行为经济学视角下工程承包商界面行为博弈的演化仿真分析

王孟钧，邱 琦

（中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075，E-mail:174801042@csu.edu.cn）

随着建设产品需求的复杂化和综合化，一项工程的顺利实施需要多承包商跨专业合作，现阶段合同仍是业主与各承包商之间的重要关系纽带，大型工程建设过程中可能签订成百上千份合同。庞大的合同体系以及工程承包商之间多发的矛盾冲突，使得合同与合同的界面以及工程参建方之间的行为交互成为不可回避的问题。

工程参建方之间的交互行为可描述为无限次重复博弈[1]。现阶段对交互行为的研究多集中于业主—承包商博弈、总—分包单位博弈以及承包商和监理单位之间的合谋博弈等，少有研究工程承包商的界面行为博弈。然而，数据表明，近乎70%的建设工程项目管理问题都是由界面协调不当造成的[2]。建设工程庞大的合同体系中同层次合同之间，以及总、分包合同之间存在许多界面，工程承包商面对合同界面的行为选择不当往往导致各种矛盾冲突的产生。因此，本文旨在综合运用行为经济学理论、演化博弈理论和仿真模拟方法，分析工程承包商的界面行为博弈策略，构建界面行为博弈的演化模型，以分析承包商界面行为博弈的演化机理。

1 合同界面与界面行为博弈

1.1 合同界面

合同界面是指为适应设计信息的可用性而将工作要素组合到不同的工作包中，不同专业承包商承包的工作包之间形成的界面，包括在时间、空间以及工作内容上的分界[3]。随着建设项目的大型化和复杂化，项目实施过程中签订的合同数量愈来愈多，以排列组合计，由此形成的合同界面数量众多。结合本文研究工程承包商在合同界面处的行为博弈的目的，选取城市轨道交通工程中具有代表性的合同界面，即土建工程合同和设备系统合同的界面，分析土建施工单位和设备安装单位在合同界面处行为策略及演化特征。

1.2 界面行为博弈

作为经济学重要分支的行为经济学[4]，提出弱化理性假设和扩展理论的方法，修正了传统经济学关于人的理性、持续偏好和自利的假设[5,6]。

将行为经济学理论引入合同界面管理的研究是极富意义的。工程承包商合同界面行为是指承包商面对合同界面所采取的行为，考虑到现代工程项目实施过程中签订的合同呈现不断增多的趋势，合同与合同之间的搭接关系纷繁复杂，合同固有的不完备性、标段划分的不合理以及合同条款的不严谨等导致界面处的工作难以准确定位责任归属，外在制度、规范以及经济惩罚对承包商界面行为的约束较弱，使得工程承包商处理合同界面处工作的行为选择存在灵活性，除受自身经济利益最大化的驱使外，还受到一系列复杂因素的影响。应用行为经济学理论分析承包商针对合同界面发生行为交互（行为博弈）的初始动机，将工程承包商视为有限理性人，根据自身对合同界面的认识水平、对合同界面管理必要性的理解、对在工程界建立声望的追求以及自身合同界面管理水平、社会责任感等因素作出自认为合理的行为决策，而以上因素往往会导致工程承包商偏离利益最优方案。此外，在重复博弈的过程中，工程承包商能根据对以前的决策及其后果的记忆改进认知，通过学习使其行为策略随着环境和时间的变化而变化，表现出行为的适应性。这种关于策略学习、突变和模仿的思想也是演化博弈论的核心思想。

2 工程承包商界面行为博弈的三维演化模型构建与分析

2.1 模型假设

演化博弈论认为人是有限理性的，会追求自身利益的最大化，但个体总会犯错，或者因为某些原因作出并非利益最优的选择，需要在试错过程中学会最佳行为选择。本文用行为经济学的思想解释了工程承包商界面行为策略偏离利益最优选择的“某些原因”，并采用复制动态演化博弈方法[7]，分析工程承包商面对合同界面问题时行为选择的动态过程。为简化问题，本文构建以下假设。

工程承包商面对合同界面的行为选择可描述为利他性行为和利己性行为。利他主义是考虑他人型偏好中的一个子类，也被称为社会偏好（Social Preferences），或者考虑其他人的福利/行动的偏好[8]。利他性行为可分为主动利他和被动利他两种，主动利他是指承包商跨越合同，主动提前告知界面相关方可能出现的合同界面问题，并积极协调解决问题；被动利他是指承包商不主动寻求和其他承包商共同解决合同界面问题，但在对方提出协调界面问题的需求时，能够给予配合。利己性行为则是指承包商利用合同界面处工作范围界定不明、合同文件组成部分不统一等问题，推卸在界面处的责任或争夺界面处的资源，打界面擦边球的行为。

综上，工程承包商面对合同界面的行为策略集可假设为{主动利他、被动利他、利己}，为方便计，将界面博弈双方的策略分别记为{A1、A2、A3}和{B1、B2、B3}。

2.2 收益支付矩阵

（1）当合同界面双方均采取自利策略时，由于承包商互相推诿合同界面分割处的责任，在时间、空间等方面争夺支配权和主导权，导致双方发生矛盾冲突，引发成本超支、进度滞后和人员打斗等安全问题，会出现“两败俱伤”的情况，假设土建施工单位和机电安装单位的损失效应分别为a和b。考虑到机电安装工序往往安排在土建施工工序之后，机电安装单位在资源争夺中的损失大于土建施工单位，故进一步假设a

（2）当合同界面双方均采取主动利他策略时，假设土建施工方和机电安装方由于有效协调界面问题而产生的成本和进度效应的综合分别为c和d，而当土建施工方和机电安装方均采取被动利他策略时，假设双方由于相互配合获得的成本和进度效应的综合分别为e和f，因主动利他策略能为合同界面双方带来更大的效益值，且均采取被动利他策略时，机电安装单位的获利往往大于土建施工单位，进一步假设c>e，d>f，e

（3）合同界面双方由于工程大局观的差异以及合同界面管理能力的不同，对待界面问题的处理态度也不一致，主动利他方需要投入资金和时间预判合同界面问题，并耗费沟通成本告知配合利他方需要协调合作解决的问题，在该种情况下，假设双方因付出成本不同而增减的效益值为h。

（4）工程承包商中不可避免地存在一部分利己主义，通过推卸界面责任、争夺界面资源使自身利益最大化，而不让对方得益。当主动利他方与其协调解决合同界面问题时，假设利己方利用对方的“利他心理”谋求自身利益而获得收益m1，或通过主动寻求被动利他方解决合同界面问题而获得收益m2，而给主动利他方和被动利他方造成的损失分别为g1，g2，由于主动利他方较被动利他方付出更多的沟通协调成本，故进一步假设m1>m2，g1>g2。考虑到一方单独通过利己行为获得的收益平均值不及双方主动协调或被动配合解决问题创造的平均效益，假设m1

不失一般性，假设各参数均大于0。

基于以上假设，土建施工单位和机电安装单位的界面博弈支付矩阵如表1所示。

表1 土建施工—机电安装三维界面行为演化博弈的支付矩阵

2.3 界面行为博弈演化模型分析

假设土建施工单位选择主动利他行为、被动利他行为及利己行为的概率分别为x1、x2和1-x1-x2，机电安装单位选择主动利他行为、被动利他行为以及利己行为的概率分别为y1、y2和1-y1-y2。

根据对收益支付矩阵的假设，土建施工单位选择主动利他策略时的收益为:

土建施工单位选择被动利他策略时的收益为:

因此，土建施工单位以x1，x2，1-x1-x2的概率进行策略选择的平均收益为:

土建施工单位采取主动利他和被动利他策略的复制动态方程分别为:

机电安装单位选择主动利他策略的收益为:

机电安装单位选择被动利他策略时的收益为:

机电安装单位选择利己策略时的收益为:

因此，机电安装单位以y1，y2，1-y1-y2的概率进行策略选择的平均收益为:

机电安装单位采取主动利他和被动利他策略的复制动态方程分别为:

表2 界面行为博弈模型的稳定均衡解

由表2可得，在一定条件下，E1=（1，0，1，0）、E2=（0，1，1，0）、E3=（1，0，0，1）、E4=（0，1，0，1）对应的雅可比矩阵的所有特征值均为负，为局部渐进稳定点，即对土建施工单位和机电安装单位而言，主动利他和被动利他均可能是最终的界面行为博弈策略，但双方策略选择的稳定性与博弈系统的初始收益值有关。基于此，本文实现了一个Java语言的仿真程序，通过模拟博弈系统中土建施工单位和机电安装单位行为策略的调整，验证博弈均衡解的稳定性。

3 仿真建模与分析

本文采取数值模拟方法，通过改变界面行为博弈系统的收益值，考察土建施工单位和机电安装单位在行为策略上的变化。考虑到ag1，b>g2，c>e，d>f，em1，f>m2，m1>m2，g1>g2，且所有收益参数的值均大于等于0，设定a=4，b=5，并根据表2中所有特征值为负的约束条件，调整其余收益值。模拟结果图中横坐标表示博弈次数，纵坐标表示采取界面行为策略的概率，如前所述，x1，x2，x3和y1，y2，y3两组数值分别表示土建施工单位和机电安装单位采取主动利他、配合利他和利己策略的概率，且仿真过程中将x1，x2，x3，y1，y2，y3的初始值均设为1/3。

情形一:当c>e+h且d>f+h时，由表2可知，界面行为博弈系统存在稳定均衡点E1（1，0，1，0），即经过多次博弈后，土建施工单位和机电安装单位最终均会采取主动利他策略。将a=4，b=5，c=5，d=6，h=2，f=3.5，e=2.5，m1=3，m2=2，g1=2，g2=1输入仿真模型，得到如图1所示的结果。

图1 情形一的模拟结果

由图1可知，经过一段时间的博弈学习，采取被动利他和利己策略的土建施工单位和机电安装单位将逐渐减少至零，且界面行为博弈双方均能较快地放弃采用利己策略，最终均采取主动利他策略，获得双赢。此时，土建施工单位和机电安装单位的收益分别为5和6。

情形二:当c

图2 情形二的模拟结果

由图2可知，经过一段时间的博弈学习，采取主动利他和利己策略的土建施工单位和机电安装单位将逐渐减少至零，最终博弈双方均采取被动利他策略，模拟结果与表2中稳定均衡解的求解结果一致。此时，土建施工单位和机电安装单位的收益分别为3.5和4。

情形三:当cf+h且d>h+m2时，如表2所示，界面行为博弈系统的稳定均衡解为E2（0，1，1，0），即土建施工单位采取被动利他行为、机电安装单位采取主动利他行为是演化稳定策略。将a=4，b=5，c=4.5，d=6，h=1.5，f=4，e=3.5，m1=3，m2=2，g1=2，g2=1输入仿真模型，得到如图3所示的结果。

图3 情形三的模拟结果

由图3可知，界面行为博弈双方经过一段时间的博弈学习，土建施工单位最终采取被动利他策略，而机电安装单位最终采取主动利他策略，双方实现策略均衡。此时，土建施工单位和机电安装单位的收益分别为 5和 4.5，该模拟结果与稳定均衡解的求解结果一致。

情形四:当c>e+h，d

图4 情形四的模拟结果

由图4可知，界面行为博弈双方经过一段时间的博弈学习，土建施工单位最终采取主动利他策略，而机电安装单位最终采取被动利他策略，双方实现策略均衡。此时，土建施工单位和机电安装单位的收益分别为2.5和5.5。

4 结语

本文基于行为经济学理论和演化博弈理论，将工程承包商视为有限理性群体，对其处理合同界面问题的行为选择展开分析，并以土木施工单位和机电安装单位为例，引入收益支付矩阵，构建双方的界面行为博弈模型，求取界面行为博弈的稳定均衡解，并进行模拟仿真。结果表明:土木施工单位和机电安装单位面对合同界面问题的行为博弈在演化过程存在4个稳定均衡点，且在不同的收益假设条件下，双方界面行为博弈的演化路径虽存在差异，但采取利己策略的承包商数量总会最先减少为零；界面双方采取主动利他和被动利他策略因付出成本不同而增减的效益值h是影响界面行为博弈均衡点稳定性的重要因素，在4种收益约束条件下会取得不同的演化稳定结果；从经济学的角度来看，工程承包商在 4个稳定均衡点获得的总收益不一致，当双方均采取主动利他策略时所创造的总收益最大，且界面双方均获得自身的最优收益；当界面双方中一方采取主动利他策略、另一方采取被动利他策略时，总收益取得次优结果；而双方均采取被动利他策略时取得的总收益最低。

综上，当工程承包商面临合同界面问题时，应以积极主动的态度同合同界面相关方协商解决，该种行为选择能够同时取得承包商个体及工程整体的最优收益，而一味地采取利己行为必将导致两败俱伤的局面，在工程实践中应予以规避。