基于伙伴关系的国际EPC水电项目设计管理
王腾飞, 唐文哲 , 漆大山, 杜蕾    
清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 项目管理与建设技术研究所, 北京 100084
摘要:提升中国水电施工企业作为国际设计-采购-施工(EPC)项目总承包商的设计管理水平有利于增强中国企业的国际竞争力。基于文献调研,该文构建了基于伙伴关系的国际工程EPC项目设计管理模型,分析了伙伴关系、设计管理和项目绩效之间的作用机理,并利用从6个国家的7个大型EPC水电项目收集的数据进行了实证检验。通过信度效度检验、因子分析和路径分析,得出主要结论有:1)EPC总承包商设计管理重点可解构为制度建设、争端处理、方案优化以及技术提升4个因子;2)伙伴关系、设计管理与项目绩效之间存在正向促进关系,设计管理对项目绩效提升有显著促进作用,伙伴关系不仅可以通过促进设计管理提升项目绩效,还可以直接改善项目绩效。
关键词国际工程    设计-采购-施工(EPC)    水电项目    伙伴关系    设计管理    绩效    
Enhancing design management in international EPC projects based on partnering
WANG Tengfei, TANG Wenzhe , QI Dashan, DU Lei    
Institution of Project Management and Construction Technology, State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
Abstract: China's hydropower construction companies need to improve their design management skills to compete in the international engineering-procurement-construction (EPC) market. A design management model was used to identify the relationships between partnering with stakeholders, design management and project performance. Data from 7 hydropower EPC projects in 6 countries was evaluated using reliability tests, factor analyses and path analyses to show that design management is dependent on system building, dispute settlements, value adding and technology promotion. Partnering with stakeholders, design management and project performance are positively related. Partnering not only enhances project performance by promoting effective design management, but also directly improves project performance.
Key words: international project    engineering-procurement-construction (EPC)    hydropower engineering    partnering    design management    project performance    

国际设计-采购-施工(EPC)水电项目实施是全球经济一体化的重要组成部分。设计管理是EPC项目管理的龙头,是风险控制的关键[1]。中国水电施工企业作为EPC总承包商在设计管理中存在国内外设计标准差异、设计变更不规范、优化水平不足等诸多问题[2, 3],亟需研究如何同业主、设计方、采购方等利益相关方加强合作,共同解决设计管理中的技术、经济以及信息流通等难题。

EPC项目设计管理意味着设计任务以及设计责任的公平分配,总承包商需要同利益相关方之间加强合作[4]。伙伴关系模式是两个或多个组织间一种长期的合作关系,旨在为实现特定目标尽可能有效利用所有参与方的资源[5, 6]。目前,国内外一些研究已经探讨了伙伴关系在EPC项目设计管理中的重要作用。例如,Song和Grau等证实总承包商同业主和设计方建立伙伴关系,实现采购、设计、施工一体化管理,有利于增加设计的可预见性,对于解决复杂问题特别是设计变更尤为关键[7, 8]。但这些研究缺乏在国际化背景下,对伙伴关系、设计管理以及项目绩效之间关系的系统性定量分析。

本研究建立并实证检验基于伙伴关系的设计管理模型,旨在揭示伙伴关系在国际EPC水电项目设计管理中的作用机理,为中国水电施工企业在海外总承包市场的发展提供指导。

1 模型构建

相比于传统项目,EPC项目中设计、采购与施工高度一体化,设计管理并不仅仅局限于设计,而是渗透到了EPC项目实施过程中的各个环节。鉴于EPC一体化特征,设计风险的来源更加广泛并难以控制,来自于项目决策、合同、设计、采购、施工、经济和政治环境和技术等方面的不确定性都能对设计阶段产生影响。因此,国际EPC水电项目中,总承包商面临着更加复杂的利益相关方以及设计管理环境。总承包商需同业主、监理/咨询师、设计院、供应商和分包商等建立良好的伙伴关系,有效衔接设计与采购、施工接口,使各方贡献的信息与资源能迅速进入设计管理,以提高EPC项目设计水平。

根据以上分析,本研究基于文献调研[9, 10, 11, 12, 13],选取表征伙伴关系、设计管理和项目绩效22个指标(要素定义详见表 1),建立基于伙伴关系的国际EPC项目设计管理模型,如图 1所示。

表 1 调研结果
类别 因子 内容 得分
伙伴关系 行为要素 共同目标、积极态度、信守承诺、公平、信任 4.10
交流要素 开放、团队合作、有效沟通、解决问题、及时反馈 3.97
设计管理 设计合同 总承包合同中明确设计深度、设计变更的责任、设计工作方法和措施 3.77
计划控制 各设计部门根据施工总进度编制出图计划,经总包商审核批准后执行 3.90
设计质量 总承包商提供设计质量保证文件,设计部门保障设计质量 3.56
设计出图 设计部门严格执行总包商的出图计划,向总包商提交进度报告 3.55
设计索赔 对设计过程中执行业主的变更指令或修改原始设计错误及时索赔 3.59
文件管理 对项目参与方之间有关深化设计的所有文件进行有效管理 3.68
变更管理 对于设计的变更及时形成书面备案,并及时通告相关专业 3.77
优化设计 在深化设计阶段要求设计部门采取限额设计或优化设计措施 3.62
项目绩效 效益满意度 成本、进度、质量、HSE(健康、安全、环境) 3.86
图 1 基于伙伴关系的国际EPC项目设计管理模型
1.1 伙伴关系与设计管理

EPC项目设计目的在于提供满足技术、资源、经济和环境等约束的全面而详细的项目规划和实施规范。总承包商同利益相关方建立良好的关系,意味着设计资源获取、整合和管理,有助于推动设计工作。基于此,提出假设1。

假设1    H1伙伴关系能够提升设计管理水平。

建立伙伴关系对设计管理的作用在于:

1) 同业主合作关系良好,有助于充分理解项目设计要求;

2) 同设计方利益共享,有助于设计部门执行施工总进度计划,并就设计问题进行共同协商;在深化设计阶段,设计部门采取限额设计或优化设计措施的主动性也会增强;

3) 同咨询工程师保持良好的关系,有助于纠正设计偏差,减少设计变更带来的时间和成本风险;

4) 同采购方关系良好,有利于将采购纳入设计;

5) 在项目设计变更等重大问题上,总承包商根据各利益相关方特点,同各方积极协商,从实现共同目标出发,在设计阶段做出最优决策。

1.2 设计管理与项目绩效

设计是EPC项目绩效目标实现的关键,设计管理是EPC项目管理的重点。基于此,提出假设2。

假设2    H2加强设计管理能够促进EPC项目绩效提升。

设计对EPC项目绩效的影响在于:

1) 设计质量是质量控制的首道防线,设计质量的好坏直接决定工程质量目标;

2) 设计阶段同时还是处理经济与技术之间关系的重要环节,是工程项目投资的关键控制阶段;

3) 设计进度以及设计成果是工程进行设备材料采购、现场施工的基础和依据,能够对总承包工程的采购进度和施工进度产生直接影响;

4) EPC工程具备高度的不确定性,设计阶段通过最大限度地固定工程量,造价以及工程变更能有效实现风险的源头控制。

1.3 伙伴关系与项目绩效

基于伙伴关系处理复杂外部环境,铺设从国际市场中获取稀缺资源的渠道,不仅可以通过促进设计管理提升项目绩效,还能通过其他途径对国际EPC水电项目绩效产生影响。基于此,提出假设3。

假设3    H3伙伴关系还能够直接促进项目绩效。

伙伴关系影响项目绩效的其他途径有:

1) 能力提升:伙伴关系中的开放环境能帮助项目参与各方之间分享经验、教训和对问题的认识,这是组织学习与创新的重要推力,有助于全面提升承包商实施EPC项目的各项能力;

2) 风险规避;伙伴关系的公平要素能够促进合作中利益/风险的公平分配,减少了风险管理障碍,是利益相关方之间合作风险管理的重要动力;

3) 供应链一体化:通过加强利益相关方管理和供应链信息流管理,有助于解决物资供应不及时以及物资采购成本高等问题,促进采购绩效的提升;

4) 战略效益:伙伴关系有助于树立企业良好社会形象,有利于总承包商实现开拓更大的国际市场的战略目标。

2 实证研究方法

针对以上研究假设,选取7个国际EPC水电项目进行实证检验。本研究采用的主要调研方法包括实地考察、问卷调研、项目管理人员访谈和案例资料收集,其中问卷调研为主要数据收集方法,实地考察、访谈和资料收集等方法用以检验和解释问卷调研结果。本次调研收集有效问卷共109份,调研对象主要是EPC项目总承包商与设计方中高层管理人员与技术人员,问卷地域分布为:赤道几内亚项目A(24份)、 巴基斯坦项目B(11份),项目C(17份)、 加纳项目D(11份)、 斐济项目E(11份)、 伊朗项目F(6份)和赞比亚项目G(29份)。此外,还调研了国内5个水电施工企业总部,访谈了EPC项目设计管理人员48人次,并收集了7个项目的施工管理总结报告和设计管理研讨材料。

3 实证研究 3.1 调研结果

为了解国际EPC水电项目伙伴关系、设计管理以及项目绩效的实现程度,采用Likert 5级量表打分法进行调研。如表 1所示。

表 1可以看出:1) 伙伴关系平均得分为4.10(5分表示伙伴关系程度最高),表明伙伴关系在设计管理过程中有所应用,但仍有一定的提升空间;2) 设计管理措施总体得分为3.68(5分表示设计管理水平最高),表明中国水电施工企业EPC设计管理水平亟待提高,尤其是在限额设计/优化设计、变更索赔、设计质量以及设计进度控制等方面;3) 项目绩效总体得分为3.86(5分表示项目绩效最好),项目绩效存在较大提升空间,表明中国水电施工企业作为国际EPC项目总承包商的能力仍需不断加强。

3.2 因子分析

针对中国施工企业EPC设计管理水平不高的现状,有必要进一步探索设计管理的重点。选用主成分分析方法对设计管理指标进行因子分析。

利用SPSS软件进行KMO (Kaiser-Meyer-Olkin)和Bartlett信度效度检验,指标间相关系数矩阵非单位阵,且KMO的值为0.845>0.5,Sig. < 0.001,表明可以作因子分析。以“Kaiser 标准化”为准则进行正交旋转,旋转在6次迭代后收敛。如表 2所示,旋转后4个因子的总体方差累积贡献率85.894%>70%,表明这4个因子可以代表绝大部分设计管理变量。

表 2 主成分方差分析
因子 初始特征值/ % 旋转平方和载入/ %
合计 方差 累积方差 合计 方差 累积方差
1 4.679 58.489 58.489 2.198 27.479 27.479
2 1.105 13.816 72.305 1.811 22.633 50.112
3 0.597 7.461 79.766 1.676 20.951 71.063
4 0.490 6.128 85.894 1.186 14.831 85.894

标准化后的因子载荷矩阵如表 3所示,根据载荷矩阵可以得到主公共因子的实际意义。主因子F1在设计合同、计划控制、设计质量以及设计出图这4个指标上荷载大于0.5,这些指标主要同总承包商的制度建设相关,因此可称为制度因子;主因子F2在设计索赔和文件管理上荷载大于0.5,这些指标主要与设计争端处理相关,因此可以称为争端处理因子;主因子F3在优化设计、变更管理和文件管理上荷载大于0.5,这些指标主要是目的在于项目设计升值,因此可称为优化因子;主因子F4在设计质量和变更管理上荷载大于0.5,这些指标主要取决于设计管理中的技术投入,因此可称为技术因子。因子分析结果表明,总承包商要着重从制度建设、争端处理、方案优化以及技术提升这4个方面做好设计管理工作。

表 3 设计管理因子荷载
设计管理 因子
F1 F2 F3 F4
设计合同 0.900 0.107 0.146 0.199
计划控制 0.882 0.098 0.271 0.130
设计质量 0.582 0.312 0.234 0.835
设计出图 0.555 0.493 0.247 0.262
设计索赔 0.052 0.909 0.159 0.242
文件管理 0.267 0.677 0.549 0.086
变更管理 0.247 0.114 0.723 0.528
优化设计 0.295 0.388 0.785 0.138
3.3 路径分析

为了验证假设1、 假设2和假设3,本研究进一步采用线性回归模型,定量分析了伙伴关系、设计管理以及项目绩效之间的关系,如表 4所示。

表 4 基于路径分析的假设验证
路径 自变量 因变量 回归系数 显著性水平P
1 伙伴关系 制度建设 0.282* 0.027
争端处理 0.141* 0.043
方案优化 0.293** 0.007
技术提升 0.276* 0.019
2 制度建设 项目绩效 0.262* 0.021
争端处理 0.397** 0.005
方案优化 0.352* 0.037
技术提升 0.201* 0.044
3 伙伴关系 项目绩效 0.369*** 0.000
注:*表示 P < 0.05;**表示 P < 0.01;***表示 P < 0.001

表 4可以看出:

1) 伙伴关系同4个设计管理因子的回归系数分别为0.282、 0.141、 0.293、 0.276,显著水平为0.05,表明伙伴关系可以从制度建设、争端处理、方案优化以及技术提升4个维度提高设计管理水平;

2) 4个设计管理因子同项目绩效的回归系数分别为0.262、 0.397、 0.352、 0.201,显著水平为0.05,表明设计阶段对设计进度、成本和质量的有效控制对提升项目绩效作用显著,EPC项目总承包商应从传统上注重施工向设计业务发展;

3) 伙伴关系同项目绩效的回归系数为0.369,显著水平为0.001,表明伙伴关系对项目绩效有促进作用;将伙伴关系加到2) 中的回归模型,伙伴关系的回归系数为0.227 < 0.369,表明伙伴关系对项目绩效的部分作用是通过设计管理产生的,此外,伙伴关系还可以直接提升项目绩效。以上分析证实了假设1、 假设2和假设3。

4 基于项目A的案例分析 4.1 设计管理背景

项目A是中国与赤道几内亚共和国政府合作框架协议内的能源合作项目,建成后能满足该国大陆地区2015年之前的全部电力需求。该项目对促进当地经济发展意义重大,但设计管理难度较大,原因主要有:

1) 基础设计深度不足。当地市场经济落后,项目投标报价时缺乏最基本的设计资料,设计深度处于概念设计阶段;

2) 设计管理风险突出。设计深度如果不够,容易形成“三边工程”,若担心风险而放慢进度,将严重影响项目工期;

3) 设计与采购协调难度大。项目所在地物资匮乏且价格较高,除水泥等少量材料外,其余设备物资需从国内采购,采购同设计图纸衔接时间跨度过大;

4) 设计管理经验不足。项目A是总承包商第一个国际EPC项目,设计方EPC项目设计经验同样缺乏。

4.2 基于伙伴关系的设计管理

面对一系列设计管理难题,总承包商采用扁平化组织结构,同各利益相关方建立了良好的信任关系。基于伙伴关系的设计管理有效的解决了一系列设计重点、难点问题,规避了设计管理风险,保障了项目质量和进度。

项目中,总承包商同各利益相关方的伙伴关系具体表现在:

1) 与业主关系

承包商建立了与业主合作伙伴关系,为项目设计能够顺利进行打下基础。项目前期,承包商和设计院在资金未到位的情况下,垫付资金开展设计勘查和设备采购工作,使勘察工作前移,为项目进入设计阶段奠定了基础,避免了“三边工程”的发生。设计工作前移为项目实施赢得时间的同时,也取得了业主信任,进出口银行资金没有到位的情况下,赤道几内亚总统特批拨付给总承包商1 000万美元专项资金用于前期筹建,为工程按合同履约奠定了基础。

2) 与设计关系

承包商与设计单位建立起“三位一体”的合作模式,即利益共同体、关系共同体、责任共同体。首先,双方是基于相同责任并分享共同利益的合作伙伴,所有工作特别是统筹外围关系方面坚持统一的步伐、口径和原则;其次,注重人文关怀,坦诚交流,真诚沟通,相互尊重,为双方合作营造良好氛围;再次,在设计变更与优化等方面,相互理解,谋求大同。

“三位一体”的合作模式对项目实施起到了很大的推动作用,例如:为了解决概念设计深度不足难题,设计方垫付资金,进行地质复勘与测绘,提供了翔实的基础设计资料;项目开工后,设计方派各专业总工进驻工地进行现场设计,在导截流、引水隧洞充水和首台机组启动试运行等关键节点,设总亲临现场,展开技术服务;通过积极协商,双方共同克服了咨询公司在施工过程中提出的设计标准问题;为了推动和促进设计工作,双方专家提出并落实了十余项设计优化方案,共节约成本近1.8亿元。

3) 与其他利益相关方的关系

项目A中,总承包商还重视与当地政府、采购方、当地社区、财政部和自治银行、中资公司等建立起良好关系。承包商处理同所在国的关系时,遵循“尊重、融合、帮助、共赢”的原则,尊重所在国的法律法规、民俗风情、宗教信仰,促进文化相融、制度相融与理念相融。同时,承包商还积极开展公益活动,曾为政府部门赠送电脑等办公用品,为当地村子修路,为居民看病,为警察建设检查站等。同以上利益相关方的良好关系有助于总承包商更好获取市场信息,有效地解决了工程支付、投标融资、资源短缺等难题,为设计管理与项目实施提供了极大便利。

4.3 伙伴关系收益

伙伴关系使项目A优化设计,周密实施,保障了项目进度、质量、成本、 HSE等目标的高效实现,更为重要的是在国际市场创建了优良品牌。赤道几内亚自开发石油资源后,基础设施建设高速发展。目前该国政府已将境内最大一条河流——维勒河梯级电站开发列入日程,水电开发前景良好。依托项目A总承包商与业主(政府)建立的良好关系,凭借设计方的技术优势,总承包商提交了维洛河八级开发方案,相继获得了某水电站上游调蓄水库工程、某电网工程等项目,在西非打开水电站和城市电网这2个市场。总承包商同利益相关方之间的伙伴关系,不仅保障了项目的成功履约,还实现了“小国家,大市场”的战略目标。

5 结 论

通过文献调研,本文构建了基于伙伴关系的国际工程EPC项目设计管理模型,分析了伙伴关系、设计管理和项目绩效之间的作用机理。基于从 6个国家的7个大型EPC水电项目收集的数据,对模型进行了实证检验。本文得到的主要结论有:

1) EPC总承包商设计管理重点可用制度建设、争端处理、方案优化以及技术提升4个因子描述。制度建设的重点在于加强总承包商自身设计管理制度建设,做好设计合同管理、 计划控制、 设计质量把控与设计出图。争端处理的重点在于加强设计索赔管理和文件管理,做好设计争端处理。方案优化的重点在于做好优化设计、变更管理和文件管理,促进项目设计方案优化升值。技术提升的重点在于加强设计质量管理和变更管理中的技术投入。

2) 伙伴关系、设计管理、项目绩效之间存在正相向关系。伙伴关系可以从制度建设、争端处理、方案优化以及技术提升4个维度提高设计管理水平;设计管理对项目绩效具有促进作用,设计阶段做好设计进度、成本和质量控制对提升EPC项目绩效十分关键。此外,除了通过促进设计管理,伙伴关系还可以直接提升项目绩效。

本文构建的基于伙伴关系的设计管理模型,为提升中国水电施工企业作为国际EPC总承包商的设计管理能力,增强中国企业的国际竞争力提供了理论支持。未来的研究可将理论与实践相结合,提出伙伴关系在设计管理中的实际应用流程与管理策略,例如如何基于伙伴关系利益共享理念,设计激励机制与协同工作机制,以高效集成和转化设计资源,促使EPC项目目标的顺利实现。

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