基于ipd消除建筑工程设计变更的机制研究

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1、See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https:/ Paper November 2014CITATIONS 0READS 852 authors, including:Zhiliang MaTsinghua University92 PUBLICATIONS 300 CITATIONS SEE PROFILEAll content following this page was uploaded by Zhiliang Ma on 23 January 2015.The user has r

2、equested enhancement of the downloaded file.第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集 北京2014 基于 IPD 消除建筑工程设计变更的 机制研究 马智亮1 马健坤 （清华大学，北京 100084） 【摘要】 本文旨在基于 IPD 的利益分享原则建立一套可执行的、 消除设计变更的激励机制。 首先分析设计变更存在原因，然后通过分析工程投标书和工程结算书，建立了包含设计方 奖励办法和施工方补偿办法的激励机制，最后利用算例说明了该机制的有效性。虽然该激 励机制尚待进一步检验和完善，但其有效性已得到充分的显示。 【关键字】IPD；激励机制；设计变更；工程索赔

3、；工程结算 设计变更是指在建设工程施工合同履行过程中，由工程不同参与方提出，最终由设计 单位以设计变更或设计补充文件形式发出的工程变更指令1。我国工程的施工过程存在大 量设计变更。 而且因为变更发生时， 部分工程已经完工， 所以它们可能引起返工或者窝工， 这会增加工程成本、降低工程质量和拖延工程进度；同时，在处理设计变更时，由于涉及 责任确定与赔偿等问题， 参与方之间协作关系也易遭到破坏2。 以某别墅项目 A 标段为例， 该标段的结算造价为 1505 万元， 其中设计变更造成超预算 102 万元， 占总费用的 6.78%3。 针对上述问题，本文探讨如何建立基于 IPD 原则的激励机制消除设计变

4、更。IPD （Integrated Project Delivery）是国外一种全新的项目交付模式。AIA（American Institute of Architects）2007 年发布IPD 指南将 IPD 定义为一种集成人员、系统、知识、经验，能够 减少浪费降低成本、 减少返工缩短工期、 提升建筑物对业主的价值的工程项目交付模式1。 Hannah 在美国收集了包含 10 个 IPD 项目、 7 个 DBB （Design-Bid-Build） 项目、 5 个 DB （Design- Build）项目和 13 个 CMR（Construction Management at Risk）项

5、目的 35 个案例，通过比较 发现，IPD 在工程质量、工程进度、工程变更和工程沟通等方面全面占优势4,5。IPD 项目之 所以效益显著，是因为施工方早期参与到设计阶段协助设计方全面优化设计，包括消除潜 在的设计变更，并拥有基于利益分享原则建立的激励机制6-8。目前国外虽然已经形成了建 立激励机制的 IPD 原则，即通过将一些 IPD 项目特征上升为 IPD 原则获得的参与方早期参 与和参与方互利共赢原则6-8,9-12， 但是还没有形成内容具体并被普遍接受的激励机制。 因此， 特别是有必要建立专用于消除我国工程设计变更的 IPD 激励机制。 本文旨在基于 IPD 的利益分享原则建立激励机制。

6、首先分析存在设计变更的原因；然 后建立基于 IPD 消除发生在施工阶段的设计变更的激励机制；最后，通过从某项目的工程 投标书和工程结算书中提取数据，构造算例检验了该激励机制的有效性。 1【作者简介】 马智亮，1963 年生，男，教授，长期从事信息技术在土木工程中的应用研究 【基金项目】 国家自然科学基金（51078201） ，清华大学-广联达 BIM 联合研究中心研究基金 第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集 北京2014 1. 存在设计变更的原因 除业主主动提出的设计变更外，因为设计费有限，设计方投入有限资源完成施工图设 计，同时，由于图纸会审后设计方即免除部分责任13，所以施工图中往往

7、存在导致设计变 更的问题。另一方面，在我国，因为利用设计变更进行索赔是施工方主要获利渠道之一， 同时，施工方的项目经理也面临绩效评估，所以即使发现潜在设计变更也不会在图纸会审 时告知业主。 2. 基于 IPD 消除设计变更的激励机制 上述分析表明，通常情况下，设计方和施工方没有主动消除设计变更的动力。所以本 文基于 IPD 在参与方之间分享利益的原则建立激励机制。首先明确建立激励机制的假设； 然后分步建立激励机制；最后以比较的形式展示运用该激励机制的预期效果。 2.12.1 建立建立激励机制激励机制的假设的假设 本文建立的激励机制在 5 条假设全部成立的情况下才能有效地消除设计变更。它们分 别

8、是： （1）基于有限设计费的投入，诚信的设计方在交付施工图时已找不出设计变更； （2）按照 IPD 的原则，施工方在设计阶段参加项目设计； （3）因为施工方独自享有丰富的施工经验，所以能发现设计方未知的设计变更； （4）即使接受 IPD 原则，业主、设计方和施工方仍然追求最大化己方获利； （5）施工方利用设计变更获得索赔的利润符合某些经济规律。 可以看出，上述假设是合乎实际的。 2 2.2 .2 建立建立基于基于 IPDIPD 的激励机制的激励机制 因为业主可以主导设计和施工过程，所以本文站在业主的角度建立基于 IPD 的激励机 制，最终达到业主、设计方和施工方共赢的目标。在该激励机制下，当设

9、计方按照对业主 有利的方式工作时，设计方的收益会增加；当施工方按照对业主有利的方式工作时，施工 方的收益也会增加；当设计方和施工方都按照对业主有利的方式工作时，业主的收益也增 加。该激励机制分为 2 部分，即针对施工方的补偿办法和针对设计方的奖励办法。因为越 简单的激励机制可执行性越强，所以本文首先建立针对施工方的补偿办法；然后检验单独 运用施工方补偿办法能否实现三方共赢；如果不能，再建立针对设计方的奖励办法；最 后，将奖励办法和补偿办法组成完整的激励机制。 2 2.2.1.2.1 针对针对施工方的施工方的补偿补偿办法办法 为建立有效的、针对施工方的补偿办法，首先分析施工方通过索赔获利的规律，

10、然后 比较几种基于该规律补偿施工方方式的优劣，最后分析单纯运用施工方补偿办法的效果。 如图 1 所示，通过分析某别墅 A 标段的工程结算书 ，本文绘制了与施工方利用设 计变更索赔相关的分部分项工程的合价分布图；如图 2 所示，通过分析该标段的工程投 标书中综合单价的组成，本文绘制了施工方从索赔相关的分部分项工程中获利的分布 图。应该指出，这两个图用于定性讨论激励机制建立方法时，不失一般性。 施工方对业主有利的工作方式是在图纸会审中将利用施工经验发现的、能导致索赔的 设计变更内容告知业主。为使施工方按这种方式工作，运用施工方补偿办法后，施工方的 获利应不小于如图 2 所示、未运用补偿办法时施工方

11、的获利。基于 IPD 的参与方早期参与第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集 北京2014 和利益分享原则，共有 3 种补偿施工方按这种方式工作的办法，分别是： 图 1 索赔相关分部分项工程合价分布 图 2 索赔相关分部分项工程获利分布 （1）固定总价补偿：无论施工方上报多少潜在设计变更内容，业主都给予施工方不 小于原预期获利的固定资金作为补偿。 第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集 北京2014 （2）固定单价补偿：业主首先公布补偿施工方上报的潜在设计变更内容的固定单 价，然后施工方寻找并上报潜在设计变更内容，最后设计方确认并修正这些内容。 （3）可变单价补偿：施工方首先寻找并上报潜在

12、设计变更内容，然后设计方对此进 行确认并修正相应内容，最后业主根据修正设计所挽回的损失公布补偿施工方的单价；这 时施工方按最有利于己方估算的单价大于业主公布的单价。 由于施工方针对每种补偿办法，都会选择最有利于己方的方式工作，所以通过在表 1 中比较面对上述 3 种补偿办法时施工方可能发生的具体行为，可以预见，当运用固定单价 补偿施工方时，他会将在图纸会审中发现的、能导致索赔的设计变更告知业主。 表 1 不同补偿办法下施工方预期行为 候选补偿办法 施工方预期行为 固定总价补偿 施工方隐瞒所有已发现的设计变更，利用变更索赔获利。 固定单价补偿 施工方将已发现的设计变更上报业主，终止索赔获利。 可

13、变单价补偿 施工方隐瞒每个已发现的设计变更，利用变更索赔获利。 为了尽可能消除发生在施工阶段的设计变更，业主必须以足够高的固定单价补偿施工 方，如图 2 中“补偿金”横线所示，该固定单价应不小于施工方从一个分部分项工程的索 赔中能获得的最大利润。然而，业主此时将因以高额固定单价补偿大量较小的施工方利润 损失而支付巨额补偿金；这迫使业主将补偿的固定单价降低到图 2 中“补偿金 P”横线所 示值，此时虽然业主节约了补偿金，但是当发现索赔获利大于补偿的固定单价时，施工方 将不会把设计变更告知业主，于是业主将遭受图 2 中方框内设计变更导致的损失。这就是 单独运用施工方补偿办法的缺点，所以本文进一步建

14、立了针对设计方的奖励办法。 2 2.2.2.2.2 针对针对设计方的奖励办法设计方的奖励办法 可以看出，图 2 中方框内使施工方索赔获利的分部分项工程与图 1 中方框内使业主致 损的分部分项工程按顺序一一对应；因为设计方在图纸会审后仍应该对设计变更负责，所 以基于 IPD 的利益分享原则，共有 2 种促使设计方消除设计变更的奖励办法，分别是： （1）业主与设计方签订设计费比市场平均价高 E 的设计合同，对导致损失额大于 C 的设计变更零容忍，竣工结算时支付充当保证金的固定奖金 E。 （2）在图纸会审过程中，针对设计方发现的每个设计变更，业主按单价支付奖金。 由于设计方针对每种奖励办法，都会选择

15、最有利于己方的方式工作，所以通过在表 2 中比较面对上述 2 种奖励办法时设计方可能发生的具体行为。可以预见，当运用固定奖金 E 奖励设计方时，他会在绘制施工图时消除所有导致业主损失大于 C 的设计变更。 表 2 不同奖励办法下设计方预期行为 候选奖励办法 设计方预期行为 固定奖金，零容忍 奖金 E 高于设计方新增设计成本时，按新增的高标准完成施工图设计。 单价奖金 会审前草草制图，而在会审中寻找设计变更；甚至利用专业知识预留设计变更。 2.2.32.2.3 确定确定基于基于 IPDIPD 的激励机制的激励机制 根据以上讨论，可以采用如下步骤具体确定激励机制。业主首先与设计方协商确定奖 金 E 和最大容许损失 C；然后，因为图 1 中代表“损失 C”横线对应于图 2 中代表固定单 价“补偿金 P”横线，所以由最大容许损失 C 就可以确定给予施工方的固定单价补偿 P； 这样就得到了包含设计方奖励办法和施工方补偿办法的激励机制。如图 3 所示，在奖励办 法下，设计方消除所有导致损失大于 C 的设计变更，获得奖金 E；在补偿办法下，施工方第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集 北京2014 上报所有预期索赔获利小于 P 的设计变更，获得补偿金“P上报数量”；由于消除了所有 设计变更，所以业主能挽回