IPD项目利益相关者合作关系演化博弈分析

马　辉，王云龙

（天津城建大学 经济与管理学院，天津 300380，E-mail：844845065@qq.com）

IPD项目利益相关者合作关系演化博弈分析

马辉，王云龙

（天津城建大学 经济与管理学院，天津 300380，E-mail：844845065@qq.com）

与传统的项目交付模式相比，综合项目交付模式（IPD）能极大地缩短工期、减少成本。IPD模式是目前工程项目管理的发展趋势，其精髓是要求各参与方协同合作。因此，参与者间的合作关系对IPD模式成功实践具有重要作用。通过分析各参与者之间的收益和成本，构建出IPD团队进行合作关系的得失矩阵，应用演化博弈理论构建出复制动态方程，并进行了局部稳定性分析，得到整个过程的演化稳定策略（ESS）以及影响演化方向的关键因素，包括各参与者对收益的依赖程度、目标的一致性、信任等。

IPD项目相关利益者；合作关系；演化博弈

随着建设项目数量逐年增多，业主对项目的要求不断提高，使得建筑业工程项目正向工作流程精益化发展，但传统的项目交付模式却逐渐暴露出诸如生产效率低下、成本超支和工期拖延等各种问题［1］。因为在传统的项目交付模式中，实施过程集成化程度差，重要信息不对称，各参与方在项目合作中最先考虑的不是使项目利益最大化，而往往是如何使自己获益最大以及规避风险。为解决这些问题，一种全新的交付模式——综合项目交付模式（Integrated Project Delivery，IPD）应运而生。美国建筑师协会（AIA）在2007年发布的《综合项目交付指南》中提出综合项目交付（IPD）的定义，IPD是一种将人员、系统、业务结构和实践集成到一个过程的、综合所有参与者将最大限度发挥自己的智慧和才华的项目交付模式，从而实现在设计、装配和施工等工程建设的各个阶段优化项目成果、为业主增加价值、减少浪费、最大限度地提高项目整体效率与价值［2］。

IPD模式的精髓是要求各参与方协同合作，在项目的全寿命周期中，各参与方在信任的基础上密切合作、共担风险、信息和收益共享，通过协商做出统一的决定，从而完成项目的目标。在一个IPD项目中，各参与方之间应该互相信任，互相帮助，更应充分理解合作的价值，充分发挥IPD项目的合作优势，因此，各利益相关方之间的合作关系对IPD项目的成功实践起到了重要的作用。

但由于IPD项目参与方都是独立的群体，为了维持其自身的生存发展，不能做亏本生意，都希望通过项目来谋求最大的利益，这样就会造成利益冲突，造成各参与方之间的信任障碍问题。另外，IPD项目中存在的信任障碍会影响各参与方间的信息共享，甚至会对实现项目的目标造成障碍，因此信任的缺失和信息的不共享一直是阻碍IPD项目参与方合作关系顺利发展的关键因素。另外，由于IPD项目要求各参与方之间协同合作，共同承担责任，使各参与方之间的责任交织在一起，但当面对责任问题时，各参与方为保全自身的利益和荣誉，会对责任进行推卸和逃避。而且，由于风险对各参与方的威胁程度不同，就不利于对各参与方之间的风险承担程度进行界定，因此就会造成主要风险承担方对于风险的逃避，而其他参与方必然会受到无辜的牵连，进而影响整个项目的实施。并且，在收益分配方面，有形的收益分配可以按照对项目的贡献程度及其相应的工作范围，但对在项目的实施过程中产生的无形收益，就会造成收益分配的不合理使得项目内部出现争执，导致IPD项目无法成功实施。因此，针对信任缺失、信息不共享、逃避责任、不愿承担风险以及盲目追求单方面利益最大化等障碍，有必要对IPD项目利益相关者之间的合作关系进行分析［3］。

1　IPD项目的合作关系

目前，国外的许多学者对工程项目合作伙伴关系给出了定义。如Cowan等［4］指出项目合作关系可以理解为将契约关系转换为一个具有凝聚力的项目团队的内部关系，这个项目团队遵守一个统一的目标，用清晰的程序，以快速、有效率的方式解决冲突。如Suprapto等［5］认为项目合作关系是通过对各参与方持有的资源和能力的有效利用，在思想和行为上保持一致性，以完成预先设定的目标。因此，IPD项目的合作关系可以理解为项目中各参与方在统一目标的前提下，通过签署合作伙伴关系协议的方式，建立完整的冲突协调和信息沟通机制，实现收益共享和风险合理分担的一种项目合作伙伴关系模式。

在IPD项目的全寿命周期中，各参与方之间始终处于一种合作和竞争的演化博弈关系中。因此，国内的许多学者对IPD项目合作关系的演化博弈进行了研究。如张连营等［6］运用二元语义对问卷调查数据进行处理和运算，建立了各参与方之间的关系质量在不同阶段的演化模型，认为各参与方之间的合作关系质量随着项目的进展逐渐降低。米旭明［7］对工程中的合作关系进行了演化博弈分析，找出了影响整个工程发展的关键因素，并对其进行了分析研究。丁京亚等［8］应用演化博弈理论对IPD项目团队的知识共享进行建模和局部稳定性分析，得到知识共享博弈的演化稳定策略及对其有影响的多个参数。另外，国内还有学者通过调研建立结构方程模型的方式对伙伴间关系的影响因素进行分析。如叶飞等［9］利用结构方程模型对供应链伙伴间信任、关系承诺、信息共享与运营绩效之间的关系进行实证研究，研究表明，不仅要重视与供应链伙伴间建立高水平的信任与关系承诺，而且要善于同供应链伙伴进行信息共享来提高企业运营绩效。王利等［10］根据社会心理学中近关系理论对关系质量进行界定，从关系强度、关系持久性、关系频率、关系灵活性、关系多样性和关系公平性6个维度出发，分析出详细的衡量指标，构建了供应链伙伴关系质量测量的指标体系，确定了合作关系关键的影响因素及其权重。

2　IPD项目相关利益者合作关系演化博弈模型

演化分析研究对象是一个“种群”（population），注重分析种群结构的变迁，而不是单个行为个体的效应分析。其核心问题是找到整个种群抵抗变异战略侵入的一种复制动态过程，通过分析可以得出影响整个种群演化方向的关键因素，从而可以得出相应的应对策略，最终达到引导种群合理发展的目的［7］。IPD项目实践是在项目的全寿命期中通过IPD项目合作伙伴的真诚支持与合作，为业主最大限度地创造价值、减少不必要的浪费，促进建筑工程集成化，最终的目标是实现项目的成功。但在IPD实践过程中，尽管各参与方是在一种良好的协作氛围下工作，由于受企业文化及其他方面的影响，在决策中必然会产生“变异”，但只有进化优良的“变异”才能够存活下来。进化就是一种在学习和模仿的环境下不断尝试的过程，但不良“变异”的存在使得这个过程具有适应性和改进性。因此，研究IPD项目伙伴间的关系，必然需要分析各参与方合作关系的动态演化博弈过程。

2.1模型分析的基本假设

IPD团队是由业主、设计方、监理方、施工方等构成，演化博弈分析的对象是群体，为了更好地分析IPD项目参与者之间的博弈关系，一般选取两个群体A和B进行分析。并提出如下假设：

（1）有限理性。传统的博弈理论假定博弈群体从完全理性的角度出发，利用“纳什均衡”来推测出在完全信息条件下博弈方的策略选择行为。但是，在现实生活中的群体并不是完全理性的，完全信息和完全理性的条件基本不可能实现。演化博弈论既不要求博弈方是完全理性，也不要求完全信息的条件，从一种全新的视角来分析［12］。博弈方的有限理性表明IPD项目参与者无法立即通过最优化运算得到最优策略，而是需要一个进化性的调整过程。

（2）复制动态。IPD项目参与者群体为追求优势策略，会进行策略的动态调整，采用不同策略的群体比例会发生变化，博弈群体会在其所处环境的各种随机性因素的影响下，通过不断的试错和学习来找到最优稳定策略，并利用这个均衡来预测参与者的群体行为，最终使得较好的策略会逐渐被更多的群体所接受。

（3）演化稳定策略。假设IPD项目参与者群体策略系统是由全部选择某一指定策略的大群体和选择其他策略的“变异”小群体组成，如果“变异”小群体在博弈过程中选择其他策略的收益大于大群体个体在博弈过程中选择某一指定策略所得到的收益，那么小群体就能够入侵大群体。反之就不能够入侵大群体并在演化博弈过程中逐渐消失，那么该群体策略系统的状态就达到了演化稳定，此时该群体选择策略就是演化稳定策略。也就是在演化博弈的过程中，具有有限理性的个体为追求利益不断地对其选择的策略进行改变从而使自身利益最大化，最终达到动态均衡的状态。在这种状态下，任何一个个体不愿再单方面改变其选择的策略，此时均衡状态下所选择的策略为演化稳定策略［11］。

2.2IPD项目团队博弈的得失矩阵

IPD参与者对合作关系进行决策时，需要对每次的决策选择进行收益和成本的分析，建立博弈的得失矩阵。

（1）IPD团队中群体A和群体B均有两种不同的选择。群体A的选择策略有“支持团队合作”和“不支持团队合作”；群体B的选择策略也是“支持团队合作”和“不支持团队合作”。

（2）设在群体A中，选择“支持团队合作”策略的比例为x，选择“不支持团队合作”策略的比例为（1-x）；同样，群体B选择“支持团队合作”策略的比例为y，选择“不支持团队合作”策略的比例为（1-y）。

（3）群体B的选择无论是“支持团队合作”策略，还是选择“不支持团队合作”策略，群体A选择“不支持团队合作”策略的收益均为0；当群体B选择“支持团队合作”策略时，群体A也选择“支持团队合作”策略的收益为V1，即由于双方合作产生的收益；当群体B选择“不支持团队合作”策略时，群体A选择“支持团队合作”策略的收益为（-C1），即由于群体A为支持团队合作所付出的初始成本。

（4）群体A的选择无论是“支持团队合作”策略，还是选择“不支持团队合作”策略，群体B选择“不支持团队合作”策略的收益均为0；群体A选择“支持团队合作”策略时，群体B也选择“支持团队合作”策略的收益为V2，即由于双方合作产生的收益；群体A选择“不支持团队合作”策略时，群体B选择“支持团队合作”策略的收益为（-C2），即由于群体B为支持团队合作所付出的初始成本。

通过上述分析，构建博弈模型，得出群体A和群体B间的博弈得失矩阵，如表1所示。

表1　群体A和群体B的博弈矩阵

2.3博弈模型关系式的建立及分析

2.3.1群体A和群体B间的复制动态方程

根据博弈矩阵表，对于群体A来说，选择“支持团队合作”策略的期望收益为U1A，选择“不支持团队合作”策略的期望收益为U2A，群体A的平均期望收益为

由上述群体A期望收益，可得出群体A在选择“支持团队合作”策略的复制动态方程：

同理，对于群体B来说，选择“支持团队合作”策略的期望收益为U1B，选择“不支持团队合作”策略的期望收益为U2B，群体B的平均期望收益为

由上述群体B期望收益，可得出群体B在选择“支持团队合作”策略的复制动态方程：

2.3.2群体A的复制动态方程分析

令F（x）=0，得出群体A复制动态方程的两个可能稳定点，x1=0，x2=1以及当y=y*时，无论x为何值，F（x）=0且F′（x）=0，即当群体B选择“支持团队合作”的比例达到时，群体A选择“支持团队合作”和“不支持团队合作”的比例达到均衡。当y＞y*时，F′（x）＞0，F′（1）＜0，因此x2=1是群体A的演化稳定策略，即当群体B选择“支持团队合作”的比例超过y*时，群体A的最优反应策略是“支持团队合作”；当y＜y*时，F′（0）＜0，F′（1）＞0，因此x1=0是群体A的演化稳定策略，即当群体B选择“支持团队合作”的比例小于y*时，群体A的最优反应策略是“不支持团队合作”。群体A的演化博弈复制动态方程相位图如图1所示。

图1　群体A的演化博弈复制动态方程相位图

2.3.3群体B的复制动态方程分析

令F（y）=0，得出群体B复制动态方程的两个可能稳定点，y1=0，y2=1以及当x=x*时，无论y为何值，F（y）=0且F′（y）=0，即当群体A选择“支持团队合作”的比例达到时，群体B选择“支持团队合作”和“不支持团队合作”的比例达到均衡。当x＞x*时，F′（0）＞0，F′（1）＜0，因此y2=1是群体B的演化稳定策略，即当群体A选择“支持团队合作”的比例超过x*时，群体B的最优反应策略是“支持团队合作”；当x＜x*时，F′（0）＜0，F′（1）＞0，因此y1=0是群体B的演化稳定策略，即当群体A选择“支持团队合作”的比例小于x*时，群体B的最优反应策略是“不支持团队合作”。群体B的演化博弈复制动态方程相位图，如图2所示。

2.4局部平衡点稳定性分析

利用雅可比矩阵对上述5个局部平衡点的稳定性进行分析［12］。雅可比矩阵为：

图2　群体B的演化博弈复制动态方程相位图

将复制动态方程式（1）和式（2）代入上述矩阵式（3）中，可得矩阵式（4）：

当某个局部平衡点可以使得雅可比矩阵的行列式det（J）＞0且雅可比矩阵的迹tr（J）＜0时，该局部均衡点处于稳定状态，对应的是群体A和群体B的ESS（演化稳定策略）。对于5个局部均衡点的稳定性分析结果如表2所示。

表2　局部稳定性分析结果

由表2可知，局部均衡点（0，0）和（1，1）是演化稳定策略（ESS），分别对应IPD项目参与者合作关系的两种策略形式，即“支持团队合作”和“不支持团队合作”。（0，1）和（1，0）是两个不稳定的状态点，是个鞍点。因此，可以绘制出群体A和群体B合作关系的演化博弈相位图，如图3所示。

图3　IPD项目相关利益者合作关系演化博弈过程

当群体A和群体B合作关系的初始状态位于由F1F2F5F3状态点连成的区域内时，合作关系经过一段时间的演化过程最终收敛于局部稳定点F1，群体A和群体B均会选择“不支持团队合作”策略。当群体A和群体B合作关系的初始状态位于由F4F2F5F3状态点连成的区域内时，合作关系经过演化最终收敛于局部稳定点F4，群体A和群体B均会选择“支持团队合作”策略。因此，由F2F5F3连成的折线是群体A和群体B合作关系演化博弈收敛于不同的演化稳定策略的分界线。

3　模型结果分析

从上述的模型结果可以看出，IPD项目参与者之间的合作关系在演化过程中是具有动态性的。

（1）由图3的分析结果可知，区域F1F2F5F3是IPD参与者倾向于选择“不支持团队合作”策略，区域F4F2F5F3是IPD参与者倾向于选择“支持团队合作”策略。两个区域的面积之和是1，因此，区域F4F2F5F3的面积大小取决于鞍点F5的位置，这个区域的面积越大，证明IPD参与者选择“支持团队合作”的概率也就越大。

（2）在IPD项目演化博弈过程中，可以看到IPD团队中“支持团队合作”和“不支持团队合作”的策略是相互交织在一起的。因此，整个博弈过程具有动态性。同时，IPD团队的合作收益V1、V2对整个过程合作关系的演化方向起到了重要作用。由鞍点F5的计算公式可见，IPD团队中双方对合作关系的收益依赖程度越高，演化的方向渐渐收敛于均衡点F1，双方的合作关系就会陷入困境。因此，IPD的参与者应当更加重视与其他参与方的合作，演化的方向收敛于均衡点F4的概率就越大，各参与方选择“支持团队合作”策略的概率也就变大。

（3）鞍点F5的位置还与IPD团队各参与方为支持团队合作所付出的初始成本C1和C2有关，一些关键性的因素会影响初始成本，例如目标一致性、承诺、信任、共同解决问题的能力等。因此，各参与方在选择合作伙伴进行合作时，应当首先对目标合作伙伴的合作能力进行评价，然后根据自己的情况，选择最合适的合作伙伴，从而在今后的工作过程中提高合作的成功率。

4　结语

本文应用演化博弈对IPD项目利益相关者的合作关系进行了分析，表明IPD项目的参与者的策略经过演化最终都会选择“支持团队合作”或“不支持团队合作”。而且，分析出一些影响整个演化方向的关键性因素，包括参与者之间对利益的依赖程度、目标的一致性、信任等。在IPD项目中，各参与者利用这些影响因素对合作伙伴进行评价来选择适合自己的合作伙伴，从而在工程中建立稳固的合作伙伴关系。本研究的不足之处在于只是分析了合作关系的演化方向，对一些关键性因素是如何影响整个演化方向，并没有做出具体的分析，这应是今后进一步研究的方向。

［1］杨一帆，杜静.建设项目IPD模式及其管理框架研究［J］.工程管理学报，2015，29（1）：107-112.

［2］The American Institute of Architects（AIA）.Integrated project delivery：A Guide［M］.Washington：American Institute of Architects，2007.

［3］张连营，赵旭.工程项目IPD模式及其应用障碍［J］.项目管理技术，2011，9（1）：13-17.

［4］Cowan，C.Gray，C.&Larson，E.Project partnering.Project Management Journal，1992，22，5-11.

［5］Suprapto M，Bakker H L M，Mooi H G，et al.Sorting out the essence of owner-contractor collaboration in capital project delivery［J］.International Journal of Project Management，2015，33（3）：664-683.

［6］张连营，汪炼念，谷李忠.IPD项目参与方合作关系质量演化［J］.土木工程与管理学报，2015，32（4）：1-7.

［7］米旭明.工程项目合作关系的演化博弈分析［J］.系统仿真技术，2007，3（4）：225-228.

［8］丁京亚，张连营，谷李忠.IPD项目团队知识共享演化博弈分析［J］.项目管理技术，2016，14（3）：13-18.

［9］叶飞，徐学军.供应链伙伴关系间信任与关系承诺对信息共享与运营绩效的影响［J］.系统工程理论与实践，2009，29（8）：36-49.

［10］王利，张霜.供应链合作关系质量的测量指标体系构建［J］.江苏科技大学学报（自然科学版），2014，28（1）：70-76.

［11］范如国.博弈论［M］.武汉：武汉大学出版社，2011.

［12］Friedman D.Evolutionary games in economics［J］. Econometric，1991，59（3）：637-666.

Evolution Game Analysis of Stakeholders' Cooperation in IPD Project

MA Hui，WANG Yun-long
（College of Economics and Management，Tianjin Chengjian University，Tianjin 300380，China，E-mail：844845065@qq.com）

Compared with the traditional project delivery model，IPD greatly shorten the construction period，reduce cost. IPD is the development trend of engineering project management at present，and its essence is to require the participation of all parties to cooperate. Therefore，the cooperation between the participants has an important role in the successful practice of IPD. Through the analysis of benefits and costs among the participants，the pros and cons of matrix of IPD team cooperation relationship is constructed. A replicated dynamic equation is built by the application of evolution game theory. The local stability is analyzed，the whole process of the evolutionary stable strategy（ESS）and the influence factors are obtained.

stakeholders in IPD project；cooperation；evolution game analysis

F284

A

1674-8859（2016）05-093-05

10.13991/j.cnki.jem.2016.05.018

2016-08-04.

天津市哲学社会科学研究规划项目（TJGL12-146）.

马辉（1979-），女，博士，副教授，研究方向：工程项目可持续建设管理，绿色建筑运营与管理；

王云龙（1992-），男，硕士研究生，研究方向：工程项目管理，绿色建筑运营与管理。