四方动态博弈视角下的重大基础工程监管策略研究

任 峰,徐 韦,张 桓

(1.华北电力大学 经济管理系,河北 保定 071003;2.武汉大学 测绘学院,湖北 武汉 430079)

0 引 言

重大基础工程(以下简称重大工程)是对改善民生、促进社会进步、经济发展和保障国家安全等具有重要影响的大型公共工程[1].重大工程具有建设周期长、投资大、技术复杂、项目协调难度大等特点,在建设过程中常存在费用超支、工期拖延、质量缺陷等不容忽视的严重问题[2].Flyvbjerg等[3],Cantarelli等[4]对涉及14个国家的210个项目进行统计发现,基础设施项目在成本方面并没有达到预期效果,超支是一种全球现象,管理不善的基础设施可能导致经济和金融问题,也将损害社会和经济福利;Love等[5]研究发现在澳大利亚,由于项目治理不善和设计错误,一些大型基础设施项目经历了严重的超支和相当大的延误,且并未因技术进步而得到改善;135个新兴国家和发展中国家的 4 000 多个世行投资项目数据显示,大约60%的项目至少延误了一年,延误在各个国家、部门和时间都很常见,时间和成本超支之间存在正相关且稳健的关系[6];佛山市轨道交通透水坍塌、无锡高架桥侧翻等重大事故的发生也映射出相关责任主体监管责任的缺失.因此,如何实现重大工程项目目标、提升项目绩效已成为值得思考的重要问题.

重大工程涉及诸多专业技术领域,过去的实践表明,完全依靠业主自身力量难以保证优质工程的产出,单纯依靠行政手段虽然取得了局部成绩,但工程管理整体绩效较差,常常伴随着项目目标的失控[7-8].近年来,国家相关部委多次发文明确,要在房屋建筑和市政基础设施领域“建立全过程工程咨询服务技术标准和合同体系”,全过程咨询是一种提供包括投资咨询、招标代理、勘察、设计、监理、造价等一站式服务的项目管理模式.重大工程建设引进外部专业咨询机构在国外已得到了成功应用,例如伦敦希斯罗机场、英国油气田的建设[9-11].随着我国社会经济的发展和社会主要矛盾的变化,PPP项目、工程总承包和全过程工程咨询等组织平衡了政府和市场二元作用关系,也在介入重大工程中也取得了良好的效果,例如港珠澳大桥、北京新机场等重大工程都是成功案例.可见,专业咨询机构介入重大工程对改善项目管理水平,实现项目目标具有重要的作用[6].但重大工程的参与方不仅包括政府和市场,也包括公众、社会媒体、特定的社会组织等.Li等[12]研究发现公众参与公共基础设施项目建设管控过程有助于项目的成功实施,发达经济体的公众参与通常包括整个项目周期.曲国华等[13]研究表明公众参与监督能对企业起到威慑作用,还能在一定程度上节约社会成本.公众参与监督成本低廉,能弥补政府决策的局限性,通过引导社会舆论,激发企业履行社会责任,从而提升工程绩效[14].

博弈论是研究项目监管的有效工具,已有不少学者运用博弈理论对如何治理和监管项目做了充分的研究,并获得了不少研究成果.乌云娜等[15]通过构建政府与代建方的博弈模型对寻租问题进行了研究,提出了规避代建方寻租行为的建议;乐云等[7]研究了业主和咨询方学习演化机制,揭示了在重大工程管理中外部咨询机构和业主的行为策略对双方合作学习的影响.冯群等[16]基于国家、 政府安监部门、建筑企业三方主体之间的寻租演化博弈模型,提出应对权力寻租的相关措施;刘宏等[17]基于动态博弈理论构建了投资方与政府部门的演化博弈模型,为降低项目风险、提高项目收益提供了建议;陆如霞等[18]聚焦环保PPP项目运营监管问题,探索公众参与下的各主体策略的选择,为公私合作监管、PPP项目规范运行提出了针对性的建议.

不同主体间的行为策略选择不是一蹴而就的,需要在演化过程中达到最终稳定,因此使用博弈理论来研究不同行为主体之间的行为策略选择是十分合适的[13].现有文献研究多以两方或三方主体为研究对象进行演化博弈分析,研究主要集中在如何促进履约、提升质量等方面.为此,本文在现有研究的基础上,在重大工程中引入全过程咨询和公众监督,构建政府、全过程咨询方、施工方、公众四方演化博弈模型,分析四方主体行为策略对彼此态度的影响,利用雅克比矩阵对复制动态方程的四方策略均衡点进行稳定性分析,并利用Matlab进行了仿真,验证模型的合理性.在当前大力推行全过程工程咨询的背景下,本研究不仅有助于优化重大工程项目监管体系,确保项目目标的实现,也能为四方主体实现价值共创、合作共赢提供启示.

1 博弈模型假设与构建

1.1 模型假设

假设1假定对重大工程项目的成本、工期、质量、安全等目标的实现取决于政府监管部门的监管力度以及全过程咨询方、施工方的参与行为,公众可以对三方的行为进行监督.四方均是有限理性的参与主体,都遵循效益最大化原则,其策略选择随时间逐渐演化稳定于最优[19].

假设2政府监管部门可以对全过程咨询方和施工方进行监管,严格监管的概率为g,宽松监管的概率为1-g;全过程咨询方以a的概率积极介入项目建设,以1-a的概率选择一般介入;施工方履约优质施工的概率为c,违规施工的概率为1-c;公众对三方消极行为以p的概率选择吹哨,也可能以1-p的概率选择沉默.g、a、c、p分别表示四方参与主体策略选择,且g、a、c、p∈[0,1].

假设3政府严格监管项目建设所需额外成本为Cg,全过程咨询方、施工方作为项目建设的实际参与者,任何一方的行为偏差都可能导致项目目标的失控,当全过程咨询方积极介入项目管控且施工方优质施工有利于项目目标的实现,提升政府社会公信力[20-21],给政府方带来的收益为Rg,政府给予两方的奖励(如企业声誉、信用评级提升等)[22-23]分别为Ra和Rc;反之,给政府方带来的损失为Lg1,政府对两方的惩罚(如违约金、信用评级处罚等)分别为Fa和Fc.当政府宽松监管公众选择吹哨时,其将会受到上级主管部门的追责,设行政处罚额为Lg2.当政府宽松监管时,难以发现双方相关违规违约行为,政府监管部门不做奖惩.

假设5当全过程咨询方及施工方都选择积极行为有利于民生工程的交付使用,带给公众的收益为SP,反之,损失为LP.公众选择吹哨所需成本为Cp,公众选择吹哨并且当全过程咨询方或施工方的消极行为被政府处罚时,从两方所支付的罚款转移支付给公众作为奖励,公偿系数为1-α,但此时政府监管部门宽松监管被上级政府追责时,则由公众全部受偿,如果公众选择沉默将不会受到奖励.

1.2 模型构建

基于以上假设和参数设定,可以得到四方博弈模型的收益矩阵,如表1所示.

表1 四方博弈支付矩阵Tab.1 The payoff matrix of quadripartite game

续表1

2 各博弈主体策略稳定性分析

2.1 政府监管部门策略稳定性分析

政府监管部门采取“严格监管”和“宽松监管”行为的期望收益分别为E1和E2:

E1=acpA1+ac(1-p)A2+ap(1-c)A3+a(1-c)(1-p)A4+cp(1-a)A5+

c(1-a)(1-p)A6+p(1-a)(1-c)A7+(1-a)(1-c)(1-p)A8

(1)

E2=acpA9+ac(1-p)A10+ap(1-c)A11+a(1-c)(1-p)A12+cp(1-a)A13+

c(1-a)(1-p)A14+p(1-a)(1-c)A15+(1-a)(1-c)(1-p)A16

(2)

政府监管部门方的平均收益为:

根据马尔萨斯动态方程,可得政府监管部门监管策略的复制动态方程为:

式中:

φ(a,c,p)=Fa-Cg+Fc+αDa+αDc+pLg2-αaDa-αcDc-acFa-acFc

其一阶导数为:

F′(g)=(1-2g)φ(a,c,p)

(5)

可见,政府监管部门是否选择严格监管取决于政府选择不同监管策略的成本和收益以及其他三方策略选择的概率.

由微分方程稳定性定理,政府监管部门选择严格监管处于稳定状态必须满足:F(g)=0且F′(g)<0.

命题1当ap1时,政府监管部门的稳定策略是严格监管;当a>a1,c>c1,p

证明∂φ(a,c,p)/∂a<0,故φ(a,c,p)为关于a的减函数,当a>a1时,φ(a,c,p)<0,F(g)|g=0=0且F′(g)|g=0<0,则g=0具有稳定性;当a0,F(g)|g=1=0且F′(g)|g=1<0,则g=1具有稳定性;当a=a1时,F(g)=0且F′(g)=0,无法确定政府方的稳定策略.由∂φ(a,c,p)/∂c<0,∂φ(a,c,p)/∂p>0,同理可证临界值c1和p1对策略稳定性的影响.

命题1表明:在重大工程建设过程中,若全过程咨询方积极介入项目管控及施工方优质施工概率的降低,社会公众选择吹哨概率增加,为规避因此导致社会的损失及上级政府的问责,政府监管部门会从宽松监管转变为严格监管;反之,政府监管部门将从严格监管转变为宽松监管.

根据命题1,绘制政府监管策略选择的相位图,如图1所示.

(a)p=p1 (b)p>p1 (c)p

由图1可知,Vg0和Vg1部分的体积分别为政府严格监管和宽松监管的概率,计算得:

Vg0=1-(αDa+cFc+cFa+2αcDc-2Fa-2Fc+2Cg-2αDa-2αDc/2Lg2)

(7)

推论1当政府监管部门对全过程咨询方和施工方消极行为所收缴的违约金及罚款的增加,政府监管部门选择严格监管策略;当政府监管部门选择严格监管成本的增加、上级政府发现其宽松监管所施加的行政处罚的减少将导致政府部门选择宽松监管策略.

证明由政府监管部门选择严格监管的概率Vg0,对Da、Dc、Fa、Fc、Cg、Lg2求一阶偏导数得:∂Vg0/∂Da>0,∂Vg0/∂Dc>0,∂Vg0/∂Fa>0,∂Vg0/∂Fc>0,∂Vg0/∂Cg<0,∂Vg0/∂Lg2>0,证毕.

2.2 全过程咨询方策略稳定性分析

全过程咨询方选择“积极介入”和“一般介入”行为的期望收益分别为E3和E4:

E3=gcpB1+gc(1-p)B2+gp(1-c)B3+g(1-c)(1-p)B4+cp(1-g)B9+

c(1-g)(1-p)B10+p(1-g)(1-c)B11+(1-g)(1-c)(1-p)B12

(8)

E4=gcpB5+gc(1-p)B6+gp(1-c)B7+g(1-c)(1-p)B8+cp(1-g)B13+

c(1-g)(1-p)B14+p(1-g)(1-c)B15+(1-g)(1-c)(1-p)B16

(9)

全过程咨询方的平均收益为:

根据马尔萨斯动态方程,可得全过程咨询方的复制动态方程为:

式中:

其一阶导数为:

F′(a)=(1-2a)φ(g,c,p)

(12)

由微分方程稳定性定理,全过程咨询方选择积极管控处于稳定状态必须满足:F(a)=0且F′(a)<0.

命题2当g>g1,c>c2,p>p2时,全过程咨询方的稳定策略是实施积极管控;当g

命题2表明:在重大工程建设过程中,若政府监管部门积极监管、施工方优质施工、社会公众选择吹哨概率的增加,全过程咨询方积极介入项目管控的概率随之增加;反之,全过程咨询方将从积极管控转变为一般管控.

根据命题2,绘制全过程咨询方策略选择的相位图,如图2所示.

(a)g=g1 (b)g>g1 (c)g

由图2可知,Va0和Va1部分的体积分别为全过程咨询方一般介入和积极介入的概率,计算得:

(13)

推论2当全过程咨询方积极介入项目管控的成本增加,所获政府奖励的减少,全过程咨询方选择一般介入;一般管控下整改成本的增加,政府罚款的增加,短期收益的减少,全过程咨询方选择积极介入,证明过程与政府策略稳定性分析类似.

2.3 施工方策略稳定性分析

施工方采取“优质施工”和“违规施工”行为的期望收益分别为E5和E6:

E5=gapC1+ga(1-p)C2+gp(1-a)C5+g(1-a)(1-p)C6+ap(1-g)C9+

a(1-g)(1-p)C10+p(1-g)(1-a)C13+(1-g)(1-a)(1-p)C14

(15)

E6=gapC3+ga(1-p)C4+gp(1-a)C7+g(1-a)(1-p)C8+ap(1-g)C11+

a(1-g)(1-p)C12+p(1-g)(1-a)C15+(1-g)(1-a)(1-p)C16

(16)

施工方平均收益为:

根据马尔萨斯动态方程,可得施工方的复制动态方程为:

式中:

其一阶导数为:

F′(c)=(1-2c)χ(g,a,p)

(19)

由微分方程稳定性定理,施工方选择优质施工处于稳定状态必须满足:F(c)=0且F′(c)<0.

命题3当g>g2,a>a2,p>p3时,施工方的稳定策略是履约施工;当g

命题3表明:在重大工程建设过程中,若政府监管部门积极监管、全过程咨询方积极介入、社会公众选择吹哨概率的增加,施工方优质施工的概率随之增加;反之,施工方将从优质施工转变为违约施工.

根据命题3,绘制施工方策略选择的相位图,如图3所示.

(a)g=g2 (b)g>g2 (c)g

由图3可知,Vc0和Vc1部分的体积分别为施工方违规施工和优质施工的概率,计算得:

(20)

推论3当施工方积极介入项目管控的成本增加,所获的政府奖励的减少,施工方选择违规施工;违规施工下整改成本的增加,政府的处罚及违约金的增加,短期利益的减少,施工方选择履约优质施工,证明过程与政府策略稳定性分析类似.

2.4 公众策略稳定性分析

公众采取“吹哨”和“沉默”行为的期望收益分别为E7和E8:

E7=gacD1+ga(1-c)D3+gc(1-a)D5+g(1-a)(1-c)D7+ac(1-g)D9+

a(1-g)(1-c)D11+c(1-g)(1-a)D13+(1-g)(1-a)(1-c)D15

(22)

E8=gacD2+ga(1-c)D4+gc(1-a)D6+g(1-a)(1-c)D8+ac(1-g)D10+

a(1-g)(1-c)D12+c(1-g)(1-a)D14+(1-g)(1-a)(1-c)D16

(23)

公众平均收益为:

根据马尔萨斯动态方程,可得公众的复制动态方程及一阶导数为:

式中:

ψ(g,a,c)=(1-gα)[(1-a)Da+(1-c)Dc]-Cp

其一阶导数为:

F′(p)=(1-2p)ψ(g,a,c)

(26)

可见,影响公众策略选择的主要因素包括其选择吹哨的成本Cp、对全过程咨询方及施工方的罚款Da、Dc及其他三方的策略选择概率.

由微分方程稳定性定理,公众选择吹哨处于稳定状态必须满足:F(p)=0且F′(p)<0.

命题4当ga3,c>c3时,公众的稳定策略是吹哨;当g>g3,a

命题4表明:在重大工程建设过程中,若全过程咨询方积极介入、施工方优质施工的概率增加,政府严格监管的概率下降,公众的策略选择吹哨;反之,公众将从选择吹哨转变为沉默.

根据命题4,绘制公众策略选择的相位图,如图4所示.

(a)c=c3 (b)c>c3 (c)c

由图4可知,Vp0和Vp1部分的体积分别为公众选择沉默和选择吹哨的概率,计算得:

Vp1=[(1-a)Da+αCpln(1-α)]/Dc

(28)

推论4当全过程咨询方及施工方违约成本增加,公众选择吹哨,公众参与成本增加,公众选择沉默,证明过程与政府策略稳定性分析类似.

3 策略组合演化稳定分析

根据李雅普诺夫稳定性理论,若雅克比矩阵的所有特征值均具有负实部,则该均衡点为渐进稳定点;若雅克比矩阵的特征值至少有一个正实部,则均衡点为不稳定点.因此,构建雅克比矩阵并求解特征值,通过分析特征值来判断演化博弈系统在平衡点的稳定性[19,24].根据各方主体的复制动态方程,得到四方演化博弈系统的雅克比矩阵为:

对四方博弈中的16种策略均衡点进行稳定性分析,如表2所示.

由表2可知:在政府严格监管下,存在三种可能的稳定状态,即稳定点(1,1,0,0)、(1,0,1,0)、(1,0,0,0),在此种情况下政府监管成本小于从企业取得的罚款、违约金及缴纳的宽松监管的罚款之和,即严格监管的相对净收益大于0,政府监管部门倾向于严格监管;但当企业消极行为下的非法短期收益与整改成本及缴纳的罚款、违约金之差大于积极行为下获得的政府奖励与其成本之差,或企业积极行为下的成本大于整改成本及缴纳的违约金与非法短期收益之差,即积极行为下的相对净收益小于0,企业倾向于选择消极行为.在这种情形下的长期演化过程中,全过程咨询方或施工方即使最初选择积极行为,最终也会在利益最大化下选择趋利避害,作为参与项目的重要组织,任何一方的行为偏差都难以保证项目目标的实现.因此,推动全过程咨询方及施工方向积极行为转变需着力于两个方面:一是政府监管部门加大奖惩力度;二是企业加强科学管理以降低企业积极参与成本.

表2 复制动态系统均衡点渐进稳定性分析

在政府宽松监管下,存在四种可能的稳定状态,即稳定点(0,1,0,1)、(0,0,1,1)、(0,0,0,1)、(0,0,0,0),在此种情况下政府监管成本大于从企业取得的罚款、违约金及缴纳的宽松监管的罚款之和,即严格监管的相对净收益小于0,政府监管部门倾向于宽松监管;企业消极行为下的非法短期收益与整改成本及缴纳的罚款、违约金之差大于积极行为下获得的政府奖励与其成本之差,或企业积极行为下的成本大于整改成本及缴纳的违约金与非法短期收益之差,即积极行为下的相对净收益小于0,企业倾向于选择消极行为,反之,倾向于选择积极行为;当公众吹哨的成本小于能够从政府监管部门获得的补偿时,即吹哨相对净收益大于0,公众倾向于吹哨,反之,倾向于不参与.在(0,1,0,1)、(0,0,1,1)、(0,0,0,1)情形之下,即使全过程咨询方和施工方要考虑因公众吹哨带来的损失,但因政府监管部门宽松监管,但在长期的演化过程中,也会在利益最大化的驱使下选择消极的行为策略;在(0,0,0,0)情形之下,政府监管部门宽松监管,全过程咨询方一般介入,施工方违规施工,公众选择沉默,形成无为而治的局面,将导致项目目标的偏离,公共财产的损失.因此,推动政府监管部门和公众行为策略的转变需着力于两个方面:一是政府监管部门完善监管体制,强化监管职责,提高监管效率,降低监管成本,上级政府加大其对消极行为的追责;二是形成常态化的公众参与补偿机制,加大有奖举报力度,提高公众参与监督的概率.

4 仿真分析

首先,为验证政府监管部门监管成本及行政处罚对各方主体策略选择的影响,设Cg={14,10,6},Lg2={2,4,6},四方博弈主体策略演化过程及结果如图5(a)～图5(c)所示.

由图5(a)～图5(c)可知,政府选择严格监管的初始概率为0.5,随着其严格监管成本的减少,以及宽松监管下行政处罚的增加,政府选择积极监管的概率逐渐上升,最终稳定于1.此时,全过程咨询方和施工方消极行为下的非法短期收益与整改成本及缴纳的罚款、违约金之差大于积极行为下获得的政府奖励与其成本之差;公众吹哨的成本小于能够从政府监管部门获得的补偿,因此,三方积极行为策略的概率随时间逐渐演化为0.因此,当政府监管部门降低监管成本,上级政府加大其对消极行为的追责有利于促进政府监管策略的积极演化.

其次,政府监管部门监管成本及行政处罚在上述的取值下,为验证全过程咨询方和施工方积极行为下的成本、可获得奖励以及消极行为下处罚及违约金对各方主体策略选择的影响,设Ra、Rc={4,5,8},Ca、Cc={8,6,5},Da、Dc={2,3,5},Fa、Fc={4,5,8}.四方博弈主体策略演化过程及结果如图5(d)～图5(f)所示.

图5(d)～图5(f)表明,随着全过程咨询方和施工方积极行为策略成本的降低,以及政府监管部门对其不同行为选择下奖惩的增加,即当两者积极行为下获得的政府奖励与其成本之差大于消极行为下的非法短期收益与整改成本及缴纳的罚款、违约金之差时,双方积极参与项目管理和建设的概率逐渐从初始概率0.5演化并稳定于1;随着政府监管部门对全过程咨询方和施工方消极行为处罚额的增加,当从中转移支付的奖励金额大于公众吹哨的成本,公众吹哨概率最终也逐渐演化并稳定于1.

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)图5 政府监管成本及行政处罚(a)-(c)、企业成本及政府监管部门奖惩(d)-(f)分别对各方策略演化的影响Fig.5 The impact of government supervision costs and administrative penalties (a)-(c), enterprises’ behavioral cost and the government regulator’ rewards and punishments (d)-(f) for the strategies evolution of all parties

综上可见,仿真分析与各方策略稳定性分析结论一致且具有有效性,对重大工程监管具有现实指导意义.

5 结 论

当前,国家大力推行在建设行业引入“全过程咨询”,这对提高工程建设效率和项目绩效具有重大意义,而公众参与监督则会给企业以威慑作用,敦促企业采取积极的态度参与项目建设.本文通过构建政府监管部门、全过程咨询方、施工方和公众四方演化博弈模型,分析了各方主体策略选择、博弈系统策略组合的稳定性以及相关参数变化对四方主体策略选择的影响,并通过仿真分析验证了分析结论的正确性.本研究得出主要结论如下:

1) 政府行为对其余三方主体行为的选择具有引导作用,因此在重大工程建设过程中,政府应充分发挥监督职能,创新监管方式,并通过科学管理降低监管成本,如建立严格的监管制度,完善奖惩机制等,对违规企业进行罚款、降低企业资质等级、列入失信名单、吊销相关管理人员执业资格等措施,力求避免企业消极行为的发生.

2) 全过程咨询的重点是通过一体化集成服务为业主提供更优的服务,难点是把造价融入设计的全过程,通过全过程造价咨询和监理可以使投资管控在项目勘察设计、施工等各阶段落地.因此,全过程工程咨询可以通过整合设计、造价、监理等方资源,促进企业转型升级,降低服务成本,提升服务的广度和深度;加强企业专业技术人员对工程技术、工程经济、项目管理、财务、合同、法律的学习和认识,利用智慧和经验为建设单位提供高质量的全面咨询服务;通过管理机制、合作信任机制、协调机制、约束机制等,实现全过程咨询管理,形成完整的涵盖全生命周期的咨询服务体系,真正实现项目增值.

3) 施工方的行为对工程质量起着举足轻重的作用,但为了自身利益最大化在项目建设过程中偷工减料等行为屡见不鲜,因此,一方面,相关监管部门或建设单位应加强奖惩以制约施工方的不良行为,如建立健全施工企业信用档案管理制度,规范不良行为的记录、公示与处理;另一方面,施工方应加强信息化建设,如加强BIM等技术的运用,推行项目群、区域链+项目群的管理模式,打破资源协调壁垒,以降低企业风险与成本;注重管理人员能力的培养与提升,加强现场管理,通过健全精细化管理增加企业盈利水平.

4) 公众参与监督有利于提升政府积极监管的概率,提高政府决策过程的透明度,也有利于敦促企业积极履约合规建设工程,避免公共利益受损.因此,公众的参与应贯穿项目的全生命周期,一方面,政府应通过有效的监督奖励措施,鼓励公众积极参与到重大基础工程建设过程监督的工作中;另一方面,政府应加强信息化建设,及时向社会披露项目相关的重要信息,使公众能够参与重大项目的决策和监督.

本研究仍存在一些不足,在项目实际建设中,施工方与其他项目参与方常存在寻租现象,因此,后续研究将在考虑全过程咨询方和施工方可能存在合谋的情况下,分析四方主体的行为策略.