楊文安, 田若晗
(長沙理工大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院, 湖南 長沙 410114)
EPC總承包模式是建設(shè)單位將工程發(fā)包給總承包單位,由總承包單位負(fù)責(zé)設(shè)計、施工、供應(yīng)等過程的一種承包模式,它是目前中國工程建設(shè)中普遍采用的模式。由于有能力總攬設(shè)計、施工、供應(yīng)的公司較少,相關(guān)公司往往以聯(lián)合體的方式參與EPC項(xiàng)目,經(jīng)常出現(xiàn)聯(lián)合體內(nèi)收益分配不公的問題,導(dǎo)致聯(lián)合體的某些成員因分配不公而消極怠工,影響項(xiàng)目的質(zhì)量甚至導(dǎo)致聯(lián)合體失敗。因此,聯(lián)合體成員中合理分配收益是決定項(xiàng)目能否按質(zhì)按量完成的重要因素之一。
針對收益分配問題,管百海等在合約理論和博弈思想的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型求得設(shè)計方與施工方的最佳分配比例;王潔等考慮聯(lián)合體成員所承擔(dān)的風(fēng)險,將風(fēng)險因子納入Shapley值模型,建立“基于貢獻(xiàn)、兼顧風(fēng)險”的收益分配模型;吳瑋玥等考慮DB模式中雙方風(fēng)險責(zé)任,按其大小分配優(yōu)化收益;張洪波等通過構(gòu)建聯(lián)合體不完全信息博弈模型,求解比較得出風(fēng)險偏好、公平關(guān)切對優(yōu)化收益分配的影響;安曉偉等將談判機(jī)制引入施工聯(lián)合體收益分配;徐勇戈等考慮IPD模式下各方努力行為,建立努力系數(shù),并結(jié)合重要系數(shù)、風(fēng)險系數(shù)等建立利益分配模型;朱建波等引入行為經(jīng)濟(jì)學(xué)中的公平偏好理論,建立DB模式下設(shè)計施工雙方的博弈模型;劉佩等利用風(fēng)險偏好下的機(jī)會約束DEA模型對Shapley值進(jìn)行修正,引入綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)各成員的相對貢獻(xiàn)度,得出收益分配方式。
Shapley值法是研究多人合作收益分配的常用方法,為使其結(jié)果更貼近實(shí)際,國內(nèi)外學(xué)者提出了很多Shapley值修正方法,多是在原模型的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際引入各類影響因素,但在影響因素的量化過程中受數(shù)據(jù)隨機(jī)性和模糊性的影響,結(jié)果的確定過于主觀。云重心評價法是在傳統(tǒng)模糊集理論和概率統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上提出的定性與定量之間轉(zhuǎn)換模型,其轉(zhuǎn)換過程較好地解決了模糊性和隨機(jī)性的問題。該文運(yùn)用云重心法修正EPC聯(lián)合體收益分配值,綜合考慮并量化影響收益分配的因素,使EPC聯(lián)合體收益分配結(jié)果更公平合理。
EPC項(xiàng)目中常采用總價合同,即業(yè)主付給承包商一個明確的總價。設(shè)計方、施工方、供應(yīng)方組成EPC聯(lián)合體時,會對整個項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和管理,以降低成本,獲得更多的利潤。EPC聯(lián)合體的可分配收益來自于工作后的總利潤,包括項(xiàng)目固定利潤和項(xiàng)目優(yōu)化利潤兩部分。項(xiàng)目固定利潤是指完成項(xiàng)目后業(yè)主支付給承包商的金額扣減基礎(chǔ)成本后的獲利;項(xiàng)目優(yōu)化利潤是指通過一系列措施降低基礎(chǔ)成本而獲得的額外利潤。設(shè)計方、施工方、供應(yīng)方作為獨(dú)立企業(yè),其自身?xiàng)l件和在合作中的表現(xiàn)將影響項(xiàng)目收益分配。根據(jù)相關(guān)研究成果,影響EPC聯(lián)合體收益分配的因素有風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效和協(xié)作融合。
(1) 外部風(fēng)險。是指EPC項(xiàng)目進(jìn)行過程中可能面臨的自然、市場、政治等風(fēng)險。由于EPC總承包一般采用總價合同,聯(lián)合體承擔(dān)較大的風(fēng)險,而聯(lián)合體各成員對風(fēng)險的承擔(dān)各有不同,風(fēng)險承擔(dān)影響其收益分配。
(2) 內(nèi)部風(fēng)險。是指EPC項(xiàng)目進(jìn)行過程中,由于聯(lián)合體各方自身能力的高低而承擔(dān)的內(nèi)部風(fēng)險,包括各方的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理等方面的風(fēng)險。這部分風(fēng)險承擔(dān)的多少主要取決于聯(lián)合體成員的自身實(shí)力,自身能力強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)足,將更有把握面對這類風(fēng)險。
(1) 資源投入。是指聯(lián)合體成員為完成各自負(fù)責(zé)的工作而投入的人力、物力、財力等,這些投入是保證項(xiàng)目成功的關(guān)鍵,是聯(lián)合體成員的主要經(jīng)濟(jì)投入,應(yīng)以此來分配收益。
(2) 隱性收益。是指無法用貨幣衡量的收益,如經(jīng)驗(yàn)、知名度、合作關(guān)系等。進(jìn)行收益分配時,應(yīng)考慮隱性收益,如獲得隱性收益較大的小型公司應(yīng)適當(dāng)減少經(jīng)濟(jì)收益。
(1) 項(xiàng)目成果。是指聯(lián)合體成員對自身合同內(nèi)工作的完成情況。能以高質(zhì)量完成自身工作的成員應(yīng)分得更多的收益,將成果情況納入收益分配,有利于聯(lián)合體成員高質(zhì)量嚴(yán)要求地完成自身工作。
(2) 優(yōu)化效果。是指在聯(lián)合體愿意進(jìn)行項(xiàng)目優(yōu)化的基礎(chǔ)上,實(shí)施項(xiàng)目優(yōu)化能達(dá)到的成果。項(xiàng)目優(yōu)化效果直接影響整體的優(yōu)化利潤,聯(lián)合體收益分配中應(yīng)予以考慮。
(1) 合作程度。在EPC項(xiàng)目進(jìn)行過程中,聯(lián)合體成員間的相互協(xié)作能促使整個項(xiàng)目更好更快地完成。將合作程度作為收益分配的指標(biāo)可調(diào)動聯(lián)合體成員的積極性,實(shí)現(xiàn)利益最大化。
(2) 優(yōu)化意愿。是指聯(lián)合體成員愿意付出努力進(jìn)行項(xiàng)目優(yōu)化且協(xié)助其他方實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。優(yōu)化意愿高且協(xié)助程度高的聯(lián)合體成員應(yīng)獲得更多的收益。
Shapley值法是合作博弈中運(yùn)用最廣泛的收益分配方法,它基于“貢獻(xiàn)越多收益越多”的原則選擇多人合作中分配收益最大的方案。
EPC聯(lián)合體通常由設(shè)計方、施工方、供應(yīng)方組成,即其中有3位成員,聯(lián)合體成員合集N={設(shè)計方,施工方,供應(yīng)方}。3位成員間可形成不同的聯(lián)盟子集S,v(s)為聯(lián)盟s的特征函數(shù),表示聯(lián)盟s獲得的最大收益。設(shè)φi(v)為成員i的收益,當(dāng)φi(v)同時滿足對稱性、可加性、有效性條件時,EPC聯(lián)合體成員的收益分配方案存在唯一Shapley值:
(1)
ω(|s|)=(n-|s|)!(|s|-1)!/n!
(2)
式中:s為子集S中成員個數(shù);i=1,2,…,n;v(S-{i})為子集S中不含成員i時的收益。
Shapley值是在各參與者風(fēng)險中性、投入均等的前提下進(jìn)行收益分配,沒有考慮各參與者在投入、風(fēng)險承擔(dān)、貢獻(xiàn)等方面的差異。因此,需引入風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效、協(xié)作融合4個影響因素對Shapley值進(jìn)行修正。
云重心法是由正態(tài)云理論發(fā)展而來的新的評價方法,能解決定性與定量之間轉(zhuǎn)換過于主觀的問題。云重心可用G=LH表達(dá)(L為云重心的位置,即期望值Ex;H為云重心的高度,即權(quán)重Ω*),其隨L、H的變化而變化,當(dāng)云重心位置一致時,可比較云重心的高度來判斷各云的重要性?;谠浦匦男拚腟hapley值收益分配模型的求解過程如下:
(1) 各影響因素的云模型表示。請n位專家對風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效、協(xié)作融合4個影響因素進(jìn)行評定和賦值,其精確數(shù)值表示為Ex1~Exn,4個影響因素可用4個云模型表示:
Ex=(Ex1+Ex2+…,Exn)/n
(3)
En=[max(Ex1,Ex2,…,Exn)-
min(Ex1,Ex2,…,Exn)]/6
(4)
(2) 構(gòu)建反映系統(tǒng)狀態(tài)變化的四維綜合云。將4個影響因素用云模型表示并構(gòu)建四維綜合云。當(dāng)該系統(tǒng)發(fā)生變化時,云重心的位置和高度會發(fā)生變化,可用云重心的變化來反映系統(tǒng)狀態(tài)的變化。四維綜合云的云重心可表示為:
G=(G1,G2,G3,G4)
(5)
式中:Gi=LiHi;Li、Hi分別為第i個指標(biāo)的期望值和權(quán)重值。
(3) 確定各指標(biāo)權(quán)重。采用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重ω。先根據(jù)專家打分得到原始數(shù)據(jù)矩陣[見式(6)],再按式(7)計算第i個指標(biāo)下第j個項(xiàng)目的指標(biāo)值的比重pji,按式(8)計算第i個指標(biāo)的熵值ei,最后按式(9)計算第i個指標(biāo)的熵權(quán)ω。
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(5) 計算EPC聯(lián)合體各成員收益修正值。對EPC聯(lián)合體各成員的加權(quán)偏離度Ω進(jìn)行歸一化處理,得到各成員的權(quán)重Ω*,再按式(14)計算各聯(lián)合體成員的收益修正值Δφi(v)。
(14)
(6) 計算修正后實(shí)際收益分配。經(jīng)過云重心法修正后的最終分配收益見式(15)。
φi(v)*=φi(v)+Δφi(v)
(15)
根據(jù)以上分析,修正的Shapley值法充分考慮了EPC項(xiàng)目可分配收益的兩大來源即項(xiàng)目固定利潤和項(xiàng)目優(yōu)化利潤,引入風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效、協(xié)作融合4個影響因素進(jìn)行收益分配修正,且在修正過程中運(yùn)用云重心評價法解決了評價中隨機(jī)性、模糊性的問題,使EPC聯(lián)合體各成員間收益分配更合理,有利于激勵各成員付出更多的努力實(shí)現(xiàn)整個項(xiàng)目的增值。
長沙市雨花區(qū)某鎮(zhèn)鄉(xiāng)村道路提質(zhì)改造工程,由某設(shè)計單位(A)、某施工單位(B)、某供應(yīng)單位(C)組成的聯(lián)合體中標(biāo),該聯(lián)合體可用集合的形式表示為N={1,2,3}。根據(jù)該工程實(shí)際情況及類似工程情況,估算A、B、C單獨(dú)參與工程分別可獲利30、65、15萬元;如果A、B合作可獲利110萬元,A、C合作可獲利55萬元,B、C合作可獲利95萬元,A、B、C三者聯(lián)合體可獲利145萬元。下面運(yùn)用上文模型進(jìn)行該聯(lián)合體收益分配。
由上文描述可得:v(1)=30,v(2)=65,v(3)=15,v(1,2)=110,v(1,3)=55,v(2,3)=95,v(1,2,3)=145。求得設(shè)計方的收益分配見表1。
表1 設(shè)計方的Shapley值收益分配 萬元
根據(jù)式(1),求得φ1(v)=40.83萬元,φ2(v)=78.34萬元,φ3(v)=25.83萬元。三者組成聯(lián)合體獲得的收益比單獨(dú)參與項(xiàng)目時多,更有利于調(diào)動三方的積極性。但運(yùn)用經(jīng)典的Shapley值法分配收益是站在各方風(fēng)險和貢獻(xiàn)一致的基礎(chǔ)上,欠合理,需采用云重心法進(jìn)行收益分配修正。
邀請4位有EPC聯(lián)合體項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的專家對風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效、協(xié)作融合4個影響因素進(jìn)行評判,按式(3)、式(4)計算其期望值和熵值,建立四維云模型。以設(shè)計方為例,各影響因素的專家評價結(jié)果及期望值、熵值計算結(jié)果見表2。
表2 設(shè)計方指標(biāo)評判及計算
根據(jù)式(6)~(9),運(yùn)用熵權(quán)法求得設(shè)計方各影響因素的權(quán)重為:
ωi=(0.333,0.124,0.189,0.355)
根據(jù)式(5)、式(10),求得設(shè)計方四維綜合云的云重心為:
G=(0.061,0.070,0.027,0.039)
設(shè)計方理想狀態(tài)下四維綜合云的云重心為:
G0=(0.333,0.124,0.189,0.355)
以G0為參照對G進(jìn)行歸一化,得:
GY=(-0.818,-0.438,-0.855,-0.890)
根據(jù)式(13),求得設(shè)計方加權(quán)偏離度Ω=-0.803。同理,對施工方、供應(yīng)方進(jìn)行計算,求得其加權(quán)偏離度分別為-0.819,-0.879。對三方的加權(quán)偏離度進(jìn)行歸一化,得:
最后根據(jù)式(14)、式(15)求出運(yùn)用云重心法修正后的收益分配結(jié)果(見表3)。圖1為不同分配方法的收益分配對比。
表3 基于云重心法修正后的收益分配
圖1 不同分配方法的收益分配對比
根據(jù)表3和圖1,設(shè)計、施工、供應(yīng)三方選擇組成聯(lián)合體的獲利比獨(dú)立參與時的大,這一點(diǎn)將促使他們組成聯(lián)合體共同參與EPC項(xiàng)目。通過云重心法修正后,降低了設(shè)計方、施工方的分配值,提高了供應(yīng)方的分配值,在考慮風(fēng)險承擔(dān)、投入?yún)f(xié)作的基礎(chǔ)上平衡了參與方進(jìn)行優(yōu)化的行動卻未獲得相應(yīng)收益的問題,使分配結(jié)果更好地平衡各方努力,更易被各方接受,也可提高各方進(jìn)行項(xiàng)目優(yōu)化的積極性,從而提高聯(lián)合體合作的穩(wěn)定性,降低EPC項(xiàng)目的成本,更好地實(shí)現(xiàn)增值。
EPC聯(lián)合體模式是現(xiàn)階段工程實(shí)踐中普遍運(yùn)用的模式,其中各方收益分配是該模式能否成功的關(guān)鍵。該文從EPC項(xiàng)目可分配收益的兩大來源即項(xiàng)目固定利潤和項(xiàng)目優(yōu)化利潤進(jìn)行分析,得出影響收益分配的因素為風(fēng)險承擔(dān)、投入程度、工作成效、協(xié)作融合,在Shapley值法的基礎(chǔ)上,引入影響因素,運(yùn)用云重心法對其進(jìn)行修正,得出最終收益分配模型。實(shí)例分析結(jié)果表明,該分配模型能更好地平衡各方的努力,使各參與方在參與項(xiàng)目優(yōu)化的基礎(chǔ)上能獲得相應(yīng)的收益,從而更好地激勵聯(lián)合體各方的積極性。
該文討論了項(xiàng)目優(yōu)化利潤對收益分配的影響,也證實(shí)了其重要性,但未明確該部分利潤如何較好地量化以便于各成員間分配。項(xiàng)目優(yōu)化利潤如何定量表達(dá)有待進(jìn)一步研究。