基于BIM的PPP项目风险评价研究

张克，黄清云，邓小环

(龙岩学院 资源工程学院，福建 龙岩 364000)

0 引言

PPP(公私合作)是一种在政府和社会资本之间运营项目的方式。该方式能够解决政府财政问题，并让社会资本发挥更大价值，能够取得双赢的效果。与传统的项目合作模式相比，PPP模型(特征)项目投资比较大，涉及更多的利益相关者和组织结构。我国PPP项目数量迅速增多，上半年，管理库净增项目382个、投资额4714亿元(人民币，下同)；净增落地项目1120个、投资额1.6万亿元；净增开工项目1209个、投资额2万亿元。[1]2019年3月，财政部印发了《关于推进政府和社会资本合作规范发展的实施意见》，以推进PPP模式规范发展，对基础设施及关系民生的健康养老文化旅游等等公益性项目优先支持。

而随着经济的发展，目前建筑业的发展越来越复杂，也面临着业主个性化和多样化的要求，因此随之而来的项目风险也增加。PPP项目需要一项先进的技术来满足这一需求。BIM(建筑信息模型)是建筑实体和功能特征的数字表示，可以完全共享设施和设备的信息。目前我国也有了不少BIM成功案例，例如上海中心项目的实施，宁波慈溪大剧院项目BIM技术的成功应用等等。因此，BIM作为一项先进技术，利用信息集成技术，能够为PPP项目提供数据资料库，辅助PPP项目的筛选、施工、运营等过程，在项目中发挥重要的作用。本研究旨在全面分析将BIM应用于PPP项目的风险，这对推动PPP项目的风险管理具有重要意义。

1 基于BIM的PPP项目流程及风险概况

在PPP模式下，由于政府公共部门在资金及管理上的欠缺，公共部门会以特许经营权的承诺，吸引社会资本加入到合作关系之中。

基于BIM的PPP项目的运作流程首先由政府公共部门根据社会需求进行项目辨别，通过可行性分析等选择项目立项准备，并筛选社会资本机构，组建合作联盟，利用BIM技术进行估算和展示，进行项目申请。项目获得审批后，则进行项目的建设工作，期间采用BIM进行项目建设过程的建设与管理，最后提交BIM资料以便于项目运营期的管理，在项目运行期间政府还会利用三维资料对项目进行审查，确保项目符合计划运营，最后项目在运营期结束后移交至政府。在整个过程中，BIM将其作为项目管理的重要工具和平台，以促进PPP项目的顺利进行。

PPP项目的成功需要应用先进的管理方法和BIM技术[2]，特别是从现代信息管理的视角看，BIM在PPP项目中的应用已成趋势[3]，由于PPP项目对于建设实施与运营维护管理成本管控要求比较高，采用BIM技术能够为PPP项目带来的经济效益[4]。因此，根据PPP并结合BIM项目中应用BIM技术的必要性及价值，学者们研究并提出了具体的保障措施[5]或是探讨新型管理模式[6]。随着学者们对PPP项目和BIM技术的研究逐步深入，其风险管理也逐步成为学者们关注的部分。学者们为PPP项目建立了风险评估指标体系[7]，并针对可能的风险采取了有效的风险管理措施[8]。学者们还分析了PPP项目生命周期中涉及的各种风险，并构建了基于BIM技术的PPP项目的风险管理模型[9]。

总体而言，国内外基于BIM的PPP项目风险管理研究较少。在PPP项目中应用BIM技术的风险管理是以适当的方式和程序识别，评估和控制风险的过程，这基本上是风险管理的整个过程。在BIM结合PPP技术上，湖南建工集团的宁乡“市民之家”PPP项目应用BIM装修应用，江苏省基于BIM的PPP绩效考核系统成功实施等都给后续项目实施提供了宝贵意见参考，但是项目实施也发现了不少问题。因此在PPP项目中采用新技术的过程中，有必要全面考虑和评估风险。

2 基于BIM的PPP项目风险评价体系

BIM技术能处理建筑项目中涉及的各种数据信息，形成一个综合的建筑项目数据库，包含所有设计元素的信息。将BIM技术应用于PPP模式中，需要考虑新技术的应用风险，以及配套技术人员不足等风险。根据PPP项目特点，根究文献[6][9][10]，综合运用风险识别方法，从项目生命周期入手，对各阶段风险进行分析。

2.1 项目识别风险

PPP项目识别主要是在初期对项目进行挑选，分析适合PPP模式的项目，考虑引入BIM后的项目财务能力、项目可行性等初步概念。在项目的早期阶段，政策法规的指导原则很重要，但无法准确定义BIM的要求。此外，由于BIM目前尚未广泛使用，因此有必要考虑市场接受度问题。引入BIM后，投资回收期可能会变长，这也会影响项目的融资。

2.2 项目准备风险

项目准备阶段主要考虑项目的具体实施，PPP参与者的当前组织过程是为传统业务服务。BIM的使用必将带来业务流程重组变革，企业缺乏内部驱动力来进行变革而且在编制实施方案时，BIM从业人员人数不够，或是知识、能力无法达到要求，行业内采用BIM应用PPP项目的经验相对较少，无法提供有效参考，因而不能制定出合理的方案，影响后续项目的开展。

2.3 项目采购阶段

项目采购阶段主要是需要通过充分、正确的考核方式，设置相应的门槛，选择合适的项目参与方。在选择各参与方之后，需要签订合同，由于业内各承包商、供应商等均缺乏足够的BIM技术应用于PPP经验，且考核标准不够准确，无法确定选择的各参与方是否符合后续执行阶段的要求，从而形成信任风险。在合同中，由于条款不够全面，定义不完整或含糊不清，这是后续实施阶段许多问题产生的原因。此外，合同涉及到各相关方的利益分配，责权利的分配不平衡会导致参与方要求合同变更，处理不善将可能降低PPP项目的收益。还需要提出来的是，BIM模型作为各方集合完成的信息载体，最终的数据版权归属也是引起各方争议的重要原因，这也会影响到PPP项目的服务效果。

2.4 项目执行阶段

项目执行阶段耗时最长，相对而言，风险发生的概率更大。项目实施过程中需要各方使用BIM模型，而建筑业从业人员习惯采用传统方式参与项目，可能不愿意使用新技术，使得BIM无法在PPP项目中实施。从业人员学习使用BIM技术需要参与培训，还需要购买相应的软件和硬件，在使用初期还会由于熟练程度及不可预期的错误耽误进度，引起成本的增加。PPP项目需要各方通力合作方可完成，各方BIM合作意愿对项目绩效有较大影响，而参与方众多，且采用新技术，协同管理难度也增大。

项目实施过程实际上是BIM信息共享的过程。而且BIM采用各种软件集成完成，数据之间能否互通也会影响到信息的共享，此外，模型的精细程度及模型的及时更新程度均会影响到共享的效率。BIM模型的数据集成也使得PPP项目的技术管理难度增加。

2.5 项目移交阶段

项目移交阶段是PPP项目的最后阶段。当前我国采用BIM的PPP项目数量还较少，大多数建筑业从业者缺乏BIM验收的经验，且移交还缺乏相应的移交准则，也还未总结出完善的绩效评价体系。BIM模型也属于项目移交的一部分，但是模型的数据读取、数据更新、数据查证均需借助一定的平台，因此模型管理难度较大。

综上分析可以获得基于BIM的PPP项目风险综合评价指标体系，如下表1所示。

表1 基于BIM的PPP项目风险综合评价指标体系

项目识别风险主要侧重在法律法规、需求、资金与市场等社会大环境上，这是对项目开展是否成功的关键阶段。项目准备风险主要是人员、行业及企业经验，侧重在实施的计划编制可行上，这一步是在项目确定后，准备工作的完善程度决定实施项目时是否能够应对各项风险。项目采购、项目执行是项目实施的主要阶段，此时BIM技术及BIM与PPP的实际融合是该项目是否能够成功实行的重要指标。项目移交时涉及到项目考核及管理的问题。

3 基于BIM的PPP项目风险评价计算

本研究分析基于BIM的PPP项目实施流程和技术特点，综合应用AHP-FCE方法，对风险进行评估。通常，德尔菲法用于确定成员资格的程度，即风险评估指标的成员资格程度由专家的个人分析来判断。然后分析判断风险指标的成员程度，最后通过讨论整合答案，得到最可能的分析结果。

研究将专家打分结果取算术平均值进行处理后，按步骤分析处理，最终对结果进行分析。本研究方法具有一定的主观性，因此在确定专家时需要尽可能多面向选择。

3.1 确定评价指标集

根据表1风险等级模型，得到风险评价指标集R=(R1R2R3R4R5)=(项目识别风险，项目准备风险，项目采购风险，项目执行风险，项目移交风险)。五个一级评价指标集中，R1=(R11R12R13R14)，……，R5=(R51R52R53R54)。为了简化计算，每个评价指标的等级按照影响评价对象的一致趋势原则排列，也就是按照从高到低进行排列。

3.2 确定评价集(风险状态集)

评估集V根据风险评估指标体系建立而成。这是专家对每个对象分析结果的评估结果集合。可以设定风险状态集为V={ }低较低中等高较高。

3.3 确定权重集

本次专家主要是要求专家有在工程领域丰富的工作经验，且有丰富的PPP项目理论知识，有实际参与过BIM项目的建设。本研究选择了8位工程PPP领域的专家，专家包括项目经理、工程公司总经理、合同管理专家等，采用加权平均方法整合专家评分数据。

根据专家调查结果建立各级指标的判断矩阵，如表2所示。

然后计算每个因子的权重，具体步骤如下(以第一级各个阶段指标的权重的计算为例)：

W1=60，W2=12，W3=2，W4=0.1667，W5=0.0042，

表2 基于BIM的PPP项目风险评价判断矩阵表

对于各级风险评估指标，采用二因素比较法构造判断矩阵M，然后解决特征根问题。获得的特征向量是权重向量，并且需要一致性检查以继续下一次计算，以保证数据结果的可靠性

计算判断矩阵R的最大特征根λmax。

由于n=5，查表3知RI=1.12

下面的表3是平均随机一致性指标RI。数值是1-8阶判断矩阵计算一千次得到的结果。

表3 平均随机一致性指标RI

采用同种方法，得到其他评估指标的判断矩阵和权重。如表4所示。

表4 评估指标判断矩阵及权重表

通过一致性检验。

3.4 确定隶属度矩阵并进行复合运算

以项目识别风险为例，项目识别阶段主要的风险包括相关法律成熟度风险、BIM需求不明确风险、资金筹措风险、市场认可度风险，这些均属于二级指标。根据德尔菲法进行整理各成员矩阵，得到隶属度矩阵如下所示：

然后，将该矩阵与表4中得到的这四个二级评价指标的权重运算，加上定量指标值，分析可得建设风险评价指标的二级评价指标的综合评价结果。可以记为E1。

在将其与相应的指标权重相结合并归一化后，得到E5，整合五个风险指标，并且最终获得五个阶段风险指标E矩阵。

3.5 确定最终评价结果

最终风险因素综合评价分析矩阵是根据进行专家判断分析得到。计算中要根据加权权重和隶属度矩阵执行复合操作，最终确定结果矩阵，并根据风险评估分布A进行结果分析。

根据以前的计算结果，将项目各个阶段风险等五个主要评价指标的权重λ进行组合计算，得到PPP项目的风险评估分布A。

经过归一化得：

A=(0.0862 0.2490 0.2999 0.1975 0.1675)

3.6 结果分析

本文通过前述研究，得到以下结果：

(1)从指标权重重要性分析，随着项目的推进，项目风险性逐步降低。对于风险管理，早期识别和预防风险对项目管理至关重要，基于BIM的PPP项目风险也是如此。

根据权重表格表2分析结果可知，在项目识别阶段，法律法规的重要性至关重要。对于PPP项目中引入新技术来说，初期需要政策强有力的支撑方可进行。项目准备阶段，最为关键的步骤是制定计划，因此计划实行的可行性权重最大。合同定义是否明确，会影响到后续的管理，而PPP项目参建方众多，加入BIM技术后协同管理是执行阶段最为重要的因素。在项目移交时，明确验收规则对项目成功移交影响较大。

(2)从发生概率分析，项目采购阶段和执行阶段风险大多处于较高位置。由隶属度矩阵E的计算结果可以发现，项目风险的概率在后期更高。原因是由于新技术推行过程中，由于经验和匹配组织的关系，缺乏经验，因此执行中风险发生概率较高。项目前期指标权重中，政策的支持是项目识别阶段风险的重要影响因素，我国政府大力推行BIM技术，因此前期风险中等偏低。

整体说来，项目采购阶段选择合适的PPP项目参与方，降低信用风险，并在执行中及时沟通，促进基于BIM的项目协调管理，能够降低风险。

(3)基于归一化结果进行整体分析，并根据最终隶属度值进行计算。可以发现，矩阵A中的中等风险从属度相对较大，为0.2999。整体看来，风险较低和中的隶属度为0.5489，证明整体中等偏低，该技术可用于指导PPP项目的顺利进行。

但是对于项目各阶段还是存在一定的风险，需管理人员做好计划，对风险进行合理管控，且各个阶段的风险管控侧重点各不相同。

4 结论

本文研究基于BIM的PPP项目风险管理，采用德尔菲法及文献分析法构建了风险评估模型，总结了BIM技术在PPP项目中应用情况，从项目识别、项目准备、项目采购、项目执行、项目移交的生命周期，研究分析各个阶段BIM应用风险点，并探讨整体风险情况，及各个阶段风险管理重点，为BIM技术应用于PPP项目梳理了风险评价框架。

本研究接着采用AHP-FCE方法对各因素的影响进行计算，最终采用专家调研得到数据，以求研究结果以助于BIM技术在PPP项目中的应用和推广。但是PPP的项目参与者众多，对于单独的项目参与者来说，还需要建立更具体的风险评估指标，从而更好地对自身风险进行管理。