,本文不再贅述。

(3)工程發(fā)包方策略選擇的影響因素。根據(jù)工程發(fā)包方的期望收益方程和仿真分析可知,在演化系統(tǒng)動力學模型所有變量中,影響工程發(fā)包方策略選擇的變量有工程發(fā)包方的監(jiān)督成本C2以及數(shù)字建造平臺應用情境下,工程發(fā)包方為遏制“道德風險”,在合同中設立懲罰機制,在對違規(guī)行為處罰后,獲得的工程質(zhì)量安全保證等相對收益r。仿真結果如圖9所示,在其他變量確定后,變量C2和r的變化不會改變工程發(fā)包方的策略選擇,但是C2和r值的變化對工程發(fā)包方的影響效果相反。即隨著工程發(fā)包方監(jiān)管成本的不斷增大,工程發(fā)包方的策略選擇達到演化穩(wěn)定均衡所需的迭代次數(shù)變少；而隨著工程發(fā)包方對違規(guī)行為處罰后獲得的相對收益不斷增大,其演化速度卻逐漸變緩。

根據(jù)上述外部變量變化對工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方策略選擇的影響,不難看出,在處罰力度過輕或收益過少的情況下,不僅工程承包方缺乏合規(guī)建設的動力,工程監(jiān)理方也傾向于開展尋租活動,無法有效防止質(zhì)量或安全事故的發(fā)生。隨著懲罰的增加,更少的迭代需要達到進化穩(wěn)定均衡,進化過程加快,工程發(fā)包方的調(diào)控作用也會更有效。因此,工程發(fā)包方應加大處罰力度,以督促工程承包方保持合規(guī)建設,防止工程監(jiān)理方和工程承包方進行合謀行為。此外,工程監(jiān)理方監(jiān)管成本過高,其實施嚴格監(jiān)管的積極性越低,從而在利益最大化的導向下選擇違規(guī)合謀；而工程發(fā)包方監(jiān)管成本越低,工程發(fā)包方則趨向于選擇積極監(jiān)管。因此,工程監(jiān)理方可通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)、安全預警系統(tǒng)等監(jiān)理技術創(chuàng)新,提高監(jiān)理能力,降低監(jiān)理成本,從而選擇有利于項目的積極策略；同時,工程發(fā)包方可以增加監(jiān)理的透明度,加大媒體和公眾監(jiān)督的介入,進而增大工程承包方的信譽損失,信譽損失越大,工程承包方越趨向于選擇合規(guī)建設,把工程質(zhì)量作為競爭力和社會責任的重要內(nèi)容。

3.4 概率大小對策略選擇影響的仿真

在初始策略演化狀態(tài)為(0.5,0.5,0.5),工程監(jiān)理方對工程承包方積極監(jiān)管的概率為p1=0.9,工程承包方單獨違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p2=0.85,工程監(jiān)理方單獨違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p3=0.85,工程監(jiān)理方與承包方合謀違規(guī)被發(fā)現(xiàn)的概率為p4=0.8時,通過仿真模擬可知,重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)演化穩(wěn)定均衡策略為(1,1,0)。當改變p1、p2、p3和p4的值時,對工程監(jiān)理方、工程承包方以及工程發(fā)包方的策略選擇均有影響,如圖10所示。

當p1=0.7,p2=0.65,p3=0.65,p4=0.6時,由圖10(a)可見,在初始階段工程發(fā)包方選擇積極監(jiān)管鼓勵和引導工程監(jiān)理方和承包方選擇積極策略,隨后監(jiān)管秩序形成后工程發(fā)包方將會為了降低監(jiān)管成本選擇消極監(jiān)管策略；而此時因為p2、p3和p4的值變小,即工程監(jiān)理方和承包方被發(fā)現(xiàn)違規(guī)的概率變小,其將會分別趨向于選擇違規(guī)合謀和違規(guī)建設策略；最后,工程發(fā)包方發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為將會加強監(jiān)管進而選擇積極監(jiān)管策略,但是工程監(jiān)理方和承包方意識到違規(guī)的收益大于遵守規(guī)矩的收益,所以將不會改變策略選擇。因此,在這種情況下,重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)演化穩(wěn)定均衡策略為(0,0,1)。當p1=0.2,p2=0.15,p3=0.15,p4=0.1時,由圖10(b)可見,此時,盡管在工程發(fā)包方認真監(jiān)管的情境下,工程監(jiān)理方和承包方意識到違規(guī)的收益大于遵守規(guī)矩的收益,同樣地,該監(jiān)管系統(tǒng)的演化穩(wěn)定均衡策略依舊為(0,0,1)。

綜上所述,根據(jù)圖10可知演化結果與表2的計算結果一致。由于交易的不確定性和交易信息的不對稱性,以及工程監(jiān)理方和工程承包方存在機會主義動機,工程發(fā)包方面臨著“道德風險”。當數(shù)字建造平臺的等級較低時,無法實現(xiàn)工程發(fā)包方與項目各參與方協(xié)同,工程交易行為無法得到有效監(jiān)管,導致p1、p2、p3和p4的值不會很高,此時工程項目參與方行為的演化穩(wěn)定策略是工程監(jiān)理方和承包方違規(guī)、工程發(fā)包方認真監(jiān)管,但是演化穩(wěn)定均衡策略(0,0,1)不是監(jiān)管系統(tǒng)最優(yōu)策略。當數(shù)字建造平臺的等級較高時,信息更加透明化,能夠有效改善重大工程項目實施過程中的信息流,促進工程交易的信息共享,降低工程交易信息的不對稱性程度。即等級越高,表明數(shù)字建造平臺的功能和交換信息能力強,并在一定程度上能夠提高工程項目參與方的協(xié)同水平[24-25]。數(shù)字建造平臺的等級越高,p1、p2、p3和p4的值越趨近于1,使得-(θ2+p4b3)＜0和-(μ2+p2μ3+p1b1)＜0,則該系統(tǒng)存在另一演化穩(wěn)定點E6=(1,1,0),對應的是工程監(jiān)理方和承包方遵規(guī)、工程發(fā)包方不認真監(jiān)管,該策略組合是數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管系統(tǒng)的最優(yōu)策略。因此,利用數(shù)字建造平臺的數(shù)字建模過程,使參與工程建造各方掌握施工過程相關信息,使工程變更、索賠等相關信息透明化,這可有效遏制在此過程中的“敲竹杠”行為。此外,也可以借助數(shù)字建造平臺的遠程監(jiān)視功能,方便地將施工現(xiàn)場的場情進行監(jiān)視和記錄,有效地遏制違規(guī)行為。

4 結論

在數(shù)字建造情境下重大工程交易行為監(jiān)管演化博弈模型中,如何處理好工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方間的博弈關系是保障項目質(zhì)量的關鍵所在。針對重大工程項目中交易行為的監(jiān)管問題,在構建工程監(jiān)理方、工程承包方和工程發(fā)包方三方演化博弈模型的基礎上,引入系統(tǒng)動力學進行模型構建與仿真分析,比較清晰地描述了數(shù)字建造情境下的動態(tài)博弈現(xiàn)象。研究結果表明:當p1、p2、p3和p4的值較小時,監(jiān)管系統(tǒng)最終會于(0,0,1)達到穩(wěn)定狀態(tài)。但是隨著數(shù)字建造平臺等級逐漸提升,信息更加透明化,信息不對稱程度得以降低,p1、p2、p3和p4會趨近于1時,監(jiān)管系統(tǒng)最終會于(1,1,0)達到穩(wěn)定狀態(tài)。這表明,數(shù)字建造平臺的引進以及等級的提升能有效地遏制工程監(jiān)理方和承包方的違規(guī)行為。此外,懲罰力度、監(jiān)管成本和違規(guī)收益期望值等變量對工程監(jiān)理方、工程承包方交易行為的選擇也有較大影響,可以通過控制這些關鍵變量采取一系列預防措施來引導工程監(jiān)理方、工程承包方選擇有利于項目的積極策略。

為了進一步減少數(shù)字建造情境下重大工程項目中責任主體的違規(guī)行為,圍繞數(shù)字建造平臺設計科學合理的管理方式和博弈主體行為提出如下建議:

(1)優(yōu)化數(shù)字建造平臺管理方式。數(shù)字建造平臺管理方式,即該平臺運行維護管理可采用的方式。工程發(fā)包方應考慮工程項目特點、數(shù)字建造平臺等級,或IT 技術應用難度,以及工程交易方式、項目交易監(jiān)管/治理方式對數(shù)字建造平臺管理的要求做出適當選擇。

(2)工程發(fā)包方要提高監(jiān)理單位和工程承包人的嚴格合規(guī)意識,加大對工程監(jiān)理方和工程承包方違規(guī)行為的懲罰力度,使其深刻認識到違規(guī)行為遭受到的經(jīng)濟損失和聲譽損失大于違規(guī)得到的收益；也可綜合運用經(jīng)濟、行政、刑事等多種手段對合謀發(fā)起者嚴懲,對合謀接受者依法從寬處理,打破合謀雙方的聯(lián)盟關系。這種情況增加了合謀發(fā)起者的風險,導致聯(lián)盟的失敗,從而減少了合謀行為。

(3)為了提高工程質(zhì)量控制的有效性,工程發(fā)包方需要對工程監(jiān)理方提出更多的要求,如增加監(jiān)理的透明度,加大媒體監(jiān)理的介入。工程監(jiān)理方應提升自身監(jiān)管效率,降低監(jiān)管成本,可通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)、安全預警系統(tǒng)等監(jiān)理技術創(chuàng)新、提升監(jiān)管人員職業(yè)素質(zhì)、優(yōu)化組織結構和職能等方法提高監(jiān)理能力,降低監(jiān)理成本。