BIM项目业主与设计方公平关切利益分配研究论文

BIM项目业主与设计方公平关切利益分配研究

颜 磊

(上海顶新工程规划设计有限公司，上海 201315)

摘要： 业主方与其他参建单位之间合理的利益分配是提高水利行业各参建单位使用BIM技术积极性的关键。文章针对业主方和设计方引入公平关切理论，建立业主方和设计方的利益分配模型；通过模型求解分析，得到双方利益分配最优比例；采用数值仿真方法对研究结果进行验证。

关键词： BIM；公平关切；利益分配

1 概述

随着我国社会经济和信息技术的迅猛发展，人们对于水利建设工程项目的需求发生了巨大的变化，致使当今的水利建设工程项目规模日趋庞大，内容日渐复杂。传统的项目管理方式很难再适应时代发展要求，在此背景下，BIM(Building-Information-Modeling)，即建筑信息模型应运而生。BIM是利用数字化的方式表达工程项目功能特性，通过工程项目信息共享，为工程项目全生命周期内各种决策提供有力支持，是一种在三维数字技术基础上，对项目相关信息进行集成的数据模型^[1]。近年来，国家也通过采取积极的措施以推进BIM技术的应用。2015年，住建部印发了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》以引导工程项目各参建单位积极应用BIM技术。2017年10月，住建部发布《建筑信息模型分类和编码标准》以规范工程项目建设过程中项目产品信息交换和共享过程，促进建设工程信息化发展^[2]。

工程高边坡危害后果分析是通过对边坡影响范围内的承灾体进行识别，分析承灾体价值、灾害到达承灾体概率、承灾体时空概率、承灾体易损性，进而估算人身伤害损失和财产损失[15]。

各级政府已经相继出台相关政策来推动BIM技术在我国建设工程领域的应用和发展，但由于BIM技术在我国仍然处于发展阶段，大多数水利企业对其仍然抱着观望态度^[3]。在此背景下，采取有效措施提高各水利企业使用BIM技术的积极性就成了进一步推动BIM技术应用的关键。相关研究表明，业主方是BIM技术应用的最大受益者^[4]，主要表现在提升产品品质、降低项目运营成本等方面。为了实现这种利益的可持续性，业主方可以采用将利益进行合理分配的方式，提高其他参建单位合作使用BIM技术的积极性，从而推动BIM技术在全行业、项目建设各阶段的使用。设计一种既能提高其他参建单位使用BIM技术的积极性，又能使得自身利益最大化的利益分配方式则是当前亟待解决的问题。与此同时，其他参建单位作为经济理性人在利益分配时，不仅会关注自身的利益所得，还会关注他人的利益所得，这也增加了业主方选择合理分配方式的难度。因此，在考虑其他参建单位公平关切的基础上，设计一套合理的利益分配方式对于提高各参建单位使用BIM技术的积极性，推动BIM技术的发展具有重要的意义。

2 研究现状

目前关于BIM项目利益分配的研究还处于探索期，已有研究主要集中在应用BIM技术对于项目进度管理、成本管理、质量管理等方面的贡献。

2 .1 BIM 技术进度管理研究现状

张国庆^[5]认为在工程项目建设过程中应用BIM技术来实施项目进度控制，可以大大提高建设工程项目整体的效益；程雨婷等^[6]提出将BIM技术应用于项目进度管理，可以优化进度管理流程，降低工程项目建设风险；牛博生^[7]认为在建设工程领域引入BIM技术，可以改进项目进度管理流程，并提出了改进后的项目进度管理过程；贾亚锋^[8]认为将BIM技术应用于施工进度管理，不仅可以加快工程信息传递的速度，而且有利于提高项目进度管理的效率。

相比较于其他类电视节目，体育类节目内容充实而且节奏快，该类节目的观众群体较为固定，主要是喜爱体育运动或者竞技的人。因此，体育类节目主持人必须了解各种比赛规则，以及比赛双方的水平高低、风格差异等。在赛事当中对运动员的得失能够快速地给出分析结果，而且在播报中必须精简明显，情感激昂，让观众身临其境。

2 .2 BIM 技术成本管理研究现状

李波^[9]建立了BIM环境下的成本管理流程，并提出BIM技术的应用可以显著提高工程项目成本管理水平；于景飞等^[10]认为BIM技术的应用可以降低施工阶段材料损耗，减少现场施工时间，优化施工方案实现成本的降低；拾秋月等^[11]构建了BIM项目成本控制的流程，并阐述了BIM技术在项目事前、事中、事后控制方面的优势；闫文凯等^[12]认为BIM技术的应用可以省略传统工程造价中建模这一过程，将有效提高成本管理效率。

2 .3 BIM 技术质量管理研究现状

*Donald Francis，A Companion to Beethoven’s Pianoforte Sonatas，ABRSM1998，Copyright 1931 by The Associated Bcard of the R.A.M.R.C.M.，P.122.

2 .4 现有文献

已有文献为BIM技术的应用和推广提供了重要的理论依据，但是目前关于BIM项目利益分配问题的研究还比较少，且鲜有考虑其他参见单位公平关切的研究。业主方如何与其他参建方进行合理的利益分配将是BIM环境下工程项目建设能否顺利完成的关键。为此，本文基于公平关切理论，以设计方为例，建立业主方与设计方的利益分配模型，研究影响双方利益分配的影响因素以及最优的利益分配策略，最后根据研究结果为业主方和设计方的利益分配选择提出对策建议。

3 问题描述与模型构建

3 .1 问题描述

在水利工程项目建设过程中应用BIM技术业主方获得的利益要远远大于设计方获得的利益，同时双方都将因为使用BIM技术而付出额外的技术、人力等成本，但这些信息对方无法获知。直接导致业主方和设计方在应用BIM技术的过程中产生双边道德风险问题。为此，需要将公平关切理论引入到利益分配模型中，用公平关切效用函数来反应设计方的利益分配效用。

3 .2 基本假设

通常采用回溯法对两阶段动态博弈进行求解，即先假定设计合同的各项参数给定，以求出第二阶段业主方和设计方双方的最优努力程度，求解过程如下。

(2)业主方和设计方将BIM技术应用于水利工程项目建设所投入的知识技术等成本是不可测的，且为私人信息。但是可以通过项目价值增值的多少来体现。

(3)业主方分配给设计方的利益为项目价值增值的一定比例，且最佳的分配比例可以同时满足业主方和设计方的投资收益要求。

3 .3 模型构建

在BIM项目中，业主方的项目收益主要包括项目基本收益以及采用BIM技术带来项目增值(包括节约的成本、工期等)。因此，业主方投资项目的收益函数可以表示为：

R =p ₁+φp ₁(b ₁x ₁+b ₂x ₂+θ )

(1)

式中，R —业主方的总收益；p ₁—项目基本收益；φp ₁(0≤φ ≤1)—通过采用BIM技术获得的项目增值收益；b ₁，b ₂(0≤b ₁，b ₂≤1)—业主方和设计方的努力水平；x ₁，x ₂(0≤x ₁，x ₂≤1)—业主方和设计方的效率系数；θ —外部环境的不确定性的影响，θ ～(0，σ ²)。

在BIM项目中，设计方获得的收益包括固定合同价及业主分配的额外收益，因此，设计方的收益函数可以表示为：

S =p ₂+δφp ₁(b ₁x ₁+b ₂x ₂+θ )

(2)

未来的十年，将是中国邮轮产业发展的黄金十年，也是解决在过去十年发展中所产生的问题的关键十年。只有解决这些限制中国邮轮产业进一步发展的关键问题，才能够使邮轮产业成为中国旅游业的主力军和排头兵，从而使开发中国邮轮产业发展的潜力、突破目的地及时间选择的局限性、规范邮轮运营模式，使中国邮轮产业真正做到与国际接轨等最终目标。

水利工程项目建设过程中的成本包括一般的建设成本以及采用BIM技术所投入的知识技术成本，因此成本函数表示为：

式中，p ₂—设计合同约定的合同价格，δ (0≤δ ≤1)—设计单位的利益分配比例。

唐宋诗之争由来已久，南宋时期，严羽的《沧浪诗话》是中国文论史上最重要的诗学著作之一，他明确标举盛唐诗歌的玲珑气象，反对以“江西诗派”为代表的宋诗，批评其“以文字为诗，以才学为诗，以议论为诗”。《沧浪诗话》中对待唐宋诗的态度，影响了元明两代，并为明七子的宗唐提供了理论依据。诗史发展到明代，宗唐之风愈演愈烈，明代最主要的诗学流派前七子和后七子论诗都主张“诗必盛唐”，明末清初的“云间派”以及清初的“西泠十子”受其影响，论诗也以“诗必盛唐”为宗旨。

c =c _j +c _y

(3)

式中，合理的建设成本c _j =c _j1 +c _j2 ，c _j1 ，c _j2 —业主方和设计方为完成项目的建设所付出的成本，为常数；知识技术投入成本c _y =c _y1 +c _y2 ，c _y1 ，c _y2 —分别表示业主方和设计方采用BIM技术而投入的知识技术成本的货币化，为常数，表示业主方和设计方的积极努力的成本系数。

r ₂=E (S -c _y2 -c _j2 )

r =E (R -c _y1 -c _y2 -c _j1 -c _j2 )

β的引入是为了弥补假设所造成的影响，因为可能在有些情况下错误的匹配并不是一个随机分布，当β为1的时候，即表示正好满足错误的匹配是服从一个随机分布的。pt表示的是已知ab区域表示的是同一位置的时，区域a中的一个点匹配从a到b的可能性，也就是当点的匹配是对的话，那么旁边的点支持它的概率大小。

(4)

r ₁=E (R -S -c _y1 -c _j1 ) =(p ₁-p ₂)+(1-δ )φp ₁(b ₁x ₁+b ₂x ₂)

(5)

由此可以分别得到整体、业主方以及设计方三者的期望收益函数：

(6)

3 .4 模型分析

现代经济学通过研究发现决策者并不是理性自利的而是有限自利的，对于现实生活中的利益分配问题，决策者不仅会关注自身利益收入，同时还会关注他人的利益收入。根据假设(1)业主方和设计方分别具有公平中性和公平关切的特点，通过公平关切系数λ 的引入，再结合式(5)、(6)，就可以得到关于设计方的公平关切效用函数：

微流控芯片的整体结构如图1所示,包括PCB板、集成阵列电极的微流道及接口等。芯片通道入口选用“Y”型,方便不同种类细胞的混合和分离。芯片主通道上分布3个多电极阵列截面,用于主通道内部的电阻抗成像检测。PCB板中印刷了芯片所需的电路,电极通过分布在PCB板两侧的插针接口与其他仪器进行信号传输,芯片的基板则通过螺钉和固定板固定在PCB板中。

L ₂(r )=r ₂-λ (r ₁-r ₂)=(λ +1)r ₂-λr ₁

虽然电气设备在设计时已经考虑了防振问题，但是由于周边或自身工作时的振动，容易引起电气设备的紧固螺丝松动，接插件等的松动，插件板的松动等，进而会引起电气接触不良、断线、脱落、开焊、错位、使动作失常和控制失灵。因此，对于振动大，或者振动对设备运行造成威胁的场合必须采取防震、隔振的措施。

(7)

由于设计方是公平关切的，所以λ >0。

(1)当r ₂≥r ₁时，随着设计方和业主方利益差异的不断增加，设计方的实际效用将随之不断增加。

李亚东等^[13]提出基于BIM的质量管理流程，并认为将BIM技术应用于工程项目质量管理的实施重点为材料设备管理等内容；王剑阁等^[14]提出了基于BIM的质量控制体系和流程，并提出通过质量信息的传递和共享可以提高工程质量；于凯^[15]通过研究提出将BIM技术应用于装配式建筑的质量控制中，可以有效提高工程质量控制水平。

(2)当r ₂<r ₁时，随着设计方和业主方利益差异的不断增加，设计方的实际效用将随之不断减小。

其次，假设业主方和设计方各自最优努力程度不变，考虑系统整体利益最大化对利益分配比例进行决策。将式(11)、(12)一起代入式(4)中，同时令可以得到：

在最近新推出了DA10和DA30系列协议转换器中，不仅继承了DSP系列产品的多协议转换（300多种协议库）、数据记录和网页监控等功能特征，而且内置MQTT协议，只需简单的点击操作，加快了IIoT的流程；嵌入式的OPC统一架构服务器（OPC UA）功能，无需单独的系统硬件，即可满足各类增强型功能；其强劲的云平台可轻松实现工厂内的远程访问和统一架构的部署。

因此，公平关切条件下，业主方和设计方采用BIM技术的利益分配模型可表示为：

s .t .b ₁∈arg maxr ₁

b ₂∈arg maxL ₂

(8)

(1)在水利工程项目的全生命周期中，业主方和设计方都是风险中性的，并且设计方具有风险厌恶特性。业主方是公平中性的，而设计方是公平关切的。

将式(5)对b ₁求导，将(7)对b ₂求导，得到：

(9)

-λ (1-δ )φp ₁x ₂

(10)

令∂r ₁/∂b ₁=0，∂L ₁/∂b ₂=0，可以得到：

(11)

(12)

水利工程项目采用BIM技术的利益分配问题可以看作是业主方和设计方之间的动态博弈问题，其中，第一阶段为业主方确定设计合同，第二阶段为确定业主方和设计方为采用BIM技术而投入的知识技术数量。

(13)

由此，业主方和设计方各自的最优努力程度可表示为：

(14)

(15)

将式(13)和(14)分别对λ 求导，可以得到：

恒成立。

恒成立。

由恒成立可以得到，业主方与设计方的最优利益分配比例δ ^*是设计方公平关切系数λ 的单调递增函数，即随着设计方公平关切程度的提高，业主方给与设计方更多的利益分配才能达到激励效果；业主方的最佳努力程度是设计方公平关切系数λ 的单调递减函数，即设计方的公平关切程度越大时，业主方的努力水平会越低，原因在于，随着设计方公平关切程度的提高，业主方将分配给设计方更多利益，才能达到既定的激励效果，继而致使业主方自身的努力程度降低。

4 数值仿真

为了检验研究结果，本文运用MATLAB软件对研究结果进行数值模拟，通过相关数据的假设，来分别对最优分配比例与设计方公平关切系数以及业主方的最佳努力程度与设计方公平关切系数之间的关系进行分析。

3.观察组和对照组患者病情复发情况：2组CP患者定期随访1年，观察组复发2例，复发率1.4%；对照组复发15例，复发率10.9%。观察组CP患者病情复发率显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

(1)假设，x ₁=0.6，x ₂=0.7，η ₁=η ₂=0.5，b ₁=0.8，p ₁=1，φ =0.5，则可以得到业主方和设计方最优分配比例与设计方公平关切系数之间的关系如图1所示。

图1 最优利益分配比例 δ ^* 与设计方公平关切系数 λ 关系图

通过观察图1可以发现，最优利益分配比例δ ^*随着设计方公平关切系数λ 的增大而不断增大，即业主方与设计方的最优利益分配比例δ ^*是关于设计方公平关切系数λ 的单调递增函数，与研究结果所得的结论相符。

(2)假设，x ₁=0.6，x ₂=0.7，η ₁=η ₂=0.5，δ =0.7，p ₁=1，φ =0.5，则可以得到业主方的最佳努力程度与设计方公平关切系数如图2所示。

图2 业主方的最佳努力程度 与设计方公平关切系数 λ 关系图

通过观察图2可以发现，业主方的最佳努力程度会随着设计方公平关切系数λ 的增大而不断减小，即业主方的最佳努力程度是关于设计方公平关切系数λ 的单调递减函数，与研究结果所得的结论相符。

1.3 评定标准 ①手部水肿测量：采用排水法测量，选用由Brand和Wood根据阿基米德原理设计的体积测量器，将手浸入装入水的容器至腕横纹处，测量排出水的体积从而算出肿胀手体积[7]，患手和健手的体积差表示肿胀程度，分别测量3次取其平均值。②关节活动度(range of motion,ROM)测量：用量角器测量II-Ⅴ指掌指关节屈曲最大关节活动度(maximum metacarpophalangeal joint,MMP)，测量3次取其平均值[2]。

5 结论

在水利工程项目建设管理过程中应用BIM技术，不仅能够显著提高我国水利工程建设管理水平，同时也符合时代发展的要求。根据本文研究结果可以得到如下启示：合理的利益分配有利益实现水利工程项目整体利益最大化，为此业主方在进行利益分配时既要考虑其他参与方的贡献程度，还要考虑其公平关切特点，通过公正合理的利益分配，来维持与其他参建单位稳定的合作关系；为保证业主方的积极性，不使合作破裂，设计方也不能无限的要求更多的利益分配，要根据最有利益分配比例索取合理利益，以促成双方合作的顺利进行。

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中图分类号： F284

文献标识码： B

文章编号： 1008- 1305(2019)04- 0155- 04

DOI： 10.3969/j.issn.1008- 1305.2019.04.046

收稿日期： 2019- 03- 25

作者简介： 颜 磊(1992年—)，男，助理工程师。

标签：bim论文;  公平关切论文;  利益分配论文;  上海顶新工程规划设计有限公司论文;