基于博弈关系的BIM应用激励力度及对策研究

宋家仁

摘要： BIM技术始终追求信息共享、协同工作，可加速行业间信息传递，对建筑业的可持续发展具有重大的意义。本文通过分析BIM应用的外部性问题，运用演化博弈理论，建立业主方群体的复制动态模型，讨论了激励力度问题以及开发商群体的稳定演化策略，得出结论并提出相关建议，以期为BIM技术推进提供有益参考。

Abstract： BIM has always pursued information sharing and collaborative work， and it can speed up the information transferring among industry. It is of great significance to the sustainable development of the construction industry. In this paper， through the analysis of the external problems of BIM application， using evolutionary game theory to build a dynamic model of owner replication group， discusses the evolution strategy of incentives and developers for social stability， draws the conclusion and puts forward relevant suggestions， to provide the beneficial reference for promoting BIM.

關键词： BIM；激励；博弈；对策

Key words： BIM；incentive；game theory；suggestions

中图分类号：TU17；F426 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）33-0043-02

0 引言

2015年6月16日，住建部以建质函[2015]159号印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，要求各级住房城乡建设主管部门要结合实际，制定BIM应用配套激励政策和措施。BIM目标始终追求协同工作和信息共享，可促进建筑业进步，缩小与制造业的差距[1]。Nawari（2012）把BIM的成功因素之一归功于创造了可持续的社区[2]。因此，BIM技术存在正的外部性。外部性的存在造成业主方收益不完整，部分收益转化成全社会的收益。政府作为社会利益的代表人，需要实施一定的措施帮助业主减少损失；同时，由于BIM的投入要付出更多的成本，这些同样造成业主态度消极，所以政府实施一定的激励相当重要。

1 博弈主体确定

王广斌（2009）对北美和欧洲应用BIM的21个建设项目在施工前各阶段应用过程中项目各参与方的受益情况调研分析表明业主和设计方是最大的受益方，且受益程度要明显高于其他参与方[3]。而且众多研究表明：建筑市场的开放商群体是BIM应用的最大受益者。因此，对于我国现行BIM推广环境下，研究政府对开发商群体的激励问题对于BIM应用的持续推动显得极其重要。纪博雅等（2014）考虑到BIM应用的外部性，建立了政府与业主的完全信息动态模型，研究了BIM应用的经济激励机制，并提出了建议。

本文则进一步研究激励力度问题，运用演化博弈构建业主群体的复制动态模型，找到其演化稳定策略，以期为政府实施激励提供相关指导。

2 模型建立

2.1 分析框架与基本假设

演化博弈理论，亦称进化博弈理论，是经济学研究方法的一次创新，其基本分析框架是：以参与人的有限理性为研究逻辑起点，类比生物演化的共性，考虑局中人行为因素以及试错策略建立博弈均衡模型，并以一种动态的、系统的观点分析群体行为的反复博弈的进化趋势。该理论的基本假设如下：

①有限理性。

有限理性即是“有意识的理性的，但这种理性又是有限的”。演化博弈是有限理性约束和初始条件约束下的互为最适反应，是博弈方通过信念学习机制和策略调整机制而逐步实现稳定均衡的博弈形式。

②复制动态模型与进化稳定策略。

有限理性决定着：在一定规模的特定个体博弈过程中，最优策略往往是在学习试错的过程中获得的，沿着某条路径称为RD；均衡也常常是螺旋改进调整的过程而非一蹴而就，而且还可能会偏离[4]。当在某种状态下，任何一方不会擅自改变自身的选择，此时该状态下的策略称为ESS。

2.2 模型建立

博弈双方为政府（Government）与业主（Owner）群体。在博弈时，政府先进行决策，业主观察到政府的选择策略后再决策。业主愿意推行BIM技术不是单一企业的行为，而是类似生物进化中群体选择的结果，他们是有限理性的个体，通过不断效仿、学习其他业主的行为并进行调整，最后达到稳定均衡。

业主群体在博弈的过程中有两种选择：实施BIM技术（Vi=0）和不实施BIM技术（Vi=1），并且假设Vi=0的比例为x，Vi=1的比例为1-x；γ代表政府的激励力度，γ越大表示激励力度越大。

当业主建设项目时不实施BIM技术，业主和政府的收益函数分别为：

当业主建设项目实施BIM技术，业主和政府的收益函数分别为：

具体详见得益矩阵表1所示。

其中a1为业主建设项目不实施BIM时的得益，a2为BIM应用的直接效益与额外价值如项目品牌提升、公司核心竞争力提高等无形效益的之和，c为实施BIM的成本。b1为业主建设项目不实施BIM时政府获得的收益，b2为业主建设项目实施BIM时政府获得的收益，b3为业主建设项目实施BIM时政府获得的额外收益（即BIM应用的外部效益），如长期的社会效益（行业间效率的提升、环境的改善、可持续社区、智慧城市等）。endprint

业主群体的期望收益U1：

3 模型求解

令F（x）=0，可得：x=0，x=1，γ*=a1+c-a2，但是这三个点不一定是策略的稳定均衡策略ESS，其领域稳定性有待进一步分析，用数学的表达就是这些稳定状态处F（x）的导数F（x）<0，称为“微分方程的稳定性定理”，即允许x偏离但最终回到点x*，如图1。由此对均衡状态点讨论如下：

①当γ=γ*，F（x）=0恒成立，则F（x）=0，用复制动态相位图1中（a）曲线中几何解释为，斜率k |x∈ （0，1）=0。此时政府的激励力度为γ*，业主方群体不会自动向任何一个策略演化，γ=γ*不是ESS，该点为分界点，说明政府的激励力度开始起作用。

②当γ>γ*时，F（x=0）<0，F（x=1）>0，用复制动态相位图1中（b）曲线中几何解释为，斜率k |x=0<0，k |x=1>0，x*=0是ESS。此时政府若加大激励力度，可以弥补业主方实施BIM导致的外部效益，从而更多理性的业主方在模仿学习的过程中渐渐采用BIM，即使有部分偏离，也会趋于x*=0，达到真正的稳定。

③当γ<γ*时，F（x=0）>0，F（x=1）<0，用复制动态相位图1中（c）曲线中几何解释为，斜率k |x=0>0，k |x=1<0，x*=1是ESS。此时政府的激励力度不够，业主方选择实施BIM会使自身的利益得不到补偿，因此业主方群体的理性选择是不实施BIM。

4 提升建议

本文基于演化博弈理论分析，建立了政府激励下业主群体的复制动态模型，并讨论了激励力度以及业主群体的演化稳定策略，对此建议如下：

①激勵力度应本着适度、恰当的原则，过低则起不到效果，过高则易造成财政浪费。

②此外，经过对近几年国内外BIM应用的政策梳理得知，基本原则是政策引导，分类推动，分段实施。由此，本文拟针对上述激励基于BIM发展阶段提出新的思路：在BIM发展初期，应先发挥政府在产业政策上的引领作用，对于政府投资工程，可以规定一定规模以上（比如投资额、单体建筑面积）的需应用BIM，慢慢带动全行业的BIM应用；对于企业投资项目，政府需规定每阶段实现的BIM应用目标（即新建项目中集成应用BIM的项目比率）。当BIM应用发展到中后期时，此时技术乃至环境已经很成熟，市场不再为BIM应用成本担忧去追求其带来的效益，自发应用BIM，步入良好的螺旋发展态势。同时随着BIM分阶段推进，BIM项目比率达到某个值时，政府则应减慢激励，转变成监管者的角色，由市场主导更加符合实际。

参考文献：

[1]纪博雅，戚振强，金占勇.中国建筑业BIM应用经济政策设计[J].施工技术，2014，24：58-62.

[2]N. Nawari， BIM standard in off-site construction， J. Archit. Eng. 2012，18 （2）： 107-113.

[3]王广斌，等.建设项目施工前各阶段BIM应用方受益情况研究[J].山东建筑大学学报，2009，05：438-442，459.

[4]谢识予.经济博弈论（第三版）[M].上海：复旦大学，2010.endprint