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施工招投标与赢者诅咒：博弈论方法
Muaz O. Ahmed1; Islam H. El-adaway，M.ASCE2; Kalyn T. Coatney3; 和Mohamed S. Eid4
摘要：在建筑行业中，竞争性招标一直被用作承包商选择的一种方法。 由于在项目完成前才知道施工的真实成本，因此逆向选择是一个主要问题。 逆向选择是指合同赢者低估了项目的真实成本。 因此，胜出的承包商很可能会获得负值或至少低于正常利润。 获胜者的诅咒是当获胜的投标人提交低估的投标并因此被选中进行该项目而受到诅咒时。 在分包商被总承包商聘用的多级招标环境中，胜者的诅咒可能会复杂化。 一般来说，承包商因各种原因而受到赢家的诅咒，包括对项目成本的估算不准确; 新的承包商进入建筑市场; 尽量减少建筑业衰退时的损失; 建筑市场竞争激烈; 差异机会成本，这可能会影响承包商的行为; 并打算赢得项目，然后通过变更单，索赔和其他机制弥补损失。 本文使用博弈论的方法，旨在分析（并可能减少）行业对建筑投标中赢者诅咒的影响。 为此，作者在两种常见施工招标环境中确定了获胜者的诅咒程度; 即单阶段招标和多阶段招标。 目标是比较上述两种建筑招标环境，并确定从过去的出价决定和经验中学习如何减轻赢家的诅咒。 为此，通过定义建筑投标与拍卖理论之间的关系，作者运用了三步研究方法，包括（1）将对称风险中性纳什均衡（SRNNE）表示为最优投标函数; （2）开发单级和多级施工招投标过程的模拟模型; （3）分析模拟模型的结果，该模型基于加利福尼亚交通部提供的项目的实际数据集。 这项研究表明，大多数总承包商和分包商在单阶段和多阶段招标环境中遭受赢家的诅咒。 此外，从赢家的诅咒角度看，多阶段招标环境比单阶段招标环境招致更多的损失。 然而，通过从过去的经验中学习，与单阶段招标环境相比，多阶段招标环境为承包商提供了避免赢家诅咒的更好机会。 这项研究应该有利于专业人士更好地理解投标决策过程。 对于未来的工作，合作博弈理论可以与综合项目交付原则一起应用，以帮助所有相关方相互实现其项目目标。 DOI： 10.1061 /（ASCE）CO.1943-7862.0001058。 copy;2015美国土木工程师学会。
作者关键字：Contracting。
介绍
了解建筑行业的基本流程对承包商保持竞争力以及国家经济有效运作至关重要。 根据
1M.Sc。 密西西比州立大学土木与环境工程系密西西比州沃克工程大学501号哈代路501号邮编：39762电子邮件： moa31@msstate.edu
2大学土木与环境工程系副教授和建筑工程与管理项目协调员。 田纳西州851 Neyland博士，417 John D. Tickle Bldg。，诺克斯维尔，
TN 37996（通讯作者）。 电子邮件： eladaway@utk.edu
3密西西比州农业经济系副教授
美国密西西比州洛伊德 - 里克斯沃森大学102号Tracy博士，MS 39762电子邮件： coatney@agecon.msstate.edu
4博士。 候选人，大学土木与环境工程系，大学。
851 Neyland Dr.，324 John D. Tickle Bldg。，诺克斯维尔，田纳西州37996电子邮件： meid1@vols.utk.edu
注意。 本手稿于2015年2月24日提交; 2015年7月17日批准; 于2015年9月15日在线发布。讨论期开放至2016年2月15日; 必须为单个文件提交单独的讨论。 本文是建筑工程与管理杂志的一部分，copy;ASCE，ISSN 0733-9364 / 04015076（9）/ $ 25.00。
到Kululanga等人。 （2001），建筑行业早年纳入了简单直接的流程。 然而，建筑行业在当今世界变得越来越复杂和复杂。 建筑行业的发展为承包商创造了一个竞争环境。 因此，承包商需要创建包含不同观点的完善计划，以保持领先于竞争对手。 承包商的选择过程是建筑行业的一项艰巨任务。 竞争性招标一直被用作分配合同的方法（塞德尔2003年）。 此外，在公共部门，竞争性招标已被视为法律要求。 因此，有人认为，影响建设项目成功的主要因素之一是企业的招标策略。
据Park和Chapin（1992），承包商提交他们的建议，以显示他们希望以商定的价格进行建设项目。 一般而言，在施工招标过程中，提交的投标将在技术上进行评估，然后对技术批准的投标进行财务评估或根据提交的价格进行评估。 对于投标的财务评估，有很多方法，如低投标方法，次投标方法，平均投标方法和低于平均投标方法（Ioannou和Awwad 2010）。 据Ioannou和Awwad（2010），低投标方法是最常用的方法
在美国的建筑合同。 在本文采用的低投标方法中，合同授予技术上已获批准并且在提交的投标中价格最低的承包商。 因此，预计中标承包商将根据商定的价格和时间表建设项目，并至少提供所需的质量水平。
采用竞争性招标方式对承包商选择的成功与否取决于许多因素，这些因素被视为施工招投标竞争环境的主要来源。 正如盖茨所指出的（1967），承包商希望获得项目合同的原因很多，例如（1）增加盈利，（2）尽量减少损失，因为即使在经济衰退时期，承包商也必须保持公司的完好，（3）尽量减少利润的竞争对手，以保持建筑行业市场长期良好的竞争地位。
由于所有上述原因，在提交投标之前，每个承包商都在根据每个投标情况做出许多关键性决定。 正如Bagies和Fortune所指出的2006），在承诺建设项目之前的阶段，利弊决定受（1）中标或中标决定的影响，其中承包商认为许多因素将有助于确定建设项目的预期收益并正确评估它和（2）与投标策略有关的标记决定。 正如King和Mercer所引用的（1985），招标策略是任何建筑公司整体业务规划的重要组成部分。 在过去的50年中，许多模型已经开发出来用于施工招标中的应用。 根据Wanous et al。 （2000），这些竞价模式中的大多数只关注标记决策，例如Friedman开发的模型（1956）和盖茨（1967).
然而，尽管有许多与建筑招投标有关的出版物，但招标模式很大程度上忽视了人的行为（艾哈迈德和闵卡拉1988年）。 许多研究人员认为，实际上，竞标决定是基于经验和直觉，并受到对每个竞标形势压力的情绪反应的影响（法伊克1998年）。 此外，Runeson和Skitmore（1999）认为，在发达的竞标模式中应用的一些基本假设是不现实的，它们的预测结果并不总是正确的。 因此，建筑招标采用更加有效的招标模式是显而易见的，它在假设条件下与建筑招投标过程的实际情况相吻合，克服了以前公布的招投标模式的局限性。 最近，许多研究人员倾向于开发新技术来帮助承包商使用模糊神经网络进行投标决策（Polat等人 2014）。 预计这些技术应该有助于承包商估算在工程招标中提交的最优投标额。
最后，建设项目在建设项目的生命周期中可能发生的大量事件面临着高度的不确定性。 例如，承包商应对在为长期项目进行招标时必须考虑的投入成本，劳动力问题和施工条件的不可避免的和不可预见的增加。 在投标时，承包商无法确定实际的项目建设成本。 因此，建筑业依赖于根据承包商目前的信息，过去的经验以及利用RSMeans等方法估算项目成本。 因此，在施工招标中，低估工程造价，低于实际工程造价的承包商面临逆向选择问题。 不利的选择会导致所谓的赢家诅咒。
目标和目标
本文使用博弈论的方法，旨在分析（并可能减轻）赢者诅咒在建筑投标中的影响。 为此，作者确定了在两种常见建筑投标环境中获胜的程度; 即单阶段招标和多阶段招标。 我们的目标是比较上述两种建筑投标环境，并确定如何从过去的投标决策和经验中学习，从而减轻获胜者诅咒的痛苦。
背景信息
博弈论
自从1944年John von Neumann和Oskar Morgenstern发表游戏和经济行为理论以来，社会和行为科学已经开发出描述人类行为的数学工具。 为此，博弈论被定义为“智能理性决策者之间冲突与合作的数学模型的研究”（迈尔逊1991年）。 博弈论已经应用于人类生活的不同方面。 在20世纪50年代和60年代，博弈论被应用于战场决策和政治问题。 在20世纪70年代，博弈论对经济研究领域进行了革命。 此外，它已被应用于社会学，心理学和生物学。 博弈论及其实践者在诺贝尔奖授予John Nash，John Harsanyi和Reinhard Selten后于1994年获得了期待已久的科学认可和合法性（Turocy和Stengel 2001).
在建筑行业，研究人员已经应用各种博弈论模型来解释和预测结果。 何（2001）利用博弈论分析了信息不对称情况下建设 - 运营 - 转移项目采购过程及其对项目融资和政府政策的影响。 Drew和Skitmore（2006）通过拍卖理论分析了建筑行业的竞争性招标方案，这是一种博弈论的分支学科。 何和刘（2004）通过博弈论模型分析了施工索赔中承包商和业主之间的动态关系。 卡尔（2014）开发了一种面向模块的建模方法，用于模拟建筑行业不同层次上的多重和动态关系。 此外，博弈论也被应用于审查分包商选择的策略（Unsal和Taylor 2011）并分析投标报酬对竞标过程的影响（何2005年）。 因此，博弈论被认为是分析建筑业许多问题的重要工具。
一般来说，博弈论模型可以按照
信息的完整性和玩游戏的方式。 基于玩游戏的方式，有两种类型：（1）静态游戏，其中玩家做出决定并同时采取行动，而不知道其他玩家选择的决定;（2）动态游戏，玩家在其中决策和顺序采取行动，观察其他参与者的行为（何和徐2014年）。 一般来说，建设性竞争性投标模式可以被视为遵循静态游戏概念，因为投标人在提交投标时不知道竞争对手的投标。
此外，博弈论概念主要有两个主要分支：（1）合作博弈论，其中，参与者共同合作以获得更多的收益，并公平地分配收益;（2）非合作博弈理论，其中每个理论玩家独立选择策略并试图最大化回报，并且玩家之间没有勾结（阿斯卡里 和Afshar 2008）。 纳什（1950）均衡被认为是
在假设所有参与者都是理性的情况下解决非合作博弈。 一般而言，建筑竞标可以被描述为非合作博弈，因为每个总承包商（GC）或分包商（SC）都试图在存在利益冲突的情况下赢得竞争并最大化个人的收益。 因此，可以得出结论，为了开发一个更好的描述现实施工招标的模型，博弈论模型应该与静态移动和不完全信息不合作。
施工招标和共同价值拍卖
数千年来，拍卖被用于分销商品和服务。 从博弈论的角度来看，拍卖被认为是信息不完全信息最突出的应用之一，因为参与拍卖的个人信息不同，这是影响其战略行为的主要因素。 拍卖通常分为两种主要类型：（1）私人价值拍卖;（2）共同价值拍卖。 在私人价值拍卖中，投标人可以确定地知道他们自己拍卖的物品的价值，但他们不知道其他投标人的价值。 然而，在普通价值拍卖中，被拍卖的物品与每个人都具有相同的价值（即成本），但没有一个投标人确切地知道这个价值。 因此，每个投标人对真实价值形成一个独立且相同分布的估计，而胜者是具有与真实价值最相关的信息的人（Kagel和Levin 2002年）。 就建筑业而言，承包商在提交投标时有两个不完整信息来源：（1）实际（已实现）项目建设成本，以及（2）竞争对手对项目建设成本的估计。 因此，根据戴尔和凯格尔（1996），工程招标被视为一种共同价值拍卖。 这是由于建设项目的真实成本不明确，在项目完成之前无法确定。 此外，建筑合同的投标被称为逆向拍卖。 与购买商品和服务的拍卖不同，建筑拍卖是为了销售商品和服务。 在这种情况下，拍卖人根据低投标方法确定出价者为提交最低出价的出价者，而不是用于购买物品的最高出价。
赢家的诅咒
据Kagel和Levin（2002），卡彭等人首先介绍了获胜者诅咒的故事。 （1971）。 三位石油工程师声称，石油公司在早期外大陆架（OCS）石油租赁拍卖中出现意外低回报率。 此后，研究人员已经认识到赢家诅咒在拍卖出版权中的影响（德绍尔1981年），企业收购战（1986年滚动），房地产拍卖（Ashenfelter和Genesore 1992年）和牛拍卖（Coatney等人 2012).
特别是对建筑行业而言，赢家的诅咒可以定义为投标人以最乐观（低）的项目成本估算，根据提交的投标低于真实项目建设成本而获得项目合同的情况。 这样的投标人如果不考虑赢家的诅咒问题，很可能会获得负面的，或者至少低于正常的利润。
根据戴尔和凯格尔（1996），美国一般建筑承包商通常采用以下三种机制之一来避免赢家的诅咒：
- 其中一种机制是，大多数州的法律允许低投标人在发生算术错误时撤回对公共项目的投标，并且不会受到处罚。 意思
的算术错误是广泛的，没有明确定义，承包商可以从中受益，通过撤回他们提交的低投标从赢家的诅咒中逃脱。
- 第二种机制取决于总承包商和分包商之间的关系。 总承包商可以提高出价，受益于分包商提交的低投标报价，以降低联合提交的投标报价并减少遭受赢家诅咒的可能性。
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第三种机
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