胡 奇，孫 慧

(江西理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江西 贛州 341000)

近年來(lái)，EPC總承包模式在中國(guó)總體上呈現(xiàn)業(yè)務(wù)量快速上升、工程規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。根據(jù)2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》[1]，中國(guó)需要加速發(fā)展建設(shè)EPC工程總承包模式，進(jìn)一步推動(dòng)設(shè)計(jì)、采購(gòu)與施工的深度融合，提升行業(yè)整體水平。然而，EPC總承包模式在我國(guó)的組織方式落后，其綜合管理以及合作創(chuàng)新能力亟需解決[2，3]。聯(lián)合體模式因其合作的深度與便利性，能夠有效地利用合作伙伴提供的信息、技術(shù)和資金來(lái)確保項(xiàng)目的順利實(shí)施[4]，同時(shí)分散和降低許多不可預(yù)見(jiàn)的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，從而增強(qiáng)項(xiàng)目的應(yīng)對(duì)能力，實(shí)現(xiàn)雙贏[5]。因此，EPC總承包模式與聯(lián)合體模式的結(jié)合得到了廣泛的研究[6]。然而，由于EPC項(xiàng)目常用于投資額大、時(shí)間跨度長(zhǎng)、項(xiàng)目管理技術(shù)復(fù)雜等情況，其本質(zhì)是一次性的合作，易導(dǎo)致聯(lián)合體內(nèi)部利益相關(guān)者產(chǎn)生沖突，合作關(guān)系不穩(wěn)定[7]。

為促進(jìn)EPC模式下聯(lián)合體項(xiàng)目的成功實(shí)施并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新優(yōu)化，需關(guān)注聯(lián)合體模式下各利益相關(guān)者的合作穩(wěn)定性問(wèn)題。當(dāng)前，對(duì)EPC模式下總承包項(xiàng)目合作關(guān)系的研究主要分為兩類，一類研究主體是建設(shè)單位和聯(lián)合體牽頭單位[8]，另一類為設(shè)計(jì)單位、施工單位和采購(gòu)單位[9，10]。然而，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位也是EPC聯(lián)合體的重要組成部分，但對(duì)此三者的研究較少，靳穎等[11，12]對(duì)模型設(shè)置未區(qū)分僅一方參與優(yōu)化合作時(shí)項(xiàng)目的穩(wěn)定情況，同時(shí)仿真分析考慮的參數(shù)較少。王德東等[13]基于演化博弈研究了EPC聯(lián)合體內(nèi)部設(shè)計(jì)單位和施工單位之間的合作關(guān)系，根據(jù)仿真結(jié)果提供了建議；然而研究并未考慮建設(shè)單位。葉曉牡等[10]構(gòu)建了設(shè)計(jì)單位、施工單位和采購(gòu)單位三方演化博奔模型，并通過(guò)仿真分析研究了影響聯(lián)合體內(nèi)部合作關(guān)系的因素，然而為了簡(jiǎn)化模型，導(dǎo)致結(jié)果與實(shí)際情況不會(huì)完全相同。

因此，本文在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及施工單位的合作關(guān)系的穩(wěn)定性展開(kāi)研究，并分析項(xiàng)目初始合作的8種情況，以及多個(gè)外生變量對(duì)聯(lián)合體合作關(guān)系穩(wěn)定性的影響，以期可為提高類似EPC聯(lián)合體項(xiàng)目合作穩(wěn)定性提供參考。

1 EPC模式下項(xiàng)目聯(lián)合體合作關(guān)系的博弈分析

EPC模式下的項(xiàng)目聯(lián)合體涉及多個(gè)利益相關(guān)方，包括政府、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、供應(yīng)商和監(jiān)理單位等。本研究專注于聯(lián)合體內(nèi)部的多主體合作關(guān)系，故不考慮政府對(duì)聯(lián)合體內(nèi)部合作關(guān)系的影響。

1.1 博弈模型參數(shù)的基本假設(shè)

1.1.1 基本假設(shè)

(1)假設(shè)1：博弈模型的參與主體為建設(shè)單位、 設(shè)計(jì)單位和施工單位。建設(shè)單位選擇“激勵(lì)”的概率為x，則“不激勵(lì)”的概率為1-x；設(shè)計(jì)單位選擇“優(yōu)化”的概率為y，則“維持現(xiàn)狀”的概率為1-y；施工單位選擇“優(yōu)化”的概率為z，則“維持現(xiàn)狀”的概率為1-z。其中x,y,z∈[0,1]。

(2)假設(shè)2：在EPC項(xiàng)目中，建設(shè)單位可以選擇“激勵(lì)”策略，即采取激勵(lì)措施提高項(xiàng)目的質(zhì)量、收益等，同時(shí)，建設(shè)單位為節(jié)約成本也可以選擇“不激勵(lì)”；設(shè)計(jì)單位可以選擇“優(yōu)化”策略，從源頭節(jié)約工程造價(jià)，以達(dá)到提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的目的，但為減少成本也可以選擇“維持現(xiàn)狀”；施工單位可以選擇“優(yōu)化”，采用新材料、新工藝和新辦法優(yōu)化施工工藝并節(jié)約成本，但為了降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)也可以選擇“維持現(xiàn)狀”。

1.1.2 相關(guān)參數(shù)假設(shè)

Cq為建設(shè)單位激勵(lì)策略的成本，萬(wàn)元。

Rq為建設(shè)單位激勵(lì)策略的收益，萬(wàn)元。

t為建設(shè)單位給總承包商的優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)分配比例系數(shù)，t∈[0，1]。

Cs為設(shè)計(jì)單位選擇優(yōu)化額外付出的成本,萬(wàn)元。

Rs為設(shè)計(jì)單位選擇維持現(xiàn)狀的凈收益，萬(wàn)元。

Es為僅設(shè)計(jì)單位一方選擇優(yōu)化的收益，萬(wàn)元。

μ為設(shè)計(jì)單位與施工單位同時(shí)優(yōu)化的收益分配比例系數(shù)，μ∈[0，1]。

R為設(shè)計(jì)單位與施工單位同時(shí)優(yōu)化的總收益，萬(wàn)元。則設(shè)計(jì)單位為μR，施工單位的收益為(1-μ)R。

Cg為施工單位選擇優(yōu)化時(shí)額外付出的成本，萬(wàn)元。

Rg為施工單位選擇維持現(xiàn)狀的凈收益，萬(wàn)元。

Eg為僅施工單位一方選擇優(yōu)化的收益，萬(wàn)元。

1.2 支付矩陣

表1為建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位的策略選擇集合，共8種情況。

表1 建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位的收益矩陣

1.3 復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

(1)建設(shè)單位策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。建設(shè)單位采取“激勵(lì)”和“不激勵(lì)”策略時(shí)的期望收益分別為式(1)和(2)。

(1)

E1-x=R′yz

(2)

式中：Ex和E1-x分別為建設(shè)單位采取“激勵(lì)”和“不激勵(lì)”策略時(shí)的期望，萬(wàn)元?？蛇M(jìn)一步得到建設(shè)單位的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程：

(3)

(2)設(shè)計(jì)單位策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。設(shè)計(jì)單位采取“優(yōu)化”和“維持現(xiàn)狀”策略時(shí)的期望收益分別為式(4)和(5)。

Ey=tFxz+(μR-Es)z+Rs+Es-Cs

(4)

E1-v=Rs

(5)

根據(jù)公式(4)、(5)，得到設(shè)計(jì)單位的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，如式(6)。

F(y)=y(1-y)[tFxz+(μR-Es)z+Es-Cs]

(6)

(3)施工單位策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。施工單位采取“優(yōu)化”和“維持現(xiàn)狀”策略時(shí)的期望收益如式(7)、(8)所示。

Ez=(1-t)Fxy+[(1-μ)R-Eg]y+Rg+

Eg-Cg

(7)

E1-z=Rg

(8)

根據(jù)上述公式，施工單位的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程如式(9)。

Fz=z(1-z){(1-t)Fxy+[(1-μ)R-Eg]

y+Eg-Cg}

(9)

2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建與仿真分析

本節(jié)將引入SD模型對(duì)各參數(shù)進(jìn)行賦值并數(shù)值仿真，使各主體的策略選擇路徑可視化。

2.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

構(gòu)建EPC模式下項(xiàng)目聯(lián)合體合作博弈的SD模型，需確定系統(tǒng)方程中變量之間的關(guān)系。在本文1.2中設(shè)置的變量和收益方程的基礎(chǔ)上，假設(shè)x，y和z為狀態(tài)變量，則建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位以及施工單位的3個(gè)速度變量分別為：dx/dt、dy/dt以及dz/dt。

根據(jù)上述演化博弈模型的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，確認(rèn)SD模型中的狀態(tài)變量、速率變量、中間變量以及外生變量之間的函數(shù)關(guān)系。得到博弈模型系統(tǒng)流圖，如圖1所示。

圖1 建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位與施工單位演化博弈系統(tǒng)的SD仿真模型

2.2 項(xiàng)目實(shí)例仿真分析

根據(jù)文獻(xiàn)[12]、[13]中數(shù)值仿真的數(shù)據(jù)，對(duì)SD模型中的參數(shù)進(jìn)行了賦值。為了清晰地表現(xiàn)SD模型中各參數(shù)的變化情況，在滿足參數(shù)大小的情況下，相關(guān)參數(shù)的賦值均按比例縮小，具體的參數(shù)賦值如表2所示。本文借助Vensim PLE軟件對(duì)EPC模式下項(xiàng)目聯(lián)合體合作博弈模型進(jìn)行數(shù)值模擬仿真。

表2 SD模型中外生變量的取值

2.3 三方純策略選擇仿真分析

本文分析了各主體的純策略組合，即建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位均選擇“0”或“1”的策略，共有8種均衡點(diǎn)以及初始狀態(tài)。

當(dāng)建設(shè)單位初始選擇激勵(lì)策略時(shí)，共有4種情況，如圖2所示。圖2(a)為三方策略(1，0，0)時(shí)的演化路徑圖，即三方的初始策略為建設(shè)單位選擇激勵(lì)策略，設(shè)計(jì)單位選擇維持現(xiàn)狀且施工單位也維持現(xiàn)狀時(shí)的演化路徑圖。由圖2(a)可知，初始狀態(tài)下建設(shè)單位積極激勵(lì)總承包商優(yōu)化項(xiàng)目，然而設(shè)計(jì)單位和施工單位一直消極應(yīng)對(duì)項(xiàng)目聯(lián)合體的合作，不愿優(yōu)化項(xiàng)目，最終三方策略在(0，0，0)保持穩(wěn)定。

(a)(1，0，0)策略；(b)(1，1，0)策略(c)(1，0，1)策略；(d)(1，1，1)策略建設(shè)單位激勵(lì)的概率：1—x；2—y；3—z。

當(dāng)建設(shè)單位激勵(lì)且設(shè)計(jì)單位也參與優(yōu)化后如圖2(b)所示，施工單位會(huì)為追求高額的優(yōu)化收益和優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)果斷地選擇優(yōu)化策略。最終穩(wěn)定在(1，1，1)策略；由圖2(c)可知，當(dāng)建設(shè)單位與施工單位選擇積極的策略時(shí)，設(shè)計(jì)單位短暫地選擇了優(yōu)化策略但隨即還是選擇了維持現(xiàn)狀。這是因?yàn)楫?dāng)設(shè)計(jì)單位放棄優(yōu)化，施工單位和建設(shè)單位也無(wú)法獲取優(yōu)化收益，故選擇了放棄，此時(shí)穩(wěn)定策略為(0，0，0)。根據(jù)圖2(d)，當(dāng)個(gè)主體初始積極合作意愿均強(qiáng)烈時(shí)，各主體獲得優(yōu)化收益可能性更大，故選擇積極合作的(1，1，1)策略。

當(dāng)建設(shè)單位初始策略選擇不激勵(lì)時(shí)，共有4種情況，如圖3所示。圖3(a)為各主體選擇(0，0，0)策略時(shí)的演化路徑圖，當(dāng)各主體初始優(yōu)化意愿很弱時(shí)，會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目?jī)?yōu)化失敗，最終穩(wěn)定在(0，0，0)策略。

(a)；(b)；(c)(0，0，1)策略；(d)(0，1，1)策略建設(shè)單位激勵(lì)的概率：1—x；2—y；3—z。

由圖3(b)可知，初始策略僅設(shè)計(jì)單位優(yōu)化時(shí)，設(shè)計(jì)單位因擔(dān)心優(yōu)化失敗造成損失會(huì)趨于放棄優(yōu)化而選擇維持現(xiàn)狀，但此時(shí)施工單位會(huì)積極配合設(shè)計(jì)單位，從選擇維持現(xiàn)狀策略快速轉(zhuǎn)為優(yōu)化策略，最終帶動(dòng)了設(shè)計(jì)單位重新選擇優(yōu)化策略，并且在設(shè)計(jì)單位與施工單位穩(wěn)定地選擇了優(yōu)化策略后，建設(shè)單位為獲取優(yōu)化收益也選擇了激勵(lì)策略，使得三方穩(wěn)定在(1，1，1)策略。從圖3(c)可見(jiàn)，三方最終均選擇放棄優(yōu)化，與(1，0，1)情況類似。圖(d)中的策略與(0，1，0)后半段的情況類似，最終穩(wěn)定在(1，1，1)策略。

通過(guò)對(duì)比(0，1，0)和(1，0，1)兩種初始策略的演化路徑圖，(0，1，0)是僅設(shè)計(jì)單位選擇優(yōu)化的情形，但最終個(gè)主體均選擇了積極的合作策略。與之相反，(1，0，1)策略是建設(shè)單位和施工單位初始策略分別是激勵(lì)策略和優(yōu)化策略，但最終卻因設(shè)計(jì)單位不配合導(dǎo)致個(gè)主體均放棄了優(yōu)化。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)單位的策略選擇直接影響著施工單位的選擇，并隨之影響建設(shè)單位的選擇。設(shè)計(jì)單位選擇維持現(xiàn)狀策略是因?yàn)楂@取的優(yōu)化收益較施工單位少，故對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化不積極。因此，總承包單位的優(yōu)化收益分配比例系數(shù)影響聯(lián)合體合作的穩(wěn)定性，故下一小節(jié)分析外生變量對(duì)主體策略選擇的影響。

2.4 外生變量對(duì)各主體策略選擇的仿真分析

外生變量對(duì)主體的策略選擇有著密切的關(guān)系，故本節(jié)將建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位的初始激勵(lì)和優(yōu)化意愿均取0.5，對(duì)外生變量進(jìn)行分析。

(1)建設(shè)單位激勵(lì)成本Cq對(duì)各主體策略選擇的影響。圖4為改變Cq的取值對(duì)各主體策略選擇的演化路徑圖，其中，方案一、二和三的Cq值分別取0.9、1.1和1.3。由圖4可知，隨著建設(shè)單位激勵(lì)成本的增加，建設(shè)單位采取激勵(lì)措施的時(shí)間也逐漸遲緩，直到建設(shè)單位的財(cái)務(wù)壓力過(guò)大致其放棄激勵(lì)。與此同時(shí)，由于建設(shè)單位逐漸選擇不激勵(lì)策略，設(shè)計(jì)單位和施工單位因缺乏優(yōu)化動(dòng)力均選擇了維持現(xiàn)狀策略，放棄項(xiàng)目?jī)?yōu)化。

(a)建設(shè)單位；(b)設(shè)計(jì)單位；(c)施工單位施工單位優(yōu)化的概率：1—方案1；2—方案2；3—方案3。

(2)建設(shè)單位給總承包商的優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)F對(duì)各主體策略選擇的影響。圖5為優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)F對(duì)各主體的策略選擇演化路徑圖的影響，其中，方案一、二和三的F值分別取0.3、0.5和0.8。由圖可知，隨著建設(shè)單位給予的優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)增加，其選擇激勵(lì)策略的速率也明顯變慢，但考慮到高額的優(yōu)化收益仍堅(jiān)持采取激勵(lì)策略。但優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)到達(dá)0.8時(shí)，建設(shè)單位不堪財(cái)務(wù)的重負(fù)選擇不激勵(lì)策略。與之相反，設(shè)計(jì)單位和施工單位卻因建設(shè)單位優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)的增加，強(qiáng)化了優(yōu)化動(dòng)力，積極選擇優(yōu)化策略且選擇優(yōu)化策略的速率顯著加快。

(a)建設(shè)單位；(b)設(shè)計(jì)單位；(c)施工單位施工單位優(yōu)化的概率：1—方案1；2—方案2；3—方案3。

(3)獎(jiǎng)勵(lì)的分配比例系數(shù)t對(duì)各主體策略選擇的影響。圖6為獎(jiǎng)勵(lì)比例分配系數(shù)t對(duì)各主體策略選擇的演化路徑圖。其中，方案一、二和三的t值分別取0.4、0.5和0.6。由圖可見(jiàn)，當(dāng)建設(shè)單位發(fā)放適當(dāng)?shù)膬?yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)，總承包商的獎(jiǎng)勵(lì)比例分配幾乎不會(huì)影響三大主體合作策略的選擇，均選擇積極的策略優(yōu)化項(xiàng)目。同時(shí)，隨著設(shè)計(jì)單位優(yōu)化獎(jiǎng)勵(lì)的增加，設(shè)計(jì)單位選擇優(yōu)化策略的速率會(huì)逐漸增加并帶動(dòng)建設(shè)單位和施工單位也更快地加入激勵(lì)和優(yōu)化策略，最終保持在(1，1，1)的穩(wěn)定點(diǎn)。

(a)建設(shè)單位；(b)設(shè)計(jì)單位；(c)施工單位設(shè)計(jì)單位優(yōu)化的概率：1—方案1；2—方案2；3—方案3。

(4)優(yōu)化收益的分配比例系數(shù)μ對(duì)各主體策略選擇的影響。圖7為優(yōu)化收益的分配比例系數(shù)μ對(duì)各主體策略選擇的影響，調(diào)整方案中參數(shù)μ并展開(kāi)分析。其中，方案一、二和三的μ值分別取0.4、0.5和0.6。由圖7可知，隨著收益分配系數(shù)的增加，設(shè)計(jì)單位選擇優(yōu)化策略的速率顯著加快，反之，由于施工單位優(yōu)化收益的降低選擇優(yōu)化策略的速率明顯下降，但在可承受的范圍內(nèi)仍會(huì)繼續(xù)配合優(yōu)化，建設(shè)單位則根據(jù)另外兩個(gè)主體的策略選擇進(jìn)行判斷。然而，當(dāng)μ取0.6時(shí)，設(shè)計(jì)單位占了大部分的優(yōu)化收益時(shí)，設(shè)計(jì)單位初始策略為積極配合優(yōu)化，但隨著施工單位選擇維持現(xiàn)狀策略及時(shí)止損也選擇了放棄優(yōu)化策略，隨之建設(shè)單位也選擇了不激勵(lì)策略，最終項(xiàng)目聯(lián)合體優(yōu)化失敗。

(a)建設(shè)單位；(b)設(shè)計(jì)單位；(c)施工單位設(shè)計(jì)單位優(yōu)化的概率：1—方案1；2—方案2；3—方案3。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文運(yùn)用Vensim PLE軟件對(duì)EPC模式下項(xiàng)目聯(lián)合體合作關(guān)系穩(wěn)定性的博弈模型進(jìn)行了數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明，三方主體的8種純策略最終都會(huì)穩(wěn)定在積極合作或消極應(yīng)對(duì)。同時(shí)，各主體的初始策略選擇能決定各主體是否能積極合作以及項(xiàng)目是否能夠優(yōu)化。

為促使現(xiàn)有EPC聯(lián)合體模式下總承包項(xiàng)目相關(guān)利益主體積極參與項(xiàng)目?jī)?yōu)化，提出的建議如下：

(1)建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)在把握自身財(cái)政儲(chǔ)備能力的前提下，建立合理的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制以激勵(lì)聯(lián)合體項(xiàng)目的優(yōu)化，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)為聯(lián)合體企業(yè)提供更多的自主決策空間，協(xié)調(diào)好聯(lián)合體與外部相關(guān)方的關(guān)系，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供良好的外部環(huán)境，推進(jìn)各主體穩(wěn)定合作。

(2)聯(lián)合體項(xiàng)目中，牽頭單位應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計(jì)方和施工方的收益分配細(xì)則，制定分配方案，減少聯(lián)合體參與者的利益剝奪感，特別是設(shè)計(jì)優(yōu)化收益需要明確界定，要確定何種程度的設(shè)計(jì)優(yōu)化才屬于設(shè)計(jì)優(yōu)化分配的范疇，防止設(shè)計(jì)院承擔(dān)設(shè)計(jì)優(yōu)化費(fèi)用，而獲得較低的優(yōu)化收益，切實(shí)提高聯(lián)合體合作關(guān)系的穩(wěn)定性。