基于博弈關系的BIM應用激勵力度及對策研究

宋家仁

摘要： BIM技術始終追求信息共享、協同工作，可加速行業間信息傳遞，對建筑業的可持續發展具有重大的意義。本文通過分析BIM應用的外部性問題，運用演化博弈理論，建立業主方群體的復制動態模型，討論了激勵力度問題以及開發商群體的穩定演化策略，得出結論并提出相關建議，以期為BIM技術推進提供有益參考。

Abstract： BIM has always pursued information sharing and collaborative work， and it can speed up the information transferring among industry. It is of great significance to the sustainable development of the construction industry. In this paper， through the analysis of the external problems of BIM application， using evolutionary game theory to build a dynamic model of owner replication group， discusses the evolution strategy of incentives and developers for social stability， draws the conclusion and puts forward relevant suggestions， to provide the beneficial reference for promoting BIM.

關鍵詞： BIM；激勵；博弈；對策

Key words： BIM；incentive；game theory；suggestions

中圖分類號：TU17；F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）33-0043-02

0 引言

2015年6月16日，住建部以建質函[2015]159號印發《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，要求各級住房城鄉建設主管部門要結合實際，制定BIM應用配套激勵政策和措施。BIM目標始終追求協同工作和信息共享，可促進建筑業進步，縮小與制造業的差距[1]。Nawari（2012）把BIM的成功因素之一歸功于創造了可持續的社區[2]。因此，BIM技術存在正的外部性。外部性的存在造成業主方收益不完整，部分收益轉化成全社會的收益。政府作為社會利益的代表人，需要實施一定的措施幫助業主減少損失；同時，由于BIM的投入要付出更多的成本，這些同樣造成業主態度消極，所以政府實施一定的激勵相當重要。

1 博弈主體確定

王廣斌（2009）對北美和歐洲應用BIM的21個建設項目在施工前各階段應用過程中項目各參與方的受益情況調研分析表明業主和設計方是最大的受益方，且受益程度要明顯高于其他參與方[3]。而且眾多研究表明：建筑市場的開放商群體是BIM應用的最大受益者。因此，對于我國現行BIM推廣環境下，研究政府對開發商群體的激勵問題對于BIM應用的持續推動顯得極其重要。紀博雅等（2014）考慮到BIM應用的外部性，建立了政府與業主的完全信息動態模型，研究了BIM應用的經濟激勵機制，并提出了建議。

本文則進一步研究激勵力度問題，運用演化博弈構建業主群體的復制動態模型，找到其演化穩定策略，以期為政府實施激勵提供相關指導。

2 模型建立

2.1 分析框架與基本假設

演化博弈理論，亦稱進化博弈理論，是經濟學研究方法的一次創新，其基本分析框架是：以參與人的有限理性為研究邏輯起點，類比生物演化的共性，考慮局中人行為因素以及試錯策略建立博弈均衡模型，并以一種動態的、系統的觀點分析群體行為的反復博弈的進化趨勢。該理論的基本假設如下：

①有限理性。

有限理性即是“有意識的理性的，但這種理性又是有限的”。演化博弈是有限理性約束和初始條件約束下的互為最適反應，是博弈方通過信念學習機制和策略調整機制而逐步實現穩定均衡的博弈形式。

②復制動態模型與進化穩定策略。

有限理性決定著：在一定規模的特定個體博弈過程中，最優策略往往是在學習試錯的過程中獲得的，沿著某條路徑稱為RD；均衡也常常是螺旋改進調整的過程而非一蹴而就，而且還可能會偏離[4]。當在某種狀態下，任何一方不會擅自改變自身的選擇，此時該狀態下的策略稱為ESS。

2.2 模型建立

博弈雙方為政府（Government）與業主（Owner）群體。在博弈時，政府先進行決策，業主觀察到政府的選擇策略后再決策。業主愿意推行BIM技術不是單一企業的行為，而是類似生物進化中群體選擇的結果，他們是有限理性的個體，通過不斷效仿、學習其他業主的行為并進行調整，最后達到穩定均衡。

業主群體在博弈的過程中有兩種選擇：實施BIM技術（Vi=0）和不實施BIM技術（Vi=1），并且假設Vi=0的比例為x，Vi=1的比例為1-x；γ代表政府的激勵力度，γ越大表示激勵力度越大。

當業主建設項目時不實施BIM技術，業主和政府的收益函數分別為：

當業主建設項目實施BIM技術，業主和政府的收益函數分別為：

具體詳見得益矩陣表1所示。

其中a1為業主建設項目不實施BIM時的得益，a2為BIM應用的直接效益與額外價值如項目品牌提升、公司核心競爭力提高等無形效益的之和，c為實施BIM的成本。b1為業主建設項目不實施BIM時政府獲得的收益，b2為業主建設項目實施BIM時政府獲得的收益，b3為業主建設項目實施BIM時政府獲得的額外收益（即BIM應用的外部效益），如長期的社會效益（行業間效率的提升、環境的改善、可持續社區、智慧城市等）。endprint

業主群體的期望收益U1：

3 模型求解

令F（x）=0，可得：x=0，x=1，γ*=a1+c-a2，但是這三個點不一定是策略的穩定均衡策略ESS，其領域穩定性有待進一步分析，用數學的表達就是這些穩定狀態處F（x）的導數F（x）<0，稱為“微分方程的穩定性定理”，即允許x偏離但最終回到點x*，如圖1。由此對均衡狀態點討論如下：

①當γ=γ*，F（x）=0恒成立，則F（x）=0，用復制動態相位圖1中（a）曲線中幾何解釋為，斜率k |x∈ （0，1）=0。此時政府的激勵力度為γ*，業主方群體不會自動向任何一個策略演化，γ=γ*不是ESS，該點為分界點，說明政府的激勵力度開始起作用。

②當γ>γ*時，F（x=0）<0，F（x=1）>0，用復制動態相位圖1中（b）曲線中幾何解釋為，斜率k |x=0<0，k |x=1>0，x*=0是ESS。此時政府若加大激勵力度，可以彌補業主方實施BIM導致的外部效益，從而更多理性的業主方在模仿學習的過程中漸漸采用BIM，即使有部分偏離，也會趨于x*=0，達到真正的穩定。

③當γ<γ*時，F（x=0）>0，F（x=1）<0，用復制動態相位圖1中（c）曲線中幾何解釋為，斜率k |x=0>0，k |x=1<0，x*=1是ESS。此時政府的激勵力度不夠，業主方選擇實施BIM會使自身的利益得不到補償，因此業主方群體的理性選擇是不實施BIM。

4 提升建議

本文基于演化博弈理論分析，建立了政府激勵下業主群體的復制動態模型，并討論了激勵力度以及業主群體的演化穩定策略，對此建議如下：

①激勵力度應本著適度、恰當的原則，過低則起不到效果，過高則易造成財政浪費。

②此外，經過對近幾年國內外BIM應用的政策梳理得知，基本原則是政策引導，分類推動，分段實施。由此，本文擬針對上述激勵基于BIM發展階段提出新的思路：在BIM發展初期，應先發揮政府在產業政策上的引領作用，對于政府投資工程，可以規定一定規模以上（比如投資額、單體建筑面積）的需應用BIM，慢慢帶動全行業的BIM應用；對于企業投資項目，政府需規定每階段實現的BIM應用目標（即新建項目中集成應用BIM的項目比率）。當BIM應用發展到中后期時，此時技術乃至環境已經很成熟，市場不再為BIM應用成本擔憂去追求其帶來的效益，自發應用BIM，步入良好的螺旋發展態勢。同時隨著BIM分階段推進，BIM項目比率達到某個值時，政府則應減慢激勵，轉變成監管者的角色，由市場主導更加符合實際。

參考文獻：

[1]紀博雅，戚振強，金占勇.中國建筑業BIM應用經濟政策設計[J].施工技術，2014，24：58-62.

[2]N. Nawari， BIM standard in off-site construction， J. Archit. Eng. 2012，18 （2）： 107-113.

[3]王廣斌，等.建設項目施工前各階段BIM應用方受益情況研究[J].山東建筑大學學報，2009，05：438-442，459.

[4]謝識予.經濟博弈論（第三版）[M].上海：復旦大學，2010.endprint