全过程工程咨询联合体收益分配模型研究

作者:崔淑梅 闫艺鑫 庞玉成
单位:烟台大学土木工程学院 滨州医学院卫生工程管理研究所
摘要:以联合体的方式开展全过程工程咨询,合理的收益分配方式至关重要。为了建立公平合理的收益分配机制,基于AHM和熵权法对资源投入、风险分担、合同执行度、创新能力四个收益分配影响因素权重进行修正,构建修正Shapley值法的收益分配模型。最后通过算例进行分析,验证该模型的合理性和可行性。
关键词:全过程工程咨询联合体收益分配Shapley值
作者简介:崔淑梅,女,生于1975年,山东平度人,副教授,研究方向:工程项目管理。;*庞玉成,男,生于1977年,山东滨州人,博士,教授级高级工程师,研究方向:工程项目管理。

1 引 言

随着工程咨询行业的不断发展,传统的“碎片式”工程咨询服务由于割裂了项目的内在联系,难以满足业主的需求,国际通行的做法是为建设项目提供全过程工程咨询服务。目前国内具有实力提供全过程工程咨询的机构还很少,大部分企业需要以联合体参与全过程工程咨询项目。项目结束后,成员根据事先合同约定的方案进行利益分配。在全过程工程咨询模式中,各参建方的收益分配对全过程工程咨询项目的成功起着至关重要的作用,任何一方对分配方式不满意都可能导致联合体的解体或服务质量降低,给业主带来不可估量的损失。

全过程工程咨询的概念在国内提出的较晚,当前研究较多集中于全过程工程咨询组织模式研究、业务流程研究、集成管理研究、推行全过程工程咨询面临的问题与对策分析等,针对全过程工程咨询收益分配的研究很少,缺乏深层次的理论和实证研究,但该问题又是全过程工程咨询联合体成功的关键因素。基于以上研究,本文对比发现,Shapley值法计算简单,分配公平,更适合研究全过程工程咨询联合体收益分配问题。本文从资源投入、风险分担、合同执行度、创新能力四个角度对传统Shapley值进行修正,使收益分配更加公平合理。

2 收益分配需要考虑的因素

Shapley值法常用于解决多方共同合作完成一个项目时的收益分配问题,它根据联合体各成员对项目的边际贡献来进行收益分配。事实上,在全过程咨询项目中影响收益分配的因素除了边际贡献率,还有各参与方的资源投入,风险分担,合同执行度,创新能力等。图1表示全过程工程咨询联合体收益分配影响因素。

2.1 边际贡献率

边际贡献率是指边际贡献在收入中所占的比重,根据联合体中各成员的际贡献率来进行收益分配,可有效调动联合体成员工作的积极性,是收益分配最重要的影响因素。而Shapley值的核心思想正是按照成员对联盟的边际贡献率将收益进行分配。

2.2 资源投入

投资的本质是追求利润,资源投入是收益分配时需要考虑的重要因素。此处的资源一般包括启动资金、人力资源、材料设备、固定资产和无形资产等。各成员企业在联合体中的分工不同,故不同企业资源投入比例和形式不尽相同,在计算投资比例时需要考虑双方不同形式的资源投入。

在确定联合体各成员资源投入时,需要将不同形式的资源进行量化计算,并按照各自投资比例,在利益分配中给予一定权重的考虑。

2.3 风险分担

Shapley值法假定联合体各成员是风险中性的,每个成员所分担的风险是相同的,均为1/n。事实上,联合体项目各成员所承担的风险显然是不同的,根据收益与风险对等原则,收益大小应与风险呈正相关关系。联合体成员通过对项目风险的合理分配,不仅可以将各自分担的风险控制在可接受的范围内,还可以有效地控制风险,从而降低整个项目的风险。本文基于国内外学者在全过程工程咨询项目风险因素识别的基础上,将全过程工程咨询项目风险分为投资风险、合作风险、进度风险、质量风险和管理风险。

对于参与各方的风险分担,可采用专家评分法和层次分析法相结合的方式确定参与各方风险分担的比例。

2.4 合同执行度

合同执行度是联合体成员在进行全过程工程咨询过程中为实现总体收益最大化所付出的努力程度。一方面大部分利益主体都是个体理性的,为了自身的经济利益,很可能出现“搭便车”等违背合同,有损整体利益的行为。另一方面对联合体中一些非核心企业来说,可能受到自身资源的限制而在收益分配中处于劣势,为了激励他们更好的完成工作,因此,应把各参与方的合同执行度作为收益分配时的一个考虑因素,

项目实施前,合同中已规定联合体各成员应完成的工作,并有相应的考核标准。因此,监督部门采用打分法计算每项工作的“完工百分比”,以此得出各方的合同执行度系数。

2.5 创新能力

工程咨询企业是知识密集型企业,近些年,BIM技术的兴起和互联网技术的普及对工程设计咨询单位的信息化创新能力提出了新要求,信息化水平的提高可以有效解决“信息孤岛”现象,有利于项目顺利开展。全过程工程咨询是一种新型工程咨询服务模式,管理体系和实施细则都还不完全成熟,需要联合体各成员不断进行沟通与创新,探索出一套效率最高的工作方式,故在进行收益分配时应将联合体成员的创新能力作为一个考虑因素。

创新能力可以采用专家评分法进行评估。

3 全过程工程咨询联合体收益分配模型构建

3.1 构建初始Shapley值模型

设全过程工程咨询联合体中有n个成员,它们构成集合N,S为N的任意一个子集,表示若干成员组成的一个联盟。若φi(v)表示在n个成员合作下成员i所获得的收益分配,则φi(v)称为Shapley值,Shapley值具体计算方法见式(1)和(2)。

 

式中,φi(v)为集合N中第i位成员所分配的收益,|S|是子集S中成员企业的个数,v(S)是子集创造的收益,v(S/i)是子集S去除成员i后可以获得的收益,w(|S|)是加权因子,表示包含i的子集S出现的概率。

3.2 构建修正Shapley值模型

Shapley值法默认各利益主体除边际贡献率外,其他因素权重均为1/n。事实上,在全过程咨询项目中各参与方的资源投入,风险分担,合同执行度,创新能力等是不相同的。以往的研究中确定影响因子权重的往往只采用单一的赋权方法,而全过程工程咨询项目合同金额大,影响收益分配的因素众多,单一的赋权方法可能出现偏差。本文对收益分配影响因子赋权方法进行进一步优化,耦合属性层次模型和熵权法确定影响因子权重,将主观与客观结合起来,使结果更加科学合理。

3.2.1 属性层次模型

属性层次模型简称AHM,是一种主观赋权法,它把研究对象作为一个系统,按照分解、比较判断、综合的思维模式进行决策。以专家打分形式计算各个指标权重,能够有效量化多指标的权重。AHM法的主要步骤为:第一、构造判断矩阵;第二、构造属性判断矩阵。第三、计算相对属性权。则某个指标的权重系数为Pj

3.2.2 熵权法

熵权法是一种客观的赋权方法,熵越小,权重反而越大。权重越大,说明该指标的重要性也越大。利用熵值法来计算各指标的权重,避免了专家判断主观盲目性,可得到较为客观的评价结果。具体步骤如下:

(1)对指标进行标准化处理,见式(3)。

 

式中,aij为第j个指标下i成员的数据;max(aj)、min(aj)为该指标的最大值和最小值;aij为标准化值。修正后的收益分配矩阵为B=(bij)m×n

(2)计算j指标下i成员的修正权重。

设有m个成员,n个修正因素(评价指标),第j指标下i成员的比重为xij,见式(4)。

 

(3)计算j指标的信息熵e信息效用d,见式(5)和(6)。

 

式中,k=1/lnm,m为j指标的所有数据单元。

(4)计算j指标的权重,见式(7)。

 

3.2.3 计算参与方收益分配比例

耦合属性层次模型和熵权法对四个修正影响因子进行组合赋权,得到四个修正影响因子的权重系数。

(1)确定基于AHM-熵权法的组合权重,见式(8)。

 

(2)确定修正后的收益分配值。

建立修正因子集合J={j},j=1,2,3,4,分别表示资源投入、风险分担、合同执行度和创新能力。将成员i关于第j个修正因子的测度值记作aij。通过上述计算可知,在全过程工程咨询项目中,以上各修正因子对收益分配的影响程度为W=[W1,W2,W3,W4]T。模型修正后,假设联合体中有三位成员,则各修正因子对三个成员的收益影响程度为D1,D2,D3,则:D1=[a11 a12 a13 a14]×[W1 W2 W3 W4]T;D2=[a21 a22 a23 a24]×[W1 W2 W3 W4]T;D3=[a31 a32 a33 a34]×[W1 W2 W3 W4]T。收益分配修正系数为Δθi=Di-,那么修正后联合体成员i的收益分配值为:φi'(v)=φi(v)+φ(v)Δθi

4 算例分析

A、B、C三家企业组成联合体,为某工程项目提供全过程工程咨询服务。全过程工程咨询合同总额为2200万,A企业为设计单位,为该联合体的牵头方,主要负责该工程的勘查和设计工作和联合体各方的组织和协调工作;B企业为监理单位,主要负责该工程的前期咨询、招标代理和监理工作等;C企业为咨询单位,主要负责该工程的造价咨询工作和项目管理等工作。

4.1 初始收益分配值求解

初始收益分配依据Shapley值法进行计算,根据联合体中每个参与者对联盟的边际贡献率来分配总收益。通过对联合体各参与方历史收益数据的调研得到以下数据,A独立完成收益600万,B独立完成收益500万,C独立完成收益350万,A和B合作收益1400万,A和C合作收益1200万,B和C合作收益1100万,A、B、C合作收益2200万。则

 

同理,可计算出B企业、C企业的收益分配值分别为φ2(v)=758.3、φ3(v)=583.3。由以上分析可知,联合体成员相互合作的收益大于任一成员单独活动时的收益,有利于调动咨询企业组建联合体的积极性。

4.2 修正的Shapely模型求解

4.2.1 确定各影响因素测度值

项目实施时,请专家从资源投入、风险分担、合同执行度、创新能力四个方面对A、B、C企业的表现进行评价得到各修正因素的测度。在资源投入方面:A∶B∶C=0.5∶0.3∶0.2,在风险分担方面:A∶B∶C=0.45∶0.32∶0.23,在合同执行度方面:A∶B∶C=0.25∶0.35∶0.40,在创新能力方面:A∶B∶C=0.45∶0.15∶0.40。

表1 各修正因素的熵值和权重   

表1 各修正因素的熵值和权重

表2 收益分配方案比较   

表2 收益分配方案比较

4.2.2 确定各影响因子权重

(1)属性层次模型确定主观权重

咨询工程管理领域的专家,对资源投入,风险分担,合同执行度,创新能力两两比较后,由专家打分得到判断矩阵C,计算得属性判断矩阵U。

 

将U按列相加得和数

归一化处理后得权重系数Pj=[0.332 0.325 0.168 0.175)]T

(2)熵权法确定客观权重

运用熵权法,跟据上文公式计算出各修正因素的熵值和权重见表1。

4.2.3 计算修正的收益值

由上述公式计算得出AHM-熵权法组合权重W=(0.369,0.334,0.148,0.149)。则各修正因子对三个成员的收益影响程度为:D1=[0.50 0.45 0.25 0.45]×[0.369 0.334 0.148 0.149]T=0.439

同理可得D2=0.292,D3=0.269。收益分配修正系数为,同理可得Δθ2=-0.041,Δθ3=-0.063。

则修正后联合体成员A的收益分配值为φ1'(v)=φ1(v)+φ(v)Δθ1=858.4+2200×0.106=1091.6,同理可得φ2(v)=668.1,φ3(v)=444.7。将初始收益分配方案和修正后的收益分配方案进行汇总,得到表2。

方案表明,修正后A公司得到了高于基础收益的实际收益分配额,而B公司和C公司则减少了基础收益分配额。这与修正因素的测度值有关,A公司作为全过程工程咨询联合体的牵头方,承担的风险更大,投入的资源更多,应当获得更也更多收益。该种分配方式较好的反映了联合体合作收益增值的现实状况,具有合理性。

5 结 语

全过程工程咨询联合体的各成员通过对咨询项目优化整合,可以有效降低咨询成本,减少重复工作,提高利润率。但项目总收益如何在联合体内部进行合理分配,对于调动各方组建联合体的积极性至关重要,也是联合体达成内部协议的关键。本文从合作博弈的角度,根据工程项目和设计咨询企业的行业特点,结合AHM和熵权法对资源投入、风险分担、合同执行度、创新能力四个收益分配影响因素权重进行修正,构建修正Shapley值法的收益分配模型,使收益分配更加符合实际情况,对利益相关方起到较好的激励作用,为全过程工程咨询联合体收益分配提供一种思路。

 

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Research on Income Distribution Model of Whole Process Engineering Consulting Consortium
CUI Shumei YAN Yixin PANG Yucheng
(School of Civil Engineering,Yantai University Institute of Health Engineering Management,Binzhou Medical University)
Abstract: Reasonable income distribution is very important to carry out the whole process engineering consultation in the form of consortium.In order to establish a fair and reasonable income distribution mechanism,this paper modifies the weights of four influencing factors named resource input,risk sharing,effort level,innovation ability based on the AHM and entropy method,and constructs the income distribution model based on modified Shapley value.Finally,verifies the rationality and feasibility of the model by an example.
Keywords: whole process engineering consultation; consortium; income distribution; Shapley value
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