BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)變化及應(yīng)對(duì)策略

董 娜， 胡琳璐， 馬文卓

(四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院， 四川 成都 610065)

隨著新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)，財(cái)政支出中基礎(chǔ)設(shè)施投資比重越來越大[1]， PPP(Public-Private Partnership)作為解決公共財(cái)政困難與資金短缺的有效途徑[2]，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中被廣泛采用。截至2018年2月底，全國(guó)PPP綜合信息平臺(tái)[3]已有7381個(gè)項(xiàng)目入庫(kù)，金額達(dá)113628億元。BIM(Building Information Modeling)應(yīng)用作為建筑業(yè)信息化的必然趨勢(shì)，可以提高PPP項(xiàng)目的全生命周期效率、實(shí)現(xiàn)物有所值，達(dá)到提供公共服務(wù)的目標(biāo)[2～5]。BIM和PPP的集成應(yīng)用，不僅具有積極影響，也會(huì)因BIM和PPP的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)帶來負(fù)面影響[6]，因此，BIM驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是PPP項(xiàng)目成功的關(guān)鍵[7]。在PPP項(xiàng)目傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)因素梳理和BIM應(yīng)用對(duì)PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)影響分析的基礎(chǔ)上，采用問卷調(diào)查對(duì)BIM應(yīng)用前后的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，通過對(duì)比分析風(fēng)險(xiǎn)因素的變化，研究BIM應(yīng)用對(duì)PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的影響，并提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)治理辦法。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

成功管理PPP風(fēng)險(xiǎn)的前提是有效地識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)者們對(duì)此已經(jīng)進(jìn)行了許多研究。范小軍等[8]采用層次分析法建立了包含7類共33個(gè)具體指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系；亓霞等[9]通過16個(gè)PPP項(xiàng)目案例的分析，歸納出13個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)因素；李妍等[7,10]通過問卷調(diào)查識(shí)別設(shè)計(jì)了PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；蔡曉琰等[11]基于模糊綜合評(píng)價(jià)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，分析了影響交通基礎(chǔ)設(shè)施PPP項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)的主要風(fēng)險(xiǎn)；Xu等[12]通過文獻(xiàn)研究和情境分析確定了34個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，經(jīng)過兩輪德爾菲問卷調(diào)查法新增了3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，采用模糊綜合評(píng)價(jià)模型得出6組17個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素；Valipour等[13]通過文獻(xiàn)回顧和專家問卷調(diào)查，得出影響PPP項(xiàng)目成功的三類重要風(fēng)險(xiǎn)及最大風(fēng)險(xiǎn)因素。

BIM自應(yīng)用以來，在協(xié)同設(shè)計(jì)、碰撞檢測(cè)、虛擬漫游、方案優(yōu)化、虛擬施工、現(xiàn)場(chǎng)管理和資源管理等方面發(fā)揮了顯著效用[14～16]，但應(yīng)用過程中也存在許多風(fēng)險(xiǎn)，郭立[17]提出BIM應(yīng)用過程中具有技術(shù)、業(yè)主方BIM能力、過程管理、投資收益四大類風(fēng)險(xiǎn)；Chien等[18]通過文獻(xiàn)回顧識(shí)別出應(yīng)用BIM的風(fēng)險(xiǎn)因素，并用決策試驗(yàn)和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室(DEMATEL，Decision Making Trial and Evaluation Laboratory)法確定關(guān)鍵因素。綜上所述，PPP和BIM作為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，在使用過程中都具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前針對(duì)PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)或BIM應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)的研究較多，但針對(duì)二者的集成應(yīng)用，即BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)鮮有研究。

2 BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

2.1 PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素綜述

在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合PPP操作指南與同類指南等，從項(xiàng)目的識(shí)別、準(zhǔn)備與采購(gòu)、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)、移交各階段分析實(shí)際工作內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)來源，梳理PPP項(xiàng)目的傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)因素，結(jié)果如表1所示。

表1 PPP項(xiàng)目各階段風(fēng)險(xiǎn)因素綜述

續(xù)表

2.2 BIM應(yīng)用對(duì)PPP風(fēng)險(xiǎn)的影響

BIM應(yīng)用對(duì)PPP各階段的工作都將產(chǎn)生影響。在對(duì)文獻(xiàn)和相關(guān)案例進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，綜合考慮BIM特點(diǎn)、應(yīng)用價(jià)值、存在風(fēng)險(xiǎn)等，對(duì)應(yīng)用BIM可能給PPP項(xiàng)目帶來的影響進(jìn)行分析。當(dāng)前BIM應(yīng)用的主要價(jià)值和主要風(fēng)險(xiǎn)如表2所示。

表2 BIM主要應(yīng)用價(jià)值和風(fēng)險(xiǎn)

在上述基礎(chǔ)上，分析BIM應(yīng)用對(duì)PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素的影響，如表3所示。

表3 BIM應(yīng)用對(duì)PPP風(fēng)險(xiǎn)的影響

續(xù)表

3 BIM驅(qū)動(dòng)前后的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)

3.1 問卷調(diào)查

結(jié)合表3中的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素及BIM應(yīng)用可能產(chǎn)生的影響，進(jìn)行問卷設(shè)計(jì)。問卷包括兩個(gè)部分，第一部分針對(duì)傳統(tǒng)PPP項(xiàng)目(沒有使用BIM)的23個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，第二部分針對(duì)BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目的23個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。將風(fēng)險(xiǎn)大小分為“很低、低、一般、高、很高”5個(gè)等級(jí)，共計(jì)46個(gè)問題。通過向熟悉BIM應(yīng)用和PPP項(xiàng)目的資深專家定向發(fā)放調(diào)查問卷的形式進(jìn)行調(diào)查，回收問卷56份，剔除無(wú)效問卷7份，有效問卷49份，大于風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)量23的2倍，符合數(shù)據(jù)處理的基本要求。

3.2 數(shù)據(jù)處理

主成分分析法是通過把多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為反映原始評(píng)價(jià)對(duì)象大部分信息的少量主成分，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)降維的目的，可用其進(jìn)行指標(biāo)篩選。但其大多是通過少數(shù)幾個(gè)主成分進(jìn)行評(píng)價(jià)，不能確定指標(biāo)權(quán)重的大小，且主成分的實(shí)際含義并不明確。因此，本文通過基于指標(biāo)信息敏感性的改進(jìn)主成分分析法[17]進(jìn)行指標(biāo)篩選和相關(guān)權(quán)重的確定，具體步驟如圖1所示。

圖1 改進(jìn)的主成分分析法流程

3.3 指標(biāo)篩選

根據(jù)49組針對(duì)BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目的23個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)大小評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，按圖1所述流程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后進(jìn)行基于指標(biāo)信息敏感性的指標(biāo)篩選。首先在保證累計(jì)信息含量不小于70%的前提下，刪除指標(biāo)敏感性較小的指標(biāo)，在相關(guān)系數(shù)大于0.7的指標(biāo)中僅保留敏感性最大的指標(biāo)。經(jīng)過以上篩選，共刪除11個(gè)指標(biāo)，得到BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目的12個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表4所示。

表4 BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)信息含量

3.4 指標(biāo)體系有效性驗(yàn)證

ROC曲線(Receiver Operating Characteristic Curve)，又稱為感受型曲線，是把靈敏度(Sensitivity)作為縱坐標(biāo)，1-特異度(1-Specificity)作為橫坐標(biāo)繪制的曲線。ROC曲線以下面積大小計(jì)為AUC(Area Under Curve)。ROC的AUC值越大，指標(biāo)體系的準(zhǔn)確性越高，如果AUC值能達(dá)到0.9以上，說明體系的準(zhǔn)確性較好。

基于ROC曲線的指標(biāo)體系有效性驗(yàn)證步驟如下：

fi1=aijwj1

(1)

(2)

(2)計(jì)算篩選前各樣本風(fēng)險(xiǎn)值離差的絕對(duì)值δ。δ在0～0.2之間的樣本計(jì)為有效樣本(類型為1)，其他的計(jì)為無(wú)效樣本(類型為0)。

(3)

(3)篩選后指標(biāo)權(quán)重為wj 2，計(jì)算篩選后各樣本的風(fēng)險(xiǎn)值fi2和篩選后各樣本的風(fēng)險(xiǎn)偏離值的絕對(duì)值σ。

fi2=aijwj 2

(4)

(5)

(4)計(jì)算篩選后各樣本的有效概率p。

(6)

(5)取臨界值C0，當(dāng)樣本有效概率p≥C0時(shí)，判定為樣本有效，反之為無(wú)效。結(jié)合表5，6計(jì)算得到C0對(duì)應(yīng)的靈敏度和1-特異度，即ROC曲線上的一個(gè)點(diǎn)。取不同的臨界值，可得多個(gè)點(diǎn)，繪制ROC曲線。把樣本類型和篩選后樣本有效概率錄入SPSS軟件，可得到ROC曲線和AUC值。

按照上述步驟，對(duì)BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的49個(gè)樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)行基于ROC曲線的指標(biāo)體系有效性驗(yàn)證。最后通過SPSS軟件得到ROC曲線(藍(lán)線)如圖2所示，PPP項(xiàng)目的ROC曲線下的面積AUC =0.924>0.9，BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目的ROC曲線下的面積AUC =0.955>0.9，由此可見，篩選后12個(gè)指標(biāo)組成的BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)效果較好。

表5 篩選后風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的判定結(jié)果

表6 ROC曲線相關(guān)指標(biāo)

圖2 PPP項(xiàng)目的ROC曲線

4 BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)變化與對(duì)策

4.1 BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)變化

在采用主成分分析法篩選指標(biāo)的基礎(chǔ)上，將指標(biāo)負(fù)載系數(shù)和主成分方差貢獻(xiàn)率結(jié)合，以指標(biāo)信息敏感性占所有指標(biāo)信息敏感性之和的比例來反映篩選后指標(biāo)的權(quán)重。然后采用TOPSIS法計(jì)算BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)與正理想解之間的距離，距離越小，風(fēng)險(xiǎn)越小，具體結(jié)果如表7所示。通過PPP項(xiàng)目BIM應(yīng)用前后的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比，可知應(yīng)用BIM后PPP項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)較低。

表7 BIM應(yīng)用前后基于TOPSIS的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

4.2 BIM驅(qū)動(dòng)下PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素變化

對(duì)表4中BIM驅(qū)動(dòng)前后的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，如表8所示，12個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素中，BIM應(yīng)用前后的共有風(fēng)險(xiǎn)因素為11個(gè)，其中2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)水平保持不變，4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)水平明顯降低，同時(shí)有5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)水平因BIM應(yīng)用而有所提高。

表8 BIM應(yīng)用前后PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大小排序

無(wú)論是否應(yīng)用BIM，PPP項(xiàng)目的最大風(fēng)險(xiǎn)仍為財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)、付費(fèi)調(diào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)和融資風(fēng)險(xiǎn)；BIM驅(qū)動(dòng)下能夠降低的風(fēng)險(xiǎn)為管理協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)、完工風(fēng)險(xiǎn)、人事風(fēng)險(xiǎn)、資產(chǎn)移交風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)提高的為技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)、合作方違約風(fēng)險(xiǎn)、合同風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。其中變化較為顯著的是BIM的應(yīng)用價(jià)值使得PPP項(xiàng)目的管理協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)和完工風(fēng)險(xiǎn)極大降低，BIM技術(shù)的不成熟性使得PPP項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、合同風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)提高。

4.3 BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策

通過BIM應(yīng)用前后的風(fēng)險(xiǎn)變化分析可知，BIM應(yīng)用對(duì)于財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)、付費(fèi)調(diào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)和融資風(fēng)險(xiǎn)等影響不大，對(duì)于此類風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)通過傳統(tǒng)手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避或降低；對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)提升的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、合作方違約風(fēng)險(xiǎn)、合同風(fēng)險(xiǎn)、投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)等，應(yīng)深入分析風(fēng)險(xiǎn)增大原因并采取對(duì)應(yīng)措施降低風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)風(fēng)險(xiǎn)減少的指標(biāo)，應(yīng)進(jìn)一步挖掘BIM應(yīng)用價(jià)值，充分發(fā)揮BIM帶來的正向作用，降低項(xiàng)目總體風(fēng)險(xiǎn)。其中針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)提高的指標(biāo)，應(yīng)采取如下措施加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范：

(1)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)策略

隨著BIM技術(shù)的成熟和發(fā)展，雖然政府方在不斷調(diào)整和完善BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)建立BIM協(xié)同平臺(tái)。與此同時(shí)，PPP項(xiàng)目特許經(jīng)營(yíng)者應(yīng)根據(jù)自身的BIM應(yīng)用能力，考慮是否外聘資深BIM團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作，搭建BIM軟硬件和人員平臺(tái)，制定合理的BIM應(yīng)用目標(biāo)和實(shí)施方案，確保BIM在PPP項(xiàng)目中的真正落地。

(2)合作方違約風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)策略

BIM應(yīng)用需要各方協(xié)同，PPP項(xiàng)目應(yīng)制定完善的合同，明確BIM相關(guān)工作的責(zé)任主體和成果交付標(biāo)準(zhǔn)，可考慮適當(dāng)提高違約金額，以督促利益相關(guān)方按約定完成或配合完成相應(yīng)工作。BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目很多工作的關(guān)聯(lián)性增強(qiáng)，一方違約的結(jié)果常常是多方受損，所以各利益相關(guān)方應(yīng)做好互相監(jiān)督，嚴(yán)格執(zhí)行違約處罰和補(bǔ)救措施，共同推進(jìn)項(xiàng)目的順利實(shí)施。

(3)投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略

對(duì)于要求采用BIM的PPP項(xiàng)目，政府方應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目類型和市場(chǎng)上有BIM應(yīng)用能力的單位數(shù)量，以充分競(jìng)爭(zhēng)為原則，確定合適的進(jìn)行采購(gòu)式，對(duì)投標(biāo)者BIM能力部分進(jìn)行細(xì)致的審核。在BIM推廣階段，鼓勵(lì)特許經(jīng)營(yíng)者將BIM業(yè)務(wù)外包以及組織培養(yǎng)項(xiàng)目?jī)?nèi)部的BIM團(tuán)隊(duì)，盡可能避免因BIM應(yīng)用帶來的競(jìng)爭(zhēng)不夠充分方面的風(fēng)險(xiǎn)。

(4)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)策略

通過BIM進(jìn)行PPP項(xiàng)目設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)思維、方法和工具等都會(huì)發(fā)生變化。項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)盡快適應(yīng)從二維到三維的觀念轉(zhuǎn)變，熟練掌握BIM軟件的操作，制定切實(shí)可行的BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施指南，做好各專業(yè)協(xié)同，提高設(shè)計(jì)效率和模型質(zhì)量，按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，保證BIM模型滿足精度要求和施工運(yùn)維階段的后續(xù)沿用。

(5)合同風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)策略

BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目，各方職責(zé)權(quán)限、工作流程和成果交付都會(huì)發(fā)生一定變化，在合同擬定階段，PPP項(xiàng)目應(yīng)合理規(guī)劃BIM的應(yīng)用目標(biāo)和實(shí)施方案，在合同中充分考慮BIM應(yīng)用本身的職責(zé)權(quán)限劃分、工作流程安排、成果交付標(biāo)準(zhǔn)和各方協(xié)同問題，同時(shí)也要充分考慮BIM應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)工作的改變，通過詳實(shí)合理的合同條款，明確界定各方職責(zé)權(quán)限及相應(yīng)的懲罰措施，避免因合同條款的模糊、缺失或沖突造成風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

5 結(jié) 語(yǔ)

雖然BIM應(yīng)用會(huì)整體降低PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，但因BIM本身的不成熟和不完善， BIM應(yīng)用在大大降低管理協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)和完工風(fēng)險(xiǎn)等的同時(shí)，也帶來了諸如技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、合同風(fēng)險(xiǎn)、投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)等風(fēng)險(xiǎn)的增加。BIM驅(qū)動(dòng)下的PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，不但要識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，更要分析BIM應(yīng)用對(duì)PPP項(xiàng)目的正向和負(fù)向雙重影響，并采取針對(duì)性的措施，充分發(fā)揮BIM的應(yīng)用價(jià)值，降低PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。