0 引言
隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速推進(jìn),建設(shè)工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出復(fù)雜化、風(fēng)險(xiǎn)化的發(fā)展趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為項(xiàng)目參與方增多、技術(shù)接口繁雜、全生命周期管理難度加劇等。根據(jù)國(guó)際建設(shè)管理學(xué)會(huì)(ICM)統(tǒng)計(jì),全球超高層建筑項(xiàng)目中,因設(shè)計(jì)沖突、施工協(xié)同不足導(dǎo)致的成本超支率高達(dá) 18% 。這使得傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式(如DBB模式)在效率、協(xié)同與成本控制等方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。在此背景下,多階段集成管理與多主體協(xié)同決策逐漸成為提升工程項(xiàng)目管理效能的核心手段,探索新型項(xiàng)目管理模式已成為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。業(yè)主作為項(xiàng)目投資主體,其核心需求是滿足質(zhì)量管控、成本優(yōu)化與風(fēng)險(xiǎn)最小化。為滿足這些需求,亟須構(gòu)建一種新型管理模式,以實(shí)現(xiàn)多階段集成管理與多主體協(xié)同決策。
近年來(lái),以BIM為代表的數(shù)字化技術(shù)為項(xiàng)目集成化管理的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。BIM技術(shù)通過(guò)三維可視化建模、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集成與跨階段信息共享,推動(dòng)項(xiàng)目管理從“點(diǎn)式應(yīng)用”向“全流程協(xié)同”轉(zhuǎn)變[2]。例如,全過(guò)程工程咨詢、智慧工地等新型理念的實(shí)踐,均依賴BIM技術(shù)對(duì)多方參與、多專業(yè)協(xié)作的整合能力[3]
根據(jù)《2023年全球市場(chǎng)建筑信息建模研究報(bào)告》可知,BIM技術(shù)的普及率已達(dá) 67% ,但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在諸多問(wèn)題[4]。例如,在EPC模式中,BIM技術(shù)可以整合設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)等環(huán)節(jié),減少后期變更,降低機(jī)電與結(jié)構(gòu)模型沖突帶來(lái)的成本超支風(fēng)險(xiǎn),但由于組織架構(gòu)僵化、權(quán)責(zé)不清、協(xié)同效率低下等問(wèn)題,其集成優(yōu)勢(shì)難以充分發(fā)揮[5]。在DBB 模式中,BIM技術(shù)主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)階段的可視化和協(xié)調(diào),以及施工階段部分環(huán)節(jié),未能充分發(fā)揮其在全生命周期中的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前的工程項(xiàng)目管理過(guò)程中,承包商追求施工效率最大化與業(yè)主注重全生命周期成本最優(yōu)相沖突,導(dǎo)致傳統(tǒng)單層委托結(jié)構(gòu)難以建立有效的激勵(lì)相容機(jī)制,因此亟須通過(guò)制度設(shè)計(jì)重構(gòu)多方合作關(guān)系。
現(xiàn)有研究多聚焦于BIM技術(shù)單體應(yīng)用價(jià)值(如設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工沖突檢測(cè)),但對(duì)跨階段信息協(xié)同機(jī)制缺乏系統(tǒng)性剖析,其并未揭示設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等階段的數(shù)據(jù)銜接規(guī)律。同時(shí),信息價(jià)值傳遞路徑的量化研究仍存在空白,尤其是忽視利益相關(guān)方行為博弈對(duì)信息管理的影響,對(duì)業(yè)主、咨詢方和承包方之間的策略互動(dòng)缺乏動(dòng)態(tài)分析框架。盡管業(yè)主是全過(guò)程信息管理的核心驅(qū)動(dòng)者,現(xiàn)有系統(tǒng)框架仍然存在兩方面明顯缺陷。一方面,現(xiàn)有的研究過(guò)度關(guān)注BIM技術(shù),而缺乏權(quán)責(zé)分配機(jī)制設(shè)計(jì),造成“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象;另一方面,相關(guān)研究并未建立與BIM信息管理價(jià)值相匹配的風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)及收益分配模型。因此,本研究構(gòu)建了業(yè)主為主導(dǎo)的BIM信息管理協(xié)同框架,并通過(guò)演化博弈模型,解析業(yè)主、BIM咨詢方與承包方策略演化均衡條件,揭示三方的策略互動(dòng)規(guī)律。本研究不僅可彌補(bǔ)現(xiàn)有研究在動(dòng)態(tài)機(jī)制與量化分析上的不足,還可為行業(yè)提供了從理論到實(shí)踐的完整解決方案,對(duì)推動(dòng)全過(guò)程工程咨詢的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化發(fā)展具有重要參考價(jià)值。
1 業(yè)主主導(dǎo)的BIM咨詢模式理論框架
1.1 理論基礎(chǔ)
傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目管理模式存在諸多弊端,主要體現(xiàn)在業(yè)主角色定位不準(zhǔn)確,導(dǎo)致監(jiān)管被動(dòng)、滯后且局限,尤其是在設(shè)計(jì)、施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)把控不力[6。以EPC模式為例,業(yè)主在提出需求后,將項(xiàng)目全權(quán)委托給總承包方,缺乏全過(guò)程監(jiān)管體系,難以識(shí)別承包商的管理問(wèn)題[。這種模式本質(zhì)上是“業(yè)主-承包商”的單層委托結(jié)構(gòu),存在信息不對(duì)稱問(wèn)題和代理風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致工程建設(shè)管理實(shí)際目標(biāo)與理想項(xiàng)目績(jī)效存在一定差距。
演化博弈論是將動(dòng)態(tài)演化與博弈論結(jié)合的理論,用于研究復(fù)雜系統(tǒng)中的社會(huì)行為和策略演化。在社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。在演化博弈論中,根據(jù)不同的主體大致分為兩方博弈、三方博弈和四方博弈類型。如,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和用戶之間的兩方博弈模型[8-12],平臺(tái)、用戶和政府的三方演化博弈模型[13],以及飛檢組織、常規(guī)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)、監(jiān)理單位、施工單位的四方演化博弈模型[14]。在演化博弈過(guò)程中各方主體在合作中可選擇“積極協(xié)作”或“消極應(yīng)對(duì)”策略,這些策略基于各方主體對(duì)自身利益的考量,當(dāng)協(xié)作收益高于單方面利益時(shí),各方會(huì)逐漸趨向協(xié)作策略,形成穩(wěn)定均衡。三方演化博弈過(guò)程如圖1所示。
項(xiàng)目管理作為不同主體之間相互合作、交流的社會(huì)性過(guò)程,許多研究人員針對(duì)不同類型項(xiàng)目管理過(guò)程的博弈問(wèn)題進(jìn)行了研究。例如,Liu等[15]通過(guò)構(gòu)建政府、供應(yīng)商和開(kāi)發(fā)商的三方演化博弈模型,探討了綠色建筑供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?chǎng)中的激勵(lì)機(jī)制和決策行為。Zhang等[16]通過(guò)構(gòu)建演化博弈模型對(duì)裝配式施工安全問(wèn)題進(jìn)行了研究。趙澤斌等[17]分析了重大基礎(chǔ)設(shè)施工程中風(fēng)險(xiǎn)管理主體的策略選擇行為,發(fā)現(xiàn)這些行為與穩(wěn)定狀態(tài)受角色、利益、風(fēng)險(xiǎn)偏好和感知差異的影響。
基于此,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)引入BIM咨詢方,構(gòu)建“業(yè)主—BIM咨詢公司—承包方”的委托代理鏈。運(yùn)用三方演化博弈模型分析業(yè)主、BIM咨詢公司、承包方三方博弈主體的演化穩(wěn)定策略,以提高相關(guān)主體參與項(xiàng)目管控的積極性,提升項(xiàng)目績(jī)效。
1. 2 理論框架
業(yè)主在建筑項(xiàng)目中扮演著至關(guān)重要的角色,作為項(xiàng)目的發(fā)起者和最終受益者,業(yè)主對(duì)項(xiàng)目的成功與否起到?jīng)Q定性作用。在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式中,業(yè)主往往處于被動(dòng)地位,對(duì)項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程缺乏有效的控制和管理。因此,基于業(yè)主委托的BIM咨詢公司全過(guò)程信息管理模式的理論框架主要包括業(yè)主、BIM信息管理平臺(tái)、BIM咨詢公司,理論框架如圖2所示。
(1)業(yè)主。業(yè)主通過(guò)制定和實(shí)施BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范數(shù)據(jù)格式降低模型建立成本( ,確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性,從而全面掌握項(xiàng)目關(guān)鍵信息,在項(xiàng)目決策中占據(jù)主導(dǎo)地位。(2)BIM信息管理平臺(tái)。BIM信息管理平臺(tái)優(yōu)化項(xiàng)目管理流程,重構(gòu)“資料提交-模型構(gòu)建-協(xié)同驗(yàn)證”的閉環(huán)機(jī)制,可提高使用信息準(zhǔn)確率。(3)BIM咨詢公司。BIM咨詢公司搭建信息共享平臺(tái),提升模型建立效率( (RH,RL) ,同時(shí)通過(guò)平臺(tái)確保業(yè)主方、BIM咨詢公司、承包方對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行協(xié)同管理。
1.3業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程演化模型
1.3. 1 模型假設(shè)
在業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程管理模型中,利益相關(guān)方主要有三方:一是業(yè)主,即項(xiàng)目的發(fā)起方,需要實(shí)現(xiàn)符合自身利益的既定目標(biāo);二是BIM咨詢公司,即項(xiàng)目全過(guò)程信息管理模型的建立者,也是項(xiàng)目數(shù)據(jù)與信息的管理方;三是承包方(如設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)維方),即工程項(xiàng)目的具體實(shí)施者?;诖?,本文提出以下假設(shè):
假設(shè)1:業(yè)主、BIM咨詢公司與承包方在決策過(guò)程中遵循效益最大化原則,但其信息處理能力與決策邏輯受限于認(rèn)知水平,需通過(guò)反復(fù)博弈與經(jīng)驗(yàn)積累逐步調(diào)整策略。盡管實(shí)際決策可能受個(gè)人情感(如風(fēng)險(xiǎn)偏好)、組織文化(如協(xié)作導(dǎo)向)或市場(chǎng)環(huán)境(如競(jìng)爭(zhēng)壓力)等因素影響,本研究假設(shè)在以下條件時(shí),這些外部因素對(duì)策略選擇的直接影響可被弱化或納入長(zhǎng)期博弈框架:
(1)項(xiàng)目參與方以經(jīng)濟(jì)利益為核心驅(qū)動(dòng)力,短期策略選擇以顯性成本收益分析為主。(2)市場(chǎng)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,行業(yè)規(guī)范與合同條款趨同,外部波動(dòng)對(duì)主體行為的干擾較小。(3)組織文化差異通過(guò)長(zhǎng)期合作形成的信任機(jī)制被部分內(nèi)化。例如,高信任度可降低監(jiān)管成本或提升協(xié)作收益
假設(shè)2:每個(gè)博弈主體分別擁有兩個(gè)策略組合,每個(gè)策略對(duì)應(yīng)著不同的概率。業(yè)主可以對(duì)承包方的建設(shè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管,即業(yè)主方的策略可分為強(qiáng)監(jiān)管或弱監(jiān)管,強(qiáng)監(jiān)管概率為 x ,弱監(jiān)管概率為 1-x ;BIM咨詢公司需要對(duì)承包方提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行審查,即BIM咨詢公司策略可分為高質(zhì)量全過(guò)程建模或低質(zhì)量全過(guò)程建模,高精度審查的概率為 y ,低精度審查的概率為 1-y ;承包方需要確保BIM咨詢公司的全過(guò)程模型是否合規(guī)并給予反饋,即承包方策略可分為及時(shí)反饋或不及時(shí)反饋,及時(shí)反饋的概率為 z ,不及時(shí)反饋的概率為 1-z 。x 、 y 、 z 分別表示三方參與主體策略選擇,且 x 、y 。
假設(shè)3:設(shè)定各參數(shù)如下。業(yè)主進(jìn)行強(qiáng)監(jiān)管時(shí)為 s ,進(jìn)行弱監(jiān)管時(shí)為 W ;BIM咨詢公司對(duì)全過(guò)程模型進(jìn)行高質(zhì)量建模時(shí)為 H ,進(jìn)行低質(zhì)量建模時(shí)為 L ;承包方對(duì)全過(guò)程模型進(jìn)行及時(shí)反饋修正為F ,不及時(shí)反饋修正為 P ;模型誤差風(fēng)險(xiǎn)損失分擔(dān)比例為 β ;模型誤差導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)損失為 L 。
假設(shè)4:模型中各主體的收益函數(shù)僅包含可直接量化的經(jīng)濟(jì)參數(shù)(如成本節(jié)約、服務(wù)收益、風(fēng)險(xiǎn)損失等),暫未納入非經(jīng)濟(jì)因素(如聲譽(yù)效應(yīng)、長(zhǎng)期合作關(guān)系價(jià)值)。此假設(shè)的合理性依賴于以下條件:項(xiàng)目為單次合作或短期合作,長(zhǎng)期聲譽(yù)積累的邊際收益較低;主體間信息透明度較高,博弈策略選擇可被實(shí)時(shí)觀測(cè)并反饋至收益計(jì)算。各參數(shù)及其含義見(jiàn)表1。
(續(xù))
1.3.2 三方演化博弈模型構(gòu)建
業(yè)主、BIM咨詢公司、承包方在工程項(xiàng)目管理過(guò)程中的博弈是動(dòng)態(tài)的,隨著時(shí)間的推移,三方主體會(huì)不斷改變各自的行為策略,實(shí)現(xiàn)自身利益最大化。根據(jù)表1的參數(shù)定義,三方演化博弈模型收益矩陣見(jiàn)表2。
2 業(yè)主委托的BIM咨詢公司全過(guò)程演化模型
本研究將博弈論與動(dòng)態(tài)演化過(guò)程相結(jié)合形成演化博弈論,而其博弈分析的兩個(gè)核心分別是“復(fù)制動(dòng)態(tài)”和“演化穩(wěn)定策略”。其中,“復(fù)制動(dòng)態(tài)”是對(duì)有限理性的參與主體策略調(diào)整過(guò)程的動(dòng)態(tài)描述和分析。
2.1 期望收益函數(shù)
根據(jù)收益矩陣構(gòu)建期望收益方程,其中 EUs 表示業(yè)主在選擇強(qiáng)監(jiān)管時(shí)的收益; EUw 表示業(yè)主在選擇弱監(jiān)管時(shí)的收益; EUH 表示BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模時(shí)的收益; EUL 表示BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模時(shí)的收益; EUF 表示承包方選擇對(duì)模型及時(shí)反饋修正時(shí)的收益; EUP 表示承包方選擇對(duì)模型不及時(shí)反饋修正時(shí)的收益。
業(yè)主選擇強(qiáng)監(jiān)管時(shí)的期望收益,公式如下
EUs=z(QH+Cs+TF)+(1-z)(QL+Cs+TP-βL)
業(yè)主選擇弱監(jiān)管時(shí)的期望收益,公式如下
EUw=z(QH+Cs+TF)+(1-z)(QL+
BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模時(shí)的收益,公式如下
EU?H=R?H-C?H
BIM咨詢公司選擇低質(zhì)量建模時(shí)的收益,公式如下
EUL=RL-CL
承包方選擇對(duì)模型及時(shí)反饋修正時(shí)的期望收益,公式如下
EUF=RF-CF
(續(xù))
承包方選擇對(duì)模型及時(shí)不反饋修正時(shí)的收益,公式如下
2.2三方演化博弈的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程
根據(jù)演化博弈論可知,博弈自動(dòng)朝著局中人的最優(yōu)策略進(jìn)行演化,因此通過(guò)上述收益函數(shù)分別構(gòu)建業(yè)主、BIM咨詢公司和承包方的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。
業(yè)主的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為
(βL+TP)
BIM咨詢公司的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為
承包方的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為
y(1-βL))]
2.3三方演化博弈系統(tǒng)均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性分析
在復(fù)制動(dòng)態(tài)方程的基礎(chǔ)上,令 F(x)=0 F(y)=0 , F(z)=0 可得系統(tǒng)均衡點(diǎn): E?1(0, 0 0), E2(1,0,0) , E3(0, 1, 0) , E4(0, 0, 1) ,E5(1,1,0) , E6 (1,0,1), E7 (0,1,1),E8(1,1, 1) 。帶入雅克比矩陣得到特征值,進(jìn)而對(duì)均衡點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,雅可比矩陣 J 見(jiàn)式(10)
通過(guò)雅可比矩陣計(jì)算,演化博弈均衡點(diǎn)及其特征值見(jiàn)表3。
通過(guò)表3可以發(fā)現(xiàn),參數(shù)較多且關(guān)系復(fù)雜,因此對(duì)演化博弈點(diǎn)逐一分析。
(1)當(dāng) !, RH-CH-RL+ C?Llt;0 ,
)時(shí),均衡點(diǎn) E1 (0,0,0)為穩(wěn)定點(diǎn)。對(duì)于業(yè)主方而言,選擇強(qiáng)監(jiān)管的凈效益小于強(qiáng)監(jiān)管支出的額外成本。若風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例 β 降低,業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)損失 βL 也會(huì)減少,因此進(jìn)一步降低了其選擇強(qiáng)監(jiān)管的激勵(lì);雖然BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模服務(wù)收益(
)更高,但其高質(zhì)量建模成本( (CH) 相對(duì)于低質(zhì)量建模成本( CL )顯著增加,導(dǎo)致凈收益較低;雖然承包方選擇及時(shí)反饋獲得的工程收益( ? )更高,但其及時(shí)反饋的成本( CF )也會(huì)顯著增加,因此在風(fēng)險(xiǎn)損失分擔(dān)不足的情況下,承包方承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小,會(huì)更傾向于選擇成本支出較小的策略。
(2)當(dāng) , RH-CH-RL+ CLlt;0 ,
)時(shí),均衡點(diǎn) E2 (1,0,0)為穩(wěn)定點(diǎn),業(yè)主強(qiáng)制實(shí)施強(qiáng)監(jiān)管,BIM咨詢公司全過(guò)程建模質(zhì)量較低,承包方反饋修正傾向不高,導(dǎo)致管理流程形式化,實(shí)際效果有限。
(3)當(dāng) , RH-CH-RL+ C?Lgt;0 , RF-CF-RP+CPlt;0? )時(shí),均衡點(diǎn) E3 (0,1,0)為穩(wěn)定點(diǎn)。BIM咨詢公司高質(zhì)量建模收益高,但業(yè)主監(jiān)管較弱,承包方即使承擔(dān)部分風(fēng)險(xiǎn)仍選擇不及時(shí)反饋。雖然BIM咨詢公司單方面全過(guò)程高質(zhì)量建模,但整體質(zhì)量仍偏低。
(4)當(dāng)( Cs-C?wlt;0 , RH-CH-RL+CLlt;0 R?F-C?F-R?P+C?Pgt;0 )時(shí),均衡點(diǎn) E4 (0,0,1)為穩(wěn)定點(diǎn)。此時(shí)承包方及時(shí)反饋的工程收益( RF) )顯著高于不及時(shí)反饋的工程收益( (RP) ,而承包方及時(shí)反饋的成本( CF )較低,因此承包方的選擇策略已經(jīng)確保了項(xiàng)目的高質(zhì)量和低風(fēng)險(xiǎn),使得業(yè)主能夠節(jié)約監(jiān)管成本,無(wú)須進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。
(5)當(dāng) (Cs-Cw+βL+TPgt;0 , RH-CH-RL+ CLgt;0 , RF-CF-RP+CPlt;0? )時(shí),均衡點(diǎn) E5 (1,1,0)為穩(wěn)定點(diǎn)。此時(shí)業(yè)主選擇強(qiáng)監(jiān)管的凈收益較高,即強(qiáng)監(jiān)管模式下的凈成本節(jié)約( Cs )顯著高于弱監(jiān)管模式下的凈成本節(jié)約( Cw) ,并且模型誤差風(fēng)險(xiǎn)損失分擔(dān)比例 β 和及時(shí)反饋的進(jìn)度收益( )也對(duì)業(yè)主的收益產(chǎn)生了積極影響;BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模的服務(wù)收益( R?H )顯著高于低質(zhì)量建模的服務(wù)收益( (RL) ,而高質(zhì)量建模成本(2 (CH) 并未顯著高于低質(zhì)量建模成本( (cL) ;承包方選擇不積極反饋交流的工程收益( RP )和成本0 (CP )使得違規(guī)操作的凈收益更高,因此需要進(jìn)一步調(diào)整激勵(lì)機(jī)制。
(6)當(dāng)( Cs-Cwgt;0 , RH-CH-RL+CLlt;0 RF-CF-RP+CPgt;0 )時(shí),均衡點(diǎn) E6 (1,0,1)為穩(wěn)定點(diǎn)。此時(shí)業(yè)主選擇強(qiáng)監(jiān)管的凈收益較高,強(qiáng)監(jiān)管模式下的凈成本節(jié)約( Cs )顯著高于弱監(jiān)管模式下的凈成本( (C?w) ;承包方選擇及時(shí)反饋的工程收益 ( ?RF )顯著高于不及時(shí)反饋的收益( (RP) ,而及時(shí)反饋的成本( CF )并未顯著高于不及時(shí)反饋的成本 (CP) ;BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模的成本( C?H )顯著高于低質(zhì)量建模的成本( CL ),導(dǎo)致凈收益較低,進(jìn)而可能導(dǎo)致一些潛在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)未能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正,從而影響項(xiàng)目的整體質(zhì)量和安全性。
(7)當(dāng)( Cs-C?wlt;0 , RH-CH-RL+CLgt;0 R?F-C?F-R?P+C?Pgt;0 )時(shí),均衡點(diǎn) E7 (0,1,1)為穩(wěn)定點(diǎn)。此時(shí)對(duì)于BIM咨詢公司高質(zhì)量建模收益高于成本,同時(shí)促使承包方選擇及時(shí)反饋策略,因此業(yè)主不需強(qiáng)監(jiān)管也可以節(jié)約監(jiān)管成本。
(8)當(dāng)( , R?H-C?H-R?L+C?Lgt;0 R?F-C?F-R?P+C?Pgt;0) )時(shí),均衡點(diǎn) E8 (1,1,1)為穩(wěn)定點(diǎn)。此時(shí)業(yè)主選擇強(qiáng)監(jiān)管的凈收益較高;BIM咨詢公司選擇高質(zhì)量建模收益高;承包方選擇及時(shí)反饋收益顯著,系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài)。
3 仿真實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證
為驗(yàn)證演化穩(wěn)定分析的有效性,通過(guò)對(duì)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程賦值,利用Python3.8進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
3.1 三方主體策略博弈演化軌跡
相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下: Q?H=10,Q?L=8,Cs=3 CW=1,TF=2,TP=-1.5,RH=6,RL=4,CH= 3.5, CL=2.5,RF=6,RP=5,CF=2,CP=1.5, 號(hào)β=0.6 , L=3 。三方博弈主體初始策略選擇場(chǎng)景有三種,即低參與度場(chǎng)景(0.2,0.2,0.2)、高參與度場(chǎng)景 ( 0.8, 0.8, 0.8) ,混合策略場(chǎng)景(0.5,0.3,0.7)。三方主體參與度博弈演變軌跡如圖3所示。
由圖3可知,在三方演化博弈模型中,不同初始場(chǎng)景下的策略演化軌跡最終都收斂至理想均衡點(diǎn) E8 (1,1,1)。在高參與度場(chǎng)景下,業(yè)主、BIM咨詢公司和承包方的初始策略選擇均較接近于理想均衡點(diǎn),業(yè)主在初始階段就傾向于強(qiáng)監(jiān)管,這促使BIM咨詢公司更有動(dòng)力進(jìn)行高質(zhì)量建模,而承包方也能夠在較為嚴(yán)格的監(jiān)管環(huán)境下,積極地選擇及時(shí)反饋。這種相互促進(jìn)的作用使得系統(tǒng)能夠在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
在低參與度場(chǎng)景中,三方主體的初始策略與理想均衡點(diǎn)相差較大。業(yè)主的弱監(jiān)管策略使得BIM咨詢公司和承包方缺乏足夠動(dòng)力采取高質(zhì)量的反饋。隨著系統(tǒng)的演化,業(yè)主逐漸意識(shí)到強(qiáng)監(jiān)管的重要性,BIM咨詢公司也開(kāi)始調(diào)整策略以提供高質(zhì)量建模服務(wù),承包方也在利益驅(qū)動(dòng)下更傾向于及時(shí)反饋,因此到達(dá)理想均衡點(diǎn)的時(shí)間更長(zhǎng)。
在混合策略場(chǎng)景中,各方的策略選擇存在差異,三方的積極性并不相同。其中,BIM咨詢公司的策略調(diào)整相對(duì)較快,而承包方的策略調(diào)整則受到一定的干擾。即BIM咨詢公司可能在初期就開(kāi)始提供高質(zhì)量建模服務(wù),但承包方的反饋策略不及時(shí),導(dǎo)致BIM咨詢公司的高質(zhì)量建模服務(wù)未能充分發(fā)揮作用。隨著時(shí)間推移,承包方逐漸意識(shí)到及時(shí)反饋的重要性,并調(diào)整策略,從而使得系統(tǒng)的整體策略趨向于理想均衡點(diǎn)。
因此,三方的策略之間存在著協(xié)同優(yōu)化關(guān)系。其中BIM咨詢公司對(duì)建模精度(y)的策略調(diào)整的獨(dú)立性強(qiáng),主要是因?yàn)槠錄Q策主要依據(jù)自身的成本收益分析。當(dāng)BIM咨詢公司發(fā)現(xiàn)高質(zhì)量建模服務(wù)能帶來(lái)更高收益時(shí),會(huì)迅速調(diào)整策略。而業(yè)主監(jiān)管強(qiáng)度(x)和承包商反饋及時(shí)性(z)的策略調(diào)整則受其他方的策略影響較大。
3.2風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例對(duì)業(yè)主策略的影響
在三方演化博弈模型中,風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例對(duì)業(yè)主的監(jiān)管強(qiáng)度有顯著影響,風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例影響結(jié)果如圖4所示。
此次分析中,主要模擬了低風(fēng)險(xiǎn)比例、中等風(fēng)險(xiǎn)比例,以及高風(fēng)險(xiǎn)比例對(duì)業(yè)主策略選擇的影響。
低風(fēng)險(xiǎn)比例( β=0.3 )表示業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)損失比例為 30% ,在模型誤差導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)損失中,業(yè)主只需承擔(dān) 30% ,其余 70% 由其他兩方承擔(dān)。這種情況下,由于業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)損失較少,對(duì)于項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的敏感度降低,進(jìn)而削弱了其選擇強(qiáng)監(jiān)管的動(dòng)機(jī)。業(yè)主可能認(rèn)為即使選擇弱監(jiān)管,也不會(huì)對(duì)自身造成太大的損失。此時(shí),業(yè)主的策略調(diào)a)低參與度場(chǎng)景b)高參與度場(chǎng)景c)混合策略場(chǎng)景整速度較慢,缺乏足夠的激勵(lì)去迅速改變監(jiān)管策略,此時(shí)則需要更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到理想的穩(wěn)定狀態(tài)。
中風(fēng)險(xiǎn)比例( β=0.6 )表示業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)損失比例為 60% ,此時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例較為平衡,既不會(huì)讓業(yè)主承擔(dān)過(guò)多風(fēng)險(xiǎn),也不會(huì)讓承包方承擔(dān)過(guò)多風(fēng)險(xiǎn)。業(yè)主有足夠的激勵(lì)選擇強(qiáng)監(jiān)管,但也不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)過(guò)高而過(guò)度緊張。此時(shí)能夠較快地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
高風(fēng)險(xiǎn)比例( β=0.9 )表示業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)損失比例高達(dá) 90% ,其他參與方僅承擔(dān) 10% ,即業(yè)主需要承擔(dān)絕大部分的模型誤差風(fēng)險(xiǎn)損失。從而導(dǎo)致業(yè)主對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的敏感度顯著提高,其選擇強(qiáng)監(jiān)管策略的積極性也更高。因此,業(yè)主的策略調(diào)整速度非???,在實(shí)際工程管理過(guò)程中會(huì)迅速改變監(jiān)管策略,以降低自身風(fēng)險(xiǎn)。
因此,在項(xiàng)目初期簽訂風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比例合同,對(duì)于整體的項(xiàng)目管理具有積極意義。但是需要合理分配各方的風(fēng)險(xiǎn)比例。例如,在高風(fēng)險(xiǎn)比例合同中,業(yè)主的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比例達(dá)到 90% ,雖然會(huì)促進(jìn)業(yè)主對(duì)強(qiáng)監(jiān)管策略的選擇,但是BIM咨詢公司和承包方承擔(dān)過(guò)低的風(fēng)險(xiǎn)比例會(huì)促使其傾向于選擇不積極策略,造成業(yè)主的利益損失。
3.3 案例驗(yàn)證
通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),在工程項(xiàng)目管理過(guò)程中,通過(guò)實(shí)施相應(yīng)策略對(duì)核心參數(shù)進(jìn)行調(diào)控優(yōu)化管理,可以促使三方策略向均衡點(diǎn) E8 (強(qiáng)監(jiān)管、高質(zhì)量建模、及時(shí)反饋)演化,從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的高質(zhì)量、低成本和低風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證業(yè)主委托BIM咨詢公司進(jìn)行全過(guò)程信息管理模式的綜合效益,本文以珠海某項(xiàng)目為例,對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目中業(yè)主委托BIM咨詢公司進(jìn)行全過(guò)程信息管理模式能否提升經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行驗(yàn)證。該項(xiàng)目為珠海某商業(yè)綜合體項(xiàng)目,總建筑面積達(dá)19 萬(wàn) m2 ,是一個(gè)集商業(yè)、辦公、酒店于一體的大型建筑項(xiàng)目。該項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中,業(yè)主委托BIM咨詢公司進(jìn)行全過(guò)程信息管理模式,業(yè)主通過(guò)BIM咨詢公司構(gòu)建的BIM可視化項(xiàng)目管理平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)管。
3.3. 1 設(shè)計(jì)階段
在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,以業(yè)主為主導(dǎo)的BIM咨詢模式的應(yīng)用主要包括對(duì)圖樣進(jìn)行復(fù)核,查找問(wèn)題和解決不同設(shè)計(jì)單位之間的沖突,具體如下:
在圖樣進(jìn)行復(fù)核及查找問(wèn)題方面,該模式下各專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供相關(guān)設(shè)計(jì)圖樣,由BIM工程師根據(jù)圖樣建模并進(jìn)行復(fù)核,再反饋至相關(guān)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改。在解決不同設(shè)計(jì)單位之間的沖突方面,項(xiàng)目中標(biāo)段一與標(biāo)段二為兩家獨(dú)立主體設(shè)計(jì)院,施工單位進(jìn)行兩標(biāo)段交接位置結(jié)構(gòu)梁板柱深度碰撞時(shí),運(yùn)用BIM技術(shù)發(fā)現(xiàn)碰撞問(wèn)題,反饋至業(yè)主單位并配合調(diào)整結(jié)構(gòu)位置,為后續(xù)施工階段節(jié)約了大量成本。
綜上所述,針對(duì)多專業(yè)缺乏設(shè)計(jì)協(xié)同、模型脫節(jié)導(dǎo)致空間沖突等問(wèn)題,該項(xiàng)目通過(guò)建立跨專業(yè)BIM協(xié)調(diào)會(huì)議機(jī)制,每周召開(kāi)模型整合審查會(huì),明確設(shè)計(jì)修改責(zé)任方職責(zé)及項(xiàng)目完成時(shí)間節(jié)點(diǎn),嚴(yán)格落實(shí)問(wèn)題閉環(huán)管理機(jī)制,達(dá)成有效的設(shè)計(jì)管理目標(biāo)。
3.3.2 施工階段
該項(xiàng)目總建筑面積19萬(wàn) m2 ,屬于工業(yè)與民用建筑工程。在傳統(tǒng)模式下,項(xiàng)目建筑信息模型的各專業(yè)設(shè)計(jì)方單獨(dú)搭建各專業(yè)圖樣,導(dǎo)致業(yè)主需要對(duì)每個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)方單獨(dú)支付額外的咨詢費(fèi)用,造成項(xiàng)自成本增加。但是在業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程信息化管理的模式中,通過(guò)BIM咨詢公司統(tǒng)一建立信息化模型,顯著實(shí)現(xiàn)了成本優(yōu)化。
在輔助驗(yàn)收方面,通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行模型版本對(duì)比,發(fā)現(xiàn)已澆筑完成的樓梯踏步數(shù)量比設(shè)計(jì)圖樣多一級(jí),不能滿足消防要求。承包方及時(shí)改進(jìn)圖樣,消除了業(yè)主后期的消防風(fēng)險(xiǎn)。
3.3.3 運(yùn)維階段
該項(xiàng)目中通過(guò)運(yùn)用預(yù)測(cè)性維護(hù)功能,提前制定準(zhǔn)確的維護(hù)計(jì)劃,合理調(diào)配維護(hù)資源,避免設(shè)備突發(fā)故障導(dǎo)致高額的應(yīng)急維修費(fèi)用。在機(jī)電綜合管線的優(yōu)化排布方面,傳統(tǒng)模式下各專業(yè)設(shè)計(jì)獨(dú)立建模,導(dǎo)致機(jī)電管線與結(jié)構(gòu)凈高沖突頻發(fā)。在本項(xiàng)目中,BIM團(tuán)隊(duì)通過(guò)多專業(yè)整合模型發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)凈高僅 1.35m ,導(dǎo)致8個(gè)車位無(wú)法使用。經(jīng)與結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì),調(diào)整管道排布方案并局部抬高結(jié)構(gòu)梁,最終凈高提升至2.7m ,優(yōu)化車位18個(gè)。
綜上所述,通過(guò)實(shí)施業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程信息管理,可以在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維方面產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
4結(jié)語(yǔ)
隨著建筑工程項(xiàng)目復(fù)雜性與風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)攀升,傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式在效率、協(xié)同與成本控制等方面已凸顯出局限性。本研究聚焦業(yè)主視角,通過(guò)構(gòu)建業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程信息管理模式,探索數(shù)字化技術(shù)驅(qū)動(dòng)下工程項(xiàng)目管理范式的革新路徑。
首先,通過(guò)三方策略演化對(duì)業(yè)主強(qiáng)監(jiān)管凈收益 (Cs-C?W) 、BIM咨詢公司高質(zhì)量建模凈收益(RH-CH) 、承包方積極反饋收益 (RF-CF) )以及違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行調(diào)整,促使三方策略向理想狀態(tài)演化;其次,構(gòu)建以業(yè)主為主導(dǎo)的BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)平臺(tái),建立“資料提交-模型構(gòu)建-協(xié)同驗(yàn)證”閉環(huán)機(jī)制,可以降低信息不對(duì)稱風(fēng)險(xiǎn);最后,通過(guò)珠海某項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)該模式在設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維方面可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,通過(guò)演化博弈模型與案例實(shí)證,揭示業(yè)主委托BIM咨詢公司全過(guò)程信息管理的協(xié)同機(jī)制,其在實(shí)際工程中具有良好的經(jīng)濟(jì)效益潛力,同時(shí)為建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了系統(tǒng)性解決方案。
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收稿日期:2025-04-07
作者簡(jiǎn)介:
朱姣蘭(1986—),女,博士,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:建筑節(jié)能。
魏兆喬(2000—),男,研究方向:建筑節(jié)能。
盧輝(1985—),男,高級(jí)工程師,研究方向:工程項(xiàng)目管理。李強(qiáng)年(通信作者)(1970—),男,高級(jí)工程師,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:工程項(xiàng)目管理。