【摘要】針對當前工程經(jīng)濟的工程造價常見重大問題,通過將復(fù)雜系統(tǒng)思維應(yīng)用于工程經(jīng)濟的工程造價問題,剖析了導(dǎo)致造價超支及工程經(jīng)濟失敗的系統(tǒng)行為,根據(jù)工程經(jīng)驗及專家分析,列出工程造價問題的各誘發(fā)因素,建立了工程造價流程模型及因果反饋環(huán),對各種因素及其作用影響進行研判分析,并提出了解決辦法。
【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)思維; 復(fù)雜性; 因果反饋環(huán); 工程造價
【中圖分類號】TU723.3【文獻標志碼】A
[定稿日期]2023-12-15
[作者簡介]張玲(1991—),女,本科,工程師,從事工程造價、工程經(jīng)濟工作。
0 引言
高質(zhì)量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與發(fā)展不但可以促進社會經(jīng)濟發(fā)展,還為人民美好生活提供物質(zhì)基礎(chǔ)。功能目標、質(zhì)量、時間和造價是基礎(chǔ)設(shè)施項目的關(guān)鍵因素,其中造價是最為關(guān)注的方面之一。調(diào)查表明國內(nèi)外70%以上的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目都存在超支問題。從決策論的角度來看,前期設(shè)計階段對項目造價計算可視為掌握有限信息狀態(tài)下的對未來的預(yù)測,導(dǎo)致項目超支的原因就是由于這些信息及處理過程中的不確定性、模糊性和多維度限制條件,其中項目的復(fù)雜性是產(chǎn)生不確定性的根源,動態(tài)性又是誘發(fā)項目狀態(tài)變化的重要因素,因此,工程經(jīng)濟中的工程造價問題本質(zhì)上是由項目動態(tài)性和復(fù)雜性決定的。應(yīng)對動態(tài)復(fù)雜性問題可采用系統(tǒng)思維,利用考慮時間滯后的因果反饋環(huán)對將獨立事件放置于動態(tài)系統(tǒng)中進行識別、解析和應(yīng)用,進而拓展以人為中心的時間-空間視角維度。其中,系統(tǒng)是為了實現(xiàn)某個目標,由多組具有特定屬性的單元通過關(guān)聯(lián)、互動而形成的行為模式,單元之間的關(guān)聯(lián)是隨時間改變和高度非線性的。本文通過將復(fù)雜系統(tǒng)思維應(yīng)用于工程經(jīng)濟的工程造價問題,剖析了導(dǎo)致造價超支及工程經(jīng)濟失敗的系統(tǒng)行為,并建立了工程超概的因果反饋環(huán),考慮時滯效應(yīng),提出了解決辦法,為工程項目的經(jīng)濟管理提供了參考。
1 導(dǎo)致工程經(jīng)濟問題的系統(tǒng)行為剖析
復(fù)雜系統(tǒng)是以高度動態(tài)、相互依賴的存在狀態(tài)演化,系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系驅(qū)動的行為結(jié)果是不符合邏輯、突發(fā)、非線性、不可重復(fù)、無法采用已建模型預(yù)測的。當系統(tǒng)從相對簡單的線性狀態(tài)發(fā)展到復(fù)雜的狀態(tài)時,系統(tǒng)內(nèi)新行為和規(guī)則也隨之涌現(xiàn),目前建造項目的規(guī)劃模型、設(shè)計控制和風險管理的方法無法識別、理解和處理復(fù)雜系統(tǒng)行為、規(guī)則和現(xiàn)象,從而導(dǎo)致了項目后期變更多、超支多和延期長。傳統(tǒng)的風險管理是基于風險學理論,即假定重大風險(經(jīng)濟及技術(shù)風險等)是可預(yù)測和穩(wěn)定的,符合隱患-危險-事故的發(fā)展進程,能按照標準化和貫序依次進行控制。而系統(tǒng)思維看待項目組織特性是非線性、動態(tài)和具有潛在混亂性。隨著大型基礎(chǔ)設(shè)施項目的推進,由多參與方實體(業(yè)主、設(shè)計、承建商、監(jiān)理等)會形成自進化、自組織的復(fù)雜系統(tǒng),本質(zhì)上應(yīng)以系統(tǒng)思維方式進行管理,才能將項目系統(tǒng)中的資源、時間以及目標控制于限定范圍內(nèi)。顯而易見,項目設(shè)計階段使用模型越全面、數(shù)據(jù)精度越高、可用信息量越大,其成果應(yīng)對不確定性的魯棒性就越強,后期施工超支概率就越低。采用系統(tǒng)思維來剖析大型基建項目的超支問題,首先必須將大型基建項目視為復(fù)雜性系統(tǒng),分析可能導(dǎo)致工程造價超概的系統(tǒng)內(nèi)部行為。
(1)蝴蝶效應(yīng)——系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系的變化,無論多微妙,都可改變系統(tǒng)中的所有關(guān)聯(lián)關(guān)系,并可能在下游產(chǎn)生放大效果,比如業(yè)主對建筑物功能目標的改變。
(2)混沌邊緣性——無論系統(tǒng)穩(wěn)定度多高,下降到純粹混沌的轉(zhuǎn)變始終不超過兩次,比如業(yè)主及承建商負責人的更換,以及其他法律財務(wù)不確定性因素等。
(3)奇特的吸引因子——系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系不一定是由順序邏輯或因果關(guān)系決定的,而是由動態(tài)引力決定的,并通過共同行為產(chǎn)生的吸引力,比如業(yè)主-設(shè)計-施工方-監(jiān)理各方在項目推進過程中的溝通方式導(dǎo)致的組織力。
(4)涌現(xiàn)——系統(tǒng)中新模式和新行為的出現(xiàn),比如工程推進過程中提出、使用的四新技術(shù)產(chǎn)生經(jīng)濟及社會效應(yīng)。
(5)部分之和——系統(tǒng)的整體行為結(jié)果比其各個部分的累積結(jié)果更加重要和有影響力,比如項目組織內(nèi)部氛圍變化導(dǎo)致的風險,以及各團隊信息溝通渠道改進產(chǎn)生的項目效率提升。
(6)非線性——任何存在的系統(tǒng)過程都不會產(chǎn)生一致或可預(yù)測的結(jié)果,比如行業(yè)政策變化導(dǎo)致工程影響。
(7)分形——持續(xù)相同的誘發(fā)因素和生產(chǎn)模式會產(chǎn)生不一致或不合邏輯的結(jié)果,比如氣候及自然條件發(fā)生變化對各項目產(chǎn)生的各類影響。
(8)信息體系——系統(tǒng)是由內(nèi)部各實體根據(jù)信息產(chǎn)生、傳遞及反饋來產(chǎn)生高度響應(yīng)進行驅(qū)動,反饋機制是由系統(tǒng)內(nèi)部組成部分及其周圍環(huán)境不斷交互和適應(yīng)而生成的,前期設(shè)計階段對海量精確信息的收集是有利于對建造過程的預(yù)測和控制,尤其體現(xiàn)在造價方面,項目工程經(jīng)濟的成功決策取決于信息體系的搭建。
(9)自組織——各類組織實體是自然的行為,允許系統(tǒng)各部分根據(jù)信息反饋進行動態(tài)調(diào)整,由系統(tǒng)內(nèi)部信號和內(nèi)部組成關(guān)系的波動產(chǎn)生觸發(fā)響應(yīng),尋求對其內(nèi)部關(guān)系的調(diào)節(jié)機制來找到系統(tǒng)最相對平衡、有序或有效的狀態(tài),也復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)以連續(xù)變化狀態(tài)存在的主要原因之一,比如設(shè)計變更的審批及執(zhí)行就是自組織行為的動態(tài)響應(yīng)。
基于上述觀察和分析,如果系統(tǒng)存在任何控制上的薄弱點或短板,就會產(chǎn)生無法預(yù)測的交叉作用,交叉作用又會在復(fù)雜系統(tǒng)中產(chǎn)生連鎖反應(yīng),并獲得演化動力,進一步與系統(tǒng)內(nèi)的其他組件相互作用并做出響應(yīng),這些的互動影響產(chǎn)生的集體反饋產(chǎn)生極度負面的系統(tǒng)效用,從而導(dǎo)致重大影響,解決工程造價問題應(yīng)從全系統(tǒng)分析的角度入手,探索內(nèi)部影響因子。
2 誘發(fā)工程造價問題的因果分析
當前,學術(shù)界和工程界積累了大量工程案例數(shù)據(jù)、提出了大數(shù)據(jù)分析方法和應(yīng)用了人工智能技術(shù),如基于案例的推理、深度學習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、模糊專家決策系統(tǒng)和層次歸因分析法等,都被用來改進工程造價估算準確性及工程經(jīng)濟管理的超概問題,但這些方法還難以實現(xiàn)在通用工程上的大規(guī)模應(yīng)用,且成效也不足。項目前期造價估計需考慮各參與方的多種因素,如項目類型、場地特征及環(huán)境、項目地點、設(shè)計深度及復(fù)雜性、場地限制以及各參與團隊合作模式等,了解這些因素及之間的關(guān)聯(lián)性對于改善造價估計的準確度較為重要。所以,根據(jù)在設(shè)計階段采用不確定分析與因果分析來識別未來施工過程的動態(tài)的復(fù)雜性有助于厘清導(dǎo)致工程造價變化的相關(guān)性和因果關(guān)系,可提高估算的準確性和可信度。從項目建設(shè)全過程來分析設(shè)計階段的造價問題可知,該階段的造價估算偏差是由于不嚴謹?shù)姆椒ǎɑ诮?jīng)驗的估算)、低質(zhì)量的勘察設(shè)計成果數(shù)據(jù)以及不切實際的假設(shè)所致,合理的工程造價估算是基于全面的數(shù)據(jù)、準確的信息、專業(yè)的知識模型和動態(tài)的變化管理。根據(jù)筆者對從業(yè)以來參與的50余項工程項目(34項市政工程和22項公路工程)以及大量文獻資料總結(jié)分析,造成工程造價超概的主要因素有:項目類型及規(guī)模變化、項目地質(zhì)地形及場地條件特殊、采購過程及合同的風險、市場波動及政策影響、工期變化導(dǎo)致的成本波動、勘察設(shè)計錯誤或深度不足、施工技術(shù)問題等因素(表1),產(chǎn)生了使用信息的偏差、數(shù)據(jù)錯誤及估算方法的失效。
系統(tǒng)思維是用于識別和理解系統(tǒng)及其各組成單元的行為以及預(yù)測對各單元及關(guān)聯(lián)關(guān)系進行修改后產(chǎn)生效果的協(xié)同分析方法。在復(fù)雜且動態(tài)的工程建設(shè)項目中應(yīng)用系統(tǒng)思維將有助于理解傳統(tǒng)的約束,還便于理解項目中的驅(qū)動因素、關(guān)聯(lián)關(guān)系和反饋行為。工程造價估算根據(jù)當前階段掌握的設(shè)計信息及造價數(shù)據(jù),利用經(jīng)驗和知識來進行計算,本文將工程造價估算被視為系統(tǒng)(項目工程經(jīng)濟管理)的一部分,而輸入信息和輸出存在因果關(guān)系,許多變量都會影響工程造價估算,單元和變量之間的相互關(guān)系將產(chǎn)生重要影響。本文根據(jù)大量數(shù)據(jù)總結(jié)和項目造價工程師訪談(17名)的方式,建立工程造價系統(tǒng)流程見圖1,其中,輸入信息流是具體項目特征(場地、技術(shù)及建筑設(shè)計圖紙)信息,參考數(shù)據(jù)及規(guī)范依據(jù)是計算工程造價的基線及參考標準,內(nèi)部控制因素為人為干預(yù)及業(yè)主功能目標等信息導(dǎo)入;計算流程及計算模型為造價工程師依據(jù)個人的知識體系及應(yīng)用工具的流程,在與項目設(shè)計參數(shù)與造價數(shù)據(jù)融合后,輸出造價結(jié)果。從整個過程流分析可知,工程造價最關(guān)鍵因素為:材料市場數(shù)據(jù)的準確性、造價師知識體系、設(shè)計中不確定性因素的魯棒性等三個重要方面。采用系統(tǒng)因果鏈探索工程造價超概的影響關(guān)系,圖2中構(gòu)建了系統(tǒng)模型因果鏈,由圖2可知,數(shù)據(jù)-信息-知識的增加和造價師認知水平、工作態(tài)度好可降低造價問題,設(shè)計成果的質(zhì)量和強健性越高、計算方法和模型越好則造價越精準,這些因素都是正向作用;然而,后期工期及功能的需求變化越小、政策及市場變化越小、新技術(shù)應(yīng)用越少及管理模式變化越低,則造價計算精度越高,這些因素是負面作用。根據(jù)獲得工程造價超概問題的因果環(huán),不但找出了降低工程造價超概的根源及作用因素,還能針對性地設(shè)計提高造價計算精度的辦法。
3 工程造價的問題應(yīng)對
根據(jù)在前期設(shè)計階段使用系統(tǒng)思維方法識別的影響造價估算準確性的因素及其作用影響分析,不但涉及各參與方,而且從系統(tǒng)來看,早期的影響變量往往會對項目實施產(chǎn)生系統(tǒng)性作用,會導(dǎo)致動態(tài)的蝴蝶效應(yīng)。結(jié)合因果鏈分析,通過改善早期階段識別問題產(chǎn)生的因素,包括技術(shù)方案質(zhì)量、造價參考數(shù)據(jù)資料、項目特殊性的魯棒性分析等,從而提出改進成本估算的辦法。根據(jù)通過系統(tǒng)思維分析工程造價問題及影響因素,有幾點結(jié)論:
經(jīng)分析,地方造價信息的缺失及對市場波動估計不足是造價超概的重要因素,創(chuàng)建動態(tài)更新的大型造價信息數(shù)據(jù)庫,將有助于提高造價估算的準確度。
(1)設(shè)計文件質(zhì)量、深度和錯漏也是影響造價超概的重要因素,在早期階段應(yīng)合理加深設(shè)計,并減少地形地質(zhì)的不確定性。
(2)業(yè)主對項目建設(shè)目標及工期的變化也會影響造價計算的準確性,應(yīng)盡量減少相應(yīng)的變化。
(3)施工過程的臨時工程、技術(shù)問題及創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用也會對造價估計的準確性有所影響,應(yīng)在項目設(shè)計階段將問題具體化和解決方案實體化,減少技術(shù)上的不確定性,提高設(shè)計方案的強健性。
自然災(zāi)害、政策變化及環(huán)境影響是不可避免的,應(yīng)對措施不多,應(yīng)提高響應(yīng)不確定性的措施比例,適度考慮。
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