造价失衡下重大工程关键主体创新行为合作演化——基于隧道工程业主与承包商的合作行为分析*

宋芸 谢洪涛 蔡超勋

(1.昆明理工大学管理与经济学院，云南 昆明 650093；2.高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081；3.中国铁道科学研究院集团有限公司，北京 100081)

0 引言

改革开放以来，我国隧道工程领域取得的成就有目共睹，建设规模、运营时长均为世界第一，隧道工程修筑技术快速提高[1-2]。在我国隧道工程事业快速发展的同时，隧道工程建设管理却面临许多亟待解决的问题，这突出体现在工程造价失衡导致施工承包商的严重亏损，以及进一步引发的合同违约、质量事故、环境破坏、技术进步受阻、专业队伍瓦解等一系列问题[1]。汪浩基于新旧定额下的隧道施工成本测算进行了对比，得出了新定额比旧定额更符合铁路建设发展趋势的结论[3]。翟旭东对铁路隧道工程的3种定额进行了对比测算，研究指出高铁定额造价水平更接近现场实际[4]。杜海蓉以样本隧道为载体，从编制办法、定额水平和综合指标3个层次量化对比分析铁路与公路隧道造价水平的差异，研究指出虽然铁路隧道的设计以及质量标准均高于公路隧道，但是铁路隧道综合造价指标低于公路隧道的18.5%～27.4%[5]。近年来，隧道工程界对于工程造价失衡、亏损严重的问题反映颇多，但是学术界对于造价失衡的原因、造成的后果以及解决之道的研究仍然较少见诸报道。

目前我国建设工程领域推行以定额为基础的造价管理体系，定额的修订需要有一定的周期，而我国的市场环境和技术环境都具有高度的动态性，人、材、机、施工技术、质量控制标准乃至质量检验方法等生产要素快速变化，工程定额体系的调整速度难以匹配建设环境的变化速度，这些都容易导致造价失衡。演化博弈的核心思想源自达尔文的自然选择理论，能够反映群体行为选择的动态演化过程[6-7]，因此比较适用于研究关键主体，如业主与承包商行为模式的演变过程。基于此，本文主要研究造价失衡下重大工程关键主体的创新行为合作演化，并采用演化博弈分析方法，探讨隧道工程中造价失衡下业主与承包商合作行为的演化过程与调控策略，拟为隧道工程建设管理提供理论支撑。

1 隧道工程业主与承包商行为选择的影响因素分析

由于隧道工程具有高度的动态性、模糊性、不确定性，在业主和承包商之间存在显著的信息不对称、知识不对称，因此业主在进行隧道工程建设管理时比较倾向于采用高度刚性的合同体系，为降低投资控制风险，高度依赖于设计规范与工程定额，同时对设计变更严加控制；此外，为了降低质量控制风险，业主主要采用事后质量检验的方法对施工质量加以管控。近年来，随着质量检验技术的飞速发展，业主的隧道工程质量检验能力得到极大提高。而对承包商而言，其主要策略是利用信息优势和经验优势以及隧道工程的模糊性等特点采取各种机会主义行为，包括偷工减料、拖延工期、讨价还价等，这些行为都将最终损害业主的利益，同时很容易使双方陷入合作困局。

基于上述分析可知，影响业主与承包商行为选择的主要因素包括：双方目标和利益的冲突程度、工程技术与问题的模糊性、双方的信息和知识不对称水平、业主的质量检验能力、业主获得现场信息的能力等。

2 业主与承包商行为选择的演化博弈模型

2.1 模型基本假定

根据上述分析，对博弈模型提出以下基本假定：

假设1：在隧道工程建设管理过程中，业主会采取各种先进的信息技术和质量检验技术加强对施工现场的控制，以实现工程质量安全处于可控状态，但业主单纯依靠控制手段，不能促使承包商在施工中的积极配合。在现有质量检验技术条件下，承包商偷工减料的空间虽已被大大压缩，但承包商可以利用不平衡报价、信息优势和施工操作的便利条件，破坏工程的最优施工状态，导致盈利空间较大的工程量增加，同时通过各种手段拖延工期，获得讨价还价的空间。

假设2：由于隧道工程的独特性，常规隧道工程定额并不能作为隧道工程合同计价的依据，即便在工程开工前开展了相关研究，同样也会存在许多不合理之处。因此，业主有两种管理策略，第一种是按照经修订的定额进行计价、招标、合同管理与投资控制，称之为“控制策略”；第二种是按照经修订的定额进行计价确定一个初步的合同价格，同时在施工合同中要求承包商向业主公开全部的成本信息，双方在工程施工过程中根据实际发生的成本据实测算综合单价，确定综合单价，对此可称之为“协商策略”。

假设3：承包商也有两种策略，一种是积极合作策略，积极配合业主与设计，充分共享信息，优化施工方案，加快施工进度；另一种是与业主消极合作，尽量利用自身优势采取各种机会主义行为，保留信息或者传递不真实的信息，选择对己方有利的施工方案。

假设4：业主与承包商的策略选择构成了四种策略组合:(协商,积极合作)、(协商,消极合作)、(控制,积极合作)和(控制,消极合作)。假设业主采用协商策略的概率为m∈[0,1],则控制的概率为1-m。在这个时候，承包商选择合作的概率是n∈[0,1],选择消极合作的概率为1-n。

假设5：隧道工程的投资控制效果主要受业主和承包商合作质量的影响，当承包商积极合作，全面共享信息且业主愿意协商确定综合单价时，隧道工程的造价就会趋于合理，承包商就会有合理的利润，而业主就能将隧道工程的总投资控制得更好。假设承包商的实际成本Cc，承包商的利润为αCc，α>0，此时项目的总投资水平为Ic，Ic=(1+α)Cc；当承包商消极合作时，隧道工程的投资将会产生无效耗费ΔC1，此时承包商的实际成本为Cc+ΔC1，承包商采取机会主义行为且隐藏信息获得额外计量成本ΔC2，纳入业主计量的成本为Cc+ΔC1+ΔC2，承包商的总利润为β(Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2，-1<β<1，项目的总投资为Id=(1+β)(Cc+ΔC1+ΔC2)。

假设6：在(协商,积极合作)情境下，结合隧道工程建设管理情景，业主愿意通过协商来确定合理综合单价，给予承包商合理的利润空间，承包商愿意全面分享工程成本信息、施工过程信息，以便业主控制承包商的机会主义行为，此时总投资控制在Ic，业主的收益为Id-Ic=(1+β)(Cc+ΔC1+ΔC2)-(1+α)Cc=(1+β)(ΔC1+ΔC2)+(β-α)Cc，承包商的效用为αCc。在(协商,消极合作)情境下，业主愿意就单价进行协商，承包商消极合作，隧道工程的投资将会产生无效耗费ΔC1，此时承包商的实际成本为Cc+ΔC1，承包商采取机会主义行为且隐藏信息获得额外计量成本ΔC2，纳入业主计量的成本为Cc+ΔC1+ΔC2，承包商的总利润为α(Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2，项目的总投资为I′d=(1+β)(Cc+ΔC1+ΔC2)，此时业主的收益为Id-I′d=(β-α)(Cc+ΔC1+ΔC2)。在(控制，积极合作情境下)，业主按照经修订的定额进行投资控制，而承包商积极配合业主的管理，不采取机会主义行为，承包商的实际成本和计量成本均为Cc，承包商的收益为βCc，此时项目的总投资水平为I′c=(1+β)Cc，业主的收益为Id-I′c=(1+β)(ΔC1+ΔC2)。在(控制，消极合作情境下)，业主按照经修订的定额进行投资控制，而承包商消极配合业主的管理，采取机会主义行为，隧道工程的投资将会产生无效耗费ΔC1，此时承包商的实际成本为Cc+ΔC1，承包商采取机会主义行为且隐藏信息获得额外计量成本ΔC2，纳入业主计量的成本为Cc+ΔC1+ΔC2，承包商的总利润为β(Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2，项目的总投资为Id=(1+β)(Cc+ΔC1+ΔC2)，业主的收益为0。

2.2 演化博弈模型构建

基于上述的假设和分析，构建出业主及承包商之间合作行为的博弈支付矩阵，见表1。

表1 业主和承包商的博弈支付矩阵

(续)

(1)业主平均收益的计算。

业主采用激励分享策略时的收益为

Uo1=n[(1+β)(ΔC1+ΔC2)+(β-α)Cc]+(1-n)(β-α)(Cc+ΔC1+ΔC2)

=n(1+α)(ΔC1+ΔC2)+(β-α)(Cc+ΔC1+ΔC2)

业主采用控制策略时的收益为

Uo2=n(1+β)(ΔC1+ΔC2)

业主的平均收益为

(2)承包商平均收益的计算。

承包商采用积极合作策略时的收益为

Uc1=mαCc+(1-m)βCc

=[m(α-β)+β]Cc

承包商采用消极合作策略时的收益为

Uc2=m[α(Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2]+(1-m)[β(Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2]

=[m(α-β)+β](Cc+ΔC1+ΔC2)+ΔC2

承包商的平均收益为

3 业主与承包商行为选择的演化路径分析

3.1 业主行为策略的演化路径分析

根据Malthusian的动态方程原理，当采取一项策略的个体收益要比群体平均收益高时，此时这个策略就会逐渐增长，基于此可得到业主行为转移成演化博弈的复制动态方程表达式为

=m(1-m)(Uo1-Uo2)

=m(1-m)(α-β)[(n-1)(ΔC1+ΔC2)-Cc]

f′o(m)=(1-2m)(α-β)[(n-1)(ΔC1+ΔC2)-Cc]

令fo(m)=0

求出：m=0;m=1。

(1)当β<α时，总有f′o(0)<0，如图1a所示，m*=0是业主的稳定策略，即只要业主采用协商策略时的单价利润系数大于业主采用控制策略时承包商单价利润系数时，业主都会逐渐向控制策略转移，“控制策略”是业主的演化稳定状态。

(2)当β>α时，总有f′o(1)<0，如图1b所示，m*=1是业主的稳定策略，即只要业主采用协商策略时的单价利润系数小于业主采用控制策略时承包商单价利润系数时，业主都会逐渐向协商策略转移，“协商策略”是业主的演化稳定状态。

图1 业主行为策略动态相位图a)控制策略 b)协商策略

3.2 承包商行为策略的演化路径分析

同理，可得到承包商合作行为转移演化博弈的复制动态方程表达式为

=n(1-n)(Ud1-Ud2)

=-n(1-n){[m(α-β)+β](ΔC1+ΔC2)+ΔC2}

f′c(n)=-(1-2n){[m(α-β)+β](ΔC1+ΔC2)+ΔC2}

求出：n=0;n=1。

(1)当0<β时，总有f′o(0)<0，如图2a所示，n*=0是承包商的稳定策略，即只要业主采用控制策略时承包商单价利润系数大于0时，承包商都会逐渐向消极合作策略转移，“消极合作策略”是承包商的演化稳定状态。

(2)当β<0且β(ΔC1+ΔC2)+ΔC2<0时，总有f′o(1)<0，如图2b所示，n*=1是承包商的稳定策略，即只要业主采用控制策略时承包商单价利润系数小于0，且承包商采用机会主义行为的总收益小于0时，承包商都会逐渐向积极合作策略转移，“积极合作策略”是承包商的演化稳定状态。

图2 承包商方行为策略动态演化图a)消极合作策略 b)积极合作策略

3.3 业主与承包商行为策略系统演化分析

依据弗里德曼提出用来检验均衡点性质的局部稳定分析方法,发现均衡点的稳定性是由该系统雅克比矩阵的局部稳定性分析得出的。基于此建立系统雅克比矩阵

进一步可求得各均衡点的雅克比矩阵的行列式和迹det(J)和tr(J)，见表2，即

det(J)=-(1-2m)(1-2n)(α-β)[(n-1)(ΔC1+ΔC2)-Cc]{[m(α-β)+β](ΔC1+ΔC2)+ΔC2}+mn(1-m)(1-n)(α-β)2(ΔC1+ΔC2)2

tr(J)=(1-2m)(α-β)[(n-1)(ΔC1+ΔC2)-Cc]-(1-2n){[m(α-β)+β](ΔC1+ΔC2)+ΔC2}

表2 业主与承包商行为均衡点的雅克比矩阵的行列式和迹

进一步分析均衡点的稳定性条件，可得到各均衡点的稳定性见表3。

表3 均衡点求解

将双方行为演化稳定策略用二维坐标平面表示，如图3所示，横轴表示业主的协商策略，纵轴表示承包商的积极合作策略。

图3 双方行为系统演化图

基于上述分析可知，只要承包商采取消极合作策略所能获得的利润系数大于零，且业主采用协商策略的单价利润高于业主采用控制策略时承包商单价利润系数，业主与承包商都没有动机进行合作，双方的行为会在(控制，消极合作)策略组合趋于稳定。而当业主采用协商策略时的单价利润系数小于业主采用控制策略时承包商单价利润系数，业主倾向于采取协商策略，而承包商则会采取消极合作的态度应对，双方行为会在(协商，消极合作)策略组合趋于稳定。而当业主采用控制策略时承包商单价利润系数小于0，且承包商采用机会主义行为的总收益小于0时，承包商会积极争取与业主合作，而业主则倾向于采用控制策略，双方行为会在(控制，积极合作)策略组合趋于稳定。无论在何种情况下，双方行为都不会在(协商，积极合作)策略组合趋于稳定。

以上分析说明，成本加利润的合同形式不可能在施工合同领域长期存在，业主需要承包商与自己一起共同承担合同风险。对承包商而言，只要施工利润大于0，都不会愿意主动与业主分享自身的信息，并放弃机会主义行为；只有当承包商的施工利润长期为负，即便是采取机会主义行为也无法实现扭亏为盈时，才有动机与业主分享信息、放弃机会主义行为。

3.4 造价失衡问题的影响及对策分析

从结果来看，造价失衡对隧道工程业主和承包商都会造成不利的影响。对承包商的不利影响是显而易见的，长期亏损已经导致许多施工企业的经营难以为继。而对业主而言，尽管从单个项目来看业主并未遭受太大损失，但如果承包商处于亏损状态，就会采用消极态度与业主合作，而消极合作行为会增加隧道工程的无效耗费。我国铁路隧道工程施工承包企业的亏损已经持续了较长时间，施工单位对工程造价失衡问题反映强烈，部分企业已经表现出与业主积极合作的意愿，在适当的保障及引导下，完全有可能与业主共享施工成本信息，积极配合修正造价控制体系。而从业主的角度来看，尽管改变现状的意愿不如承包商那么急切，但在隧道工程领域，由于承包商不配合所导致的技术进步受阻问题不可忽视，与承包商密切合作不仅可以解决工程造价控制体系不合理的问题，而且还可为技术创新创造良好的合作条件。基于这种背景，业主会抓住时机，在部分隧道工程中推行施工成本信息公开的造价协商机制，通过一段时间的探索，建立合理的隧道工程计价体系，为后续工程的标准化控制奠定良好的基础。

4 结语

本文分析了影响隧道工程业主与承包商双方行为的主要因素，构建了双方行为选择的演化博弈模型，对双方行为选择的演化路径及行为策略组合的局部稳定性进行了博弈分析，研究主要得出以下结论：

(1)由于共享信息会使承包商丧失讨价还价的空间，因此不论在何种条件下，业主与承包商都无法达成协商定价与积极合作的稳定均衡状态。

(2)承包商的消极合作行为会增加隧道工程的无效耗费，导致隧道工程设计方案偏于保守，阻碍隧道工程的技术进步，同时也会加剧业主的压价行为，并最终形成承包商亏损、隧道造价推高的双输局面。在隧道工程承包商已经持续亏损一段时间的背景下，承包商共享信息、积极合作的意愿逐步增强，双方已经具备积极合作的临界条件。

上述结论可为进一步研究造价失衡下重大工程关键主体创新行为的合作演化提供参考。