基于图模型的京雄高速公路项目前期利益相关者冲突研究

2021-09-03 10:08霍晓燕王东欣牛建广
土木工程与管理学报 2021年4期
关键词:决策者设计方案业主

霍晓燕, 王东欣, 牛建广

(河北地质大学 城市地质与工程学院,河北 石家庄 050031)

高速公路项目前期涉及多个利益相关者,包括业主、设计方和当地政府部门等[1,2]。项目开工前,设计方要完成路线设计,整体设计方案要严格满足设计规范要求,同时一套完美的设计线形也保证了日后行车的舒适性和安全性。然而,设计方案中的道路走向不可避免要通过一些既有构、建筑物,比如,村庄、耕地、既有公路等。同时,当地政府往往采取拖延或提出额外要求的方式争取自身利益最大化。此时,业主、设计方、当地政府需要经过多次协商,甚至需要设计方多次修改原始设计方案。这其中任何一方意见未达成,项目难以继续。若村民最终也参与进来,将可能升级为群体冲突事件,后果难以预料。

研究将图模型法用于分析高速公路项目前期各方利益冲突。该方法为冲突各方充分了解冲突并对如何应对冲突提供理论指导。图模型理论的基础为经典对策论(Game Theory)和偏对策论(Metagame Theory)。图模型的应用领域十分广泛,包括:环境冲突、军事冲突、国际谈判和经济争端等[3]。图模型分析方式与博弈论相比是一种介于定性与定量分析之间的解决多人多目标的决策方法[4~7],其最大特点是通过分析决策者的偏好信息,结合现实问题进行逻辑分析,对冲突事件进行预测和评估,在战略层面为分析解决冲突问题提供了重要的分析工具和决策依据[8,9]。

1 冲突分析图模型

图模型方法由 Kilgour等[10]提出,由Fang等[11]进行了完整的描述。图模型方法的基本原理是将现实的、复杂的、不易分析的无结构冲突信息抽象为数学模型,经历建模和稳定性分析过程求得冲突事件的均衡解。其中建模过程包括:确定冲突各方策略集、确定可行状态和可能的状态转移情况、确定冲突方或决策者偏好信息、稳定性分析(个体稳定性和全局稳定性)、决策方案比选分析。该方法明确了决策者N、可行状态集S、可行的状态转移集G和决策者的偏好P。

每一个决策者从一个决策状态到另一个决策状态也可以直观地表现在图里。其中,每一个节点代表一个状态,一条弧代表一个状态转移过程。一个决策状态是一个潜在的冲突结果。为了直观地解释这一概念,图1展示了两个冲突方的图模型冲突解决的例子。在图1中,每个冲突决策者有两个选择,这两个选择形成四个决策状态(1~4)。图中还显示了每个决策者的偏好程度值(1~10)。例如,对于决策者1而言,决策的偏好顺序依次为2,1,4,3,而对于决策者2来说,偏好次序为3,4,2,1。基于这些偏好价值,可以很直观地看出决策状态2代表了最优的冲突解决策略,因为对于整个冲突系统,其总的偏好价值最高(10+4=14)。当然这一简单计算并没有完全考虑到决策偏好价值中的不确定性因素。为了避免这一缺陷,图1左边的状态转移图直观地表现了各个冲突决策者的所有可能状态转移。假设决策者1(DM1)和决策者2(DM2)都选择状态1作为冲突解决的初始选择。对于DM1来说,状态1的偏好价值为8,对于DM2来说,状态1的偏好价值为2。现假设决策者1试图改变选择状态“接受”为“拒绝”,则DM1的决策状态由1移动到2。如图所示状态转移过程并重新分析新的状态,在决策状态2中,DM1的偏好价值由8到10,提高了2,同时DM2的决策状态也由2到4提高了2。对于DM1和DM2而言,偏好价值都比在决策状态1有所提高。以上例子指出,一方的决策状态转移,引起了各方偏好值的增加;然而有时一方的状态转移,会使己方偏好值增加,但使对方偏好值减少。例如,当DM1由决策状态4到决策状态2时,偏好值增加了6(10-4=6),DM2的偏好值却减少了1(5-4=1)。因此,运用图模型技术可以直观地对冲突方共同的冲突决策偏好进行分析。

图1 图模型冲突解决举例

根据所有冲突决策者偏好和可能状态转移建立了冲突解决图模型,随后分别对决策者进行稳定性分析以确定冲突发生后最终的最优冲突解决方案。在图模型中,稳定性定义是一个用来判断决策者是否达到稳定状态或采取单边移动策略的规则集。当决策者DM没有从某个状态移动到另一个状态的意图时,这个状态对DM来说是稳定的,该状态称为冲突的一个潜在均衡或冲突解决解。图模型的冲突解决稳定性定义概念有5种:纳什稳定(Nash Stability,Nash)、一般超理性(General Metarationality,GMR)、对称超理性(Symmetric Metarationality,SMR)、序列稳定(Sequential Stability,SEQ)。表1对各个定义进行了描述。

表1 图模型中的主要稳定性定义

2 基于京雄高速公路项目前期利益相关者冲突的图模型

2.1 冲突背景描述

京雄高速公路项目是国务院批复的《河北雄安新区规划纲要》中“四纵三横”高速公路网重要组成部分,京雄高速将实现雄安新区60 min到北京、天津,90 min到石家庄,是连接北京城区和雄安新区最便捷的高速通道,是促进雄安新区规划建设及京津冀区域协同发展的重要经济干线,也是雄安新区连接北京新机场的主要高速通道。京雄高速的建成对促进京津冀区域协同发展以及完善区域路网具有重要意义。京雄高速项目在河北省境内标段途经涿州市、固安县、高碑店市、白沟新城以及雄安新区,项目建设不可避免与各区市有关规划相干扰,且周边市县规划随着雄安规划的深入存在动态调整的可能,总体设计方案需充分收集各类资料,充分征求意见,在满足本项目功能及规模的前提下尽可能达到与沿线城镇空间规划布局相协调,兼顾沿线地方政府的合理要求,最大限度降低本项目建设的不利影响,充分发挥本项目的使用和带动功能,实现公路建设和谐发展。京雄高速公路规划如图2所示。

图2 京雄高速公路规划

该项目所在地区路网发达,沟渠较多,因此涉及大量线路和沟渠改移工作。虽然从项目可研报告阶段开始,相关部门针对可能改移的线路和沟渠数量、方案均作了提前规划,但是项目前期涉及利益相关方众多,众口难调,特别是初步设计完成到施工图设计阶段,线路改移方案的最终确定往往困难重重,冲突不断。例如,该项目需穿越高碑店规划工业园区路段,原设计方案采用路基方案穿越,对于重要的规划道路采用预留通道的方式解决,但通过和高碑店地方政府沟通,地方政府不同意采用路基方式穿越工业园区,理由是路基穿越将严重阻碍未来工业园区的空间扩展,地方政府坚持工业园区路段采用高架桥方案或采取路线绕行方案。业主方从投资角度分析,初步估算高架桥方案将增加桥梁长度1000 m,路线绕行方案需增加路线长度1500 m,采用高架桥方案或路线绕行方案都必将增加工程投资。此事件中,业主、设计方、地方政府为该项目前期利益相关方。业主从项目投资、工程进度角度考虑,偏向于坚持初步设计方案。设计方从设计规范性和整体设计效果考虑也希望坚持初步设计方案。然而,地方政府从未来园区道路远景规划和园区综合发展考虑坚持希望修改初步设计方案,采用高架桥或线路绕行。为了协调各利益相关方因利益需求而引发的冲突,可以利用冲突分析图模型方法动态模拟各利益相关方的冲突过程,找到冲突稳定均衡点,从战略层面给出该冲突事件的最佳解决路径。

2.2 冲突分析图模型的构建

2.2.1 决策者和策略

在这次京雄高速公路项目建设前期谈判中有三个决策者:设计方、地方政府、业主。各决策者可选方案如下:

(1)设计方(DM1)

1)坚持原方案:从设计的规范性、线形的平顺性考虑,坚持原设计方案;

2)修改方案:适当考虑现有道路未来空间拓展需要,修改方案。

(2)地方政府(DM2)

1)积极配合:接受设计方案中的线路规划,配合项目建设工作;

2)消极应对:考虑设计方案线路通过既有线路,且在道路交叉处采用预留通道的方式,限制了现有道路未来空间拓展要求,希望修改方案(高架桥或线路绕行),因此采用拖延的方法;

3)坚决反对:完全不接受原设计方案。

(3)业主(DM3)

1)支持原方案:支持原始设计方案;

2)支持修改方案:支持地方政府提出的修改方案意见。

2.2.2 可行状态和偏好排序

理论上,该决策模型有27=128种决策状态,但存在4种类型的不可行状态:例如,业主不能既选择支持原方案,又选择支持修改方案。即设计方、地方政府、业主只能选择各自策略中的一种。因此,剔除不可行状态,最后剩余12种可行状态和偏好排序(表2)。在表2中,“1”和“0”分别表示决策者选择或放弃某策略。

同时,表2列出案例中设计方、当地政府、业主各方面对冲突时的行为偏好。12个可行状态依据偏好程度从高到低、从左到右依次排序。

表2 冲突各方状态集和偏好排序

设计方决策考虑的因素有:设计方案满足可行性研究报告要求、各项设计的技术标准满足设计规范、线形设计满足日后舒适性和安全性要求等。对于已经完成的设计方案,设计方倾向于坚持原方案。因为设计方从选线、定线、初步设计到施工图设计,是路线、桥梁、隧道、路基路面不同专业的设计人员多次设计、反复核验、精准校对的最终成果。若修改方案,哪怕线位的微小调整都意味着整个设计方案要重新来一遍(从数据测量到最后的施工图设计)。这种决策是设计方最不愿意选择的。因此,设计方倾向于选择坚持原方案,同时当地政府部门积极配合,业主也坚持原设计方案。于是,设计方的决策偏好排序为1,4,2,5,3,6,7,10,8,11,9,12。

当地政府决策时考虑的因素有:京雄高速公路通过工业园区,与既有园区道路交叉,若采用预留通道的方式不利于未来道路空间拓展,于是希望设计方案改变线路设置,采用高架方案或道路绕行,同时希望业主同自己的意见一致,同意修改原设计方案。若设计方不同意修改原设计方案,地方政府将采取拖延等消极应对措施,以争取修改设计方案。当然,当地政府一般不会选择无回应、完全不配合的态度,因为从长远来看,把高速公路修到家门口对当地经济、社会发展都是利大于弊的。于是,当地政府的决策偏好排序为11,8,5,2,10,7,4,1,12,9,6,3。

业主决策时考虑的因素有:若当地政府积极配合,项目按原设计方案顺利开展。若当地政府消极应对,为了使项目顺利进行,保证工期,将愿意与当地政府进一步沟通,在当地政府的合理要求内,要求设计方适当修改原设计方案,使各方满意,以推进项目顺利进行。于是,业主的决策偏好排序分两种情况考虑:Ⅰ.业主倾向于坚持原方案(1,7,2,8,3,9,4,10,5,11,6,12);Ⅱ.业主倾向于修改设计方案(4,10,5,11,6,12,1,7,2,8,3,9)。

2.3 状态转移和稳定性分析

图3直观显示了设计方(DM1)、当地政府(DM2)、业主(DM3)的状态转移图模型。

图3 冲突各方的状态转移

(1)纳什稳定(Nash):根据表1稳定性的定义,分析开始于状态排序,并依据箭线方向的状态转移,直到箭头末端,即不再移动,达到稳定。例如,对于设计方(DM1),状态1,2,3,4,5,6是纳什稳定状态。对于当地政府(DM2),状态2,5,8,11是纳什稳定状态。对于业主(DM3),若决策偏向设计方(支持原方案),则状态1,2,3,7,8,9是纳什稳定状态;若决策偏向当地政府(支持修改方案),则状态4,5,6,10,11,12是纳什稳定状态。

(2)序列稳定(SEQ):序列稳定也称作随后的制裁。当决策者对某策略进行单边的改进,其他决策者可针对性的改变策略,形成新的结局。当新的结局对谋求单边改进的决策者来说更差,这样就阻止了该决策者的单边改进,于是该结局也是稳定的。

(3)不稳定(U):若决策者在单边改进中,至少有一个单边改进没有产生随后的制裁,那么这一结果是不稳定的。例如,设计方从状态7移动到状态1,对于业主来说,状态1是纳什稳定的。因此,设计方的状态7是不稳定的。

表3,4分别列出了业主倾向于原设计方案Ⅰ和业主倾向于修改设计方案Ⅱ两种情况下设计方(DM1)、当地政府(DM2)、业主(DM3)的稳定分析结果。每个决策者的均衡状态被标注于表中。

表3 业主倾向于原设计方案的稳定性分析结果

通过表3发现,状态2是最终的均衡点。状态2表示业主倾向于设计方坚持原方案。此时,当地政府更多采用拖延、消极应对等策略争取更有利于地方的策略。此状态也是实际项目中最常见的一种情形,这种冲突情形明确是由地方政府提出的新要求导致,例如本案例中当地政府要求修改为高架桥或道路绕行。此时,业主、设计方会出面,针对地方政府提出的要求多次协商、专项攻破,直到各方达成一致意见。

通过表4发现,状态5是最终的均衡点。状态5表示业主倾向于修改设计方案,因为考虑到地方政府沟通的困难和未来原有道路扩宽的客观需求。此时,作为设计方,坚持原方案仍然是己方的最优选择。此状态下,业主更多的是同设计方沟通,争取满足地方政府要求下,寻求设计方案修改的最低代价。

表4 业主倾向于修改原设计方案的稳定性分析结果

综合表3,4分析,运用冲突分析图模型法分析该项目前期各利益相关方(业主、设计方、地方政府)的冲突,其主要特点是能最大限度地利用利益相关各方的相对偏好信息,通过难以定量描述的现实问题进行逻辑分析,进而完成事态的预测和评估,帮助决策者科学周密地进行冲突解决。例如,本案例中依据冲突各方的利益诉求,确定各方的可行状态和偏好排序,再根据稳定性定义,分析确定决策者冲突发生后最终稳定的冲突解决方案。同时,考虑业主是项目主要利益相关方,业主的态度或决策偏好对设计方和地方政府的决策有直接影响,因此研究分析了业主在坚持原设计方案和修改原设计方案两种情形下,三个利益相关方冲突下的不同稳定结果。当业主倾向于坚持原设计方案时,项目将按预期各项计划顺利开展,但对于当地政府而言,这种策略结果是最不满意的。当业主倾向于修改原设计方案,选择修高架或线路绕行,业主从投资角度、设计方从技术方案角度考虑都不是最满意的结局。表3,4给出了业主不同策略偏好下的具体分析。因此,研究通过图模型法将业主、设计方、地方政府的的现实冲突问题进行了定量化的预测和分析,研究结果将为冲突解决提供可行的决策依据。

3 结 语

研究将冲突分析的图模型法用于京雄高速公路项目前期各利益相关方冲突。图模型法结合了定性、定量方法,是在博弈分析、元对策理论的基础上发展起来的一种对冲突问题进行分析和决策的方法,是研究冲突问题的有效工具。文中以京雄高速公路项目前期业主、设计方、地方政府针对设计方案与既有线路交叉问题导致的冲突问题,构建了冲突分析的图模型,探索冲突解决过程中利益各方的冲突均衡点,稳定性分析结果显示业主的决策倾向对冲突模型稳定状态有重要影响。研究结论为高速公路项目前期利益相关者冲突进行分析及解决提供参考,提高了项目各方对冲突事件的控制处理能力。

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