基于IPD原则的激励机制在公路工程中减少设计变更的研究

孙照玉

(甘肃省公路建设管理集团有限公司,甘肃 庆阳 745000)

公路工程设计变更是指公路工程设计批准之日至通过竣工验收正式交付使用之日止，对批准的初步设计文件、技术设计文件、施工图设计文件所进行的修改、完善和调整等活动，包括优化设计、完善设计和增(减)工程等内容。在公路工程建设过程中，设计变更是影响公路工程整体项目造价控制的关键因素，同时也是引起项目各参与方合同争议、索赔的关键诱因。公路工程设计变更按照工程效果分为清单变更与工程变更，其中清单变更指的是清单工程量与施工图相应工程量不一致，须对清单工程量调整，如清单工程量漏项等，引起该项设计变更的主要原因是工程量清单编制人员计算错误，导致工程量漏项；工程变更指的是在建设工程中由于施工图设计方案发生变化，致使工程量发生增、减引起的变更，如桩基长度变化、涵洞结构优化调整、防护及排水工程完善等，引起该项设计变更的主要原因为勘察设计深度不足，地形地貌调查不细致，地勘报告不足等。如湖南邵怀高速公路总变更金额约9.8亿元，占项目总投资83.6亿元的11.7%，其中50万元以上中工程量清单变更金额约1.16亿元，非工程量清单变更费用约4.086亿元，分别占变更金额的22.2%与77.8%。从可避免的角度分析，工程量清单变更人为因素影响大，只要选择合适的协调工作原则，从理论上可以将工程量清单变更降至最低，甚至彻底消除，做到清单工程量零变更。工程设计变更由于需要对现场地形地貌与地质勘查进行详细调查，同时公路工程线路较长、地形较复杂，若需要将此项设计变更费用降至最低点，需要花费大量的人力、物力与财力。IPD模式(Integrated Project Delivery)，即集成项目交付模式，是将人、各系统、业务结构以及实践经验集合为一个过程的项目交付模式。该项模式在建筑工程上已有解决建筑工程设计变更的能力。基于IPD模式的激励体制是让项目施工方在在设计阶段早期就参与项目，按照利益共享、财务公开等原则的激励机制下，协助设计单位优化设计，其中就包含消除潜在的设计变更，美国和英国建议项目各参与方在项目准备阶段就确定按何种比例分配新增利润。清华大学马智亮教授以IPD模式为基础，建立建筑工程领域定量激励机制模型，通过工程实例得出该机制在工程建筑领域设计变更管理的有效性，成功实现了建设方、设计方、施工方的共赢。李斐在现有关于IPD激励补偿模型研究的基础上，从激励目标的设定和收益/损失分配两个方面分析激励机制对团队绩效的影响。杨青、苏振民研究IPD模式下的工程项目风险控制及其社会网络。从以上来看，目前IPD模式应用在工程建设领域主要集中在医用建筑、市政设施、工业建筑，在公路工程领域尚未有过案例。本文在建筑工程定量激励机制体系的基础上，首先概述建筑工程定量激励机制，然后分析该定量机制体系在公路工程领域应用的优缺点，进而建立公路工程领域中以IPD原则实现的激励机制。

1 定量激励机制模型

1.1 模型基础

使用该模式的基础，一是施工方在设计阶段就参与工程项目，二是设计单位使用BIM等建筑信息模型完成设计，施工单位根据建筑信息模型提供的相关信息提出修改建议，以此促使设计单位、施工单位主动发现、消除所有通过信息模型透露出来的设计变更。

1.2 方法机制

该定性激励机制的总体思路是，通过补偿设计方和施工方使他们分工协作消除设计变更。其中设计单位主要消除重大、较大设计变更及一般设计变更中金额较大的部分，施工单位主要消除一般设计变更中金额较小的部分，即通常普遍的设计变更。

补偿设计单位的办法是，建设方将给予设计方的设计费S分为两部分，即原有普通设计费S普和新增的、充当保证金的固定总额补偿E，E值主要由BIM等建筑信息模型决定。

补偿施工单位的办法是，建设单位公布固定单价补偿P，用于补偿施工方因上报每项潜在设计变更而产生的人力、物力、财力及利润的损失。

1.3 计算过程

设置最大容许设计变更费用值C，C由工程合同价Cp决定，且工程合同价Cp越高，相应的C值越大。

C=0.000 220 304Cp+5 964.38

(1)

该公式以房建工程为案例，建立的C与Cp的关系式。

N表示施工单位与设计单位发现潜在设计变更数量之和，n1表示设计单位发现的潜在设计变更数量，n2表示施工单位发现的潜在设计变更数量，其中

N=n1+n2

(2)

施工单位因发现的n1处潜在设计变更数量，而获得的激励补偿金G为

G=p·n1

(3)

当整个项目实施过程中未发生一起超过最大容许设计变更费用值C的设计变更时，设计单位能拿到的设计费为

S=S普+E

(4)

Q表示建设单位因处理N处设计变更而花费的总金额，且

Q>E+G

(5)

即建设单位因处理N处设计变更而花费的总金额大于对设计单位、施工单位而发现潜在设计变更获得的补偿金额之和，建设单位减少使用资金J为

J=Q-(E+Q)

(6)

1.4 方法总结

通过该定量激励机制模型，将建设单位、设计单位、施工单位的利益与项目整体利益挂钩，以补偿金的形式，激励刺激设计单位、施工单位发现潜在设计变更。设计单位根据各方建议完善设计，在工程建设工程中未出现超过最大容许设计变更费用值C的设计变更，从而获得相应补偿金E；施工单位因发现潜在设计变更而获得补偿金G，建设单位则在费用成本上节约资金J，实现参与工程建设各方利益最大化。

2 公路工程领域应用障碍分析

2.1 模式障碍

目前我国形成了以传统建设模式为基础的相关法律体系、政策文件与质量标准，如DBB“设计招标—设计—施工招标—施工”等基本建设程序阻碍了工程建设设计单位、施工单位等关键参与方在前期参与决策。

2.2 公路工程与工程建筑的区别

从工程规模上来说，公路工程一般路线较长，涉及构造物形式较多，主要包含桥梁、隧道、路基路面等，而建筑来工程构造形式相对单一，一般复杂程度没有公路工程高；从项目管理来说，公路工程涉及单位较多，资金较大，审批较严，与地方政府沟通较多，而建筑工程工程造价费用较低，审批较易；从设计上来说，公路工程勘察设计较难，很难做到细致入微，而建筑工程较易；从风险点来说，公路工程较建筑工程涉及单位多，风险源广，不确定因素众多。

2.3 信任障碍与责任分担障碍

IPD模式最大的基础就是信任与合作，从项目设计阶段开始，各关键参与方就参与项目建设中来，这就需要各独立企业或者机构互相信任、彼此尊重，才能实现信息共享、专业互补、资源合理配置等。但独立企业为了维持自身发展，都以自己利益最大化为目标，这就构成冲突矛盾点。

另外，在合同关系中由于各参与方是协调一起，势必造成责任划分不明，一旦出现工程事故，各参与方为推卸责任而寻找理由，势必造成管理困难。

2.4 技术支撑障碍

IPD模式中BIM等建筑信息模型在设计阶段与发现潜在设计变更阶段起到关键作用，运用成熟的建筑信息模型，通过模拟施工、冲突检测等手段，达到解决问题的目的。但现阶段建筑工程领域BIM发展较快，应用较广，而公路工程中BIM技术发展水平较低，技术支撑不到位。

3 公路工程领域激励机制模型分析

3.1 设想假设

抛出应用障碍，以近理想状态，设计单位出具详细地勘，各关键参与方提前参与项目设计，并优化工程量清单与设计费模式，分析IPD模式用来消除公路工程领域数量较多的设计变更。

3.2 优化公式

通常建筑工程往往只涉及一家施工单位、一家设计单位，而高速公路工程往往有多家设计单位、施工单位组成，以ni表示，i=1，2，3……，则

(7)

每家设计标段最大容许设计变更费用值为Ci(i=1，2，3……)，当每家设计单位在工程项目设施过程中未出现大于Ci的设计变更时，每家设计单位获得补偿金为Ei，则最终每家设计单位获得的设计费用为

(8)

每家施工单位的固定单价补偿为Pi，则每家施工单位因发现潜在设计变更数量ni时，获得的补偿金为

Gi=Pi·ni

(9)

建设单位因处理N处设计变更而发生的费用为Q，当

(10)

建设单位节约资金为

(11)

4 结 论

高速公路建设持续时间长，涉及范围广，参建单位较多，结构形式多为桥梁、隧道等复杂结构，利用IPD模式消除设计变更还有很长的路要走，尤其是制定新的法律法规、技术标准和强大的技术支撑。但有一些局部工程可以参考IPD模式，如高速公路建设中的服务区、停车区、公路养护工区等工程，由于这些工程涉及大量房建工程，而IPD模式在房建工程中已产生较多案例，正在逐步完善之中，利用这些局部工程寻找经验，合理消除房建工程中设计不合理部分，如净高不足、机电与结构碰撞设置、排水与暖通与结构碰撞等，可能起到良好的效果。同时，IPD模式下施工单位提前参与项目，可以在项目初期消除工程量清单变更、部分路基路面、桥涵与隧道工程变更，使项目正式建设工程中减少变更行为的发生，对缩短工期、节约造价有利。