《Proceedings of the Design Society》：Project complexity and cost escalations in the early design of railway megaprojects
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大型铁路项目遭受严重的成本超支与延期，部分原因在于项目复杂性。本研究探讨此类复杂性如何在早期设计阶段涌现并影响项目结果。来自14次访谈的数据与四种项目复杂性框架进行了比较。结果表明，复杂性主要是制度性（Institutional）的而非结构性的。乐观偏差（Op
大型铁路项目遭受严重的成本超支与延期，部分原因在于项目复杂性。本研究探讨此类复杂性如何在早期设计阶段涌现并影响项目结果。来自14次访谈的数据与四种项目复杂性框架进行了比较。结果表明，复杂性主要是制度性（Institutional）的而非结构性的。乐观偏差（Optimism Bias）、碎片化的需求治理以及薄弱的协调机制形成了成本增长的自我强化循环，表明驱动早期阶段复杂性的是治理与决策过程，而非技术不确定性。
大型基础设施项目，包括道路、机场、铁路、隧道和桥梁，往往经历显著的成本超支与延期。在瑞典，过去35年间铁路成本的增长几乎是社会整体水平的两倍，且铁路的 estimated 成本达到50年前的七倍。尽管经过数十年的研究，成本膨胀仍然是一个持续性挑战。常见解释包括规划与进度问题、不准确的估算以及设计低效率。虽然成本超支的某些成因，如早期设计阶段的乐观偏差以及对成本和风险的战略性低估，已有充分文献记录，但关于制度性（Institutional）与组织性项目复杂性如何贡献于成本发展，相关认识仍然不足。因此，理解此类复杂性如何在设计的早期阶段产生并相互作用，对于实现更可预测和可持续的项目结果至关重要。
本论文通过项目复杂性的视角探讨成本膨胀问题，考察技术、组织和环境因素如何影响项目结果。项目复杂性正随着需要协调和管理因素数量的持续增加而不断增长。这些因素可包括技术相互依赖性、利益相关者多样性、监管约束和管理界面，所有因素均以非线性方式相互作用。铁路项目具有长期规划周期、严格的法律框架，并涉及多方利益相关者。在瑞典，早期设计阶段受《铁路建设法》（1995:1649）和《环境法典》（1998:808）的规制。这些法律，加上项目期间的政治变动以及各种内外部要求，形成了一个影响项目全生命周期成本与协调的复杂制度环境。
本研究旨在探讨复杂性如何在大型铁路项目的早期阶段涌现，并识别其导致成本与协调挑战的机制。该论文是有关如何将系统工程（Systems Engineering, SE）应用于铁路项目复杂性管理的更广泛研究计划的初步步骤。为此，研究提出两个研究问题：RQ1探讨项目复杂性因素如何在大型铁路项目早期设计阶段涌现和演化；RQ2探讨早期阶段的制度性和组织性复杂性因素如何塑造成本膨胀和设计低效率等项目结果。
在理论框架部分，研究对项目复杂性及其评估框架进行了系统梳理。复杂系统由众多相互作用的元素组成，这些元素以非线性方式运作，意味着微小变化可能导致不成比例的后果。在项目情境中，表现出非线性行为的相互作用元素可包括利益相关者、任务、学科、团队或资源，其行为难以界定或预测。对于基础设施项目，约束条件可包括物理环境、利益相关者以及法律法规。这些因素与其他参数共同使得行为预测变得困难，从而构成项目复杂性。
为探索项目复杂性因素，研究采用滚雪球方法，从17个不同框架中筛选，最终选定四个具有不同侧重的框架：Bosch-Rekveldt等人（2011）的TOE（技术、组织、环境）通用框架，该框架将复杂性分为技术、组织和环境三个维度，并明确与项目绩效关联；Bakhshi等人（2016）从项目管理视角出发的框架，强调管理感知与协调而非项目本身的结构性属性；Lafhaj等人（2024）针对建筑行业适应的框架，结合组织与技术维度以及现场条件和监管环境等情境因素；以及Chapman（2016）专门开发的铁路项目框架，包含六个主类别和四个元类别（项目治理、项目启动、保证过程、演进的项目管理成熟度）。
比较发现，所有框架在类别和复杂性因素涵盖方面存在差异，但Chapman（2016）和Lafhaj等人（2024）的框架与TOE框架有显著相似性，而Bakhshi等人（2016）的框架差异最大，主要关注管理感知与协调。所有框架主要从结构性和管理性视角描述复杂性，但均未明确涉及主导大型铁路项目早期设计阶段的制度激励、需求治理或决策过程。这一理论空白构成了本研究的动机。
研究方法上，本研究采用溯因方法（Abductive Approach），结合从经验数据中归纳识别复杂性因素与基于现有复杂性框架的演绎解释。研究对瑞典大型基础设施项目的14名项目成员进行了半结构化访谈，访谈时间介于2025年3月至10月，每次约1小时，围绕三个核心问题展开：大型复杂铁路项目中最突出的挑战、最复杂的方面，以及新铁路建设成本较25年前翻倍的原因。
访谈转录稿采用开放式归纳方法进行手动分析，识别出与项目复杂性相关的共同主题并归类为初步类别。这些类别再与四个已建立的项目复杂性框架进行演绎比较，评估理论对应性并识别现有理论未能充分涵盖的因素。每个识别出的因素采用0-2分制与四个框架进行匹配评估，0表示未被代表，1表示部分代表，2表示明确代表。为验证和优先排序这些发现，研究者将整理后的因素列表反馈给访谈参与者，请其选择认为对铁路项目早期阶段成本增加贡献最大的三个因素，按1-3分评分（3分表示最驱动成本），通过简单频次统计得出排序列表。14名参与者中有12名参与了后续反馈，这一两步过程类似于改良的德尔菲方法（Delphi Method）。
研究结果部分，研究识别并定义了14个复杂性因素，分为三个维度：范围与利益相关者、需求、管理。在范围与利益相关者维度，识别出五个关键因素：F1制度与政治波动性，7名参与者强调项目范围受高层政治控制和政策变化影响；F2乐观偏差与制度化低估，6名参与者指出早期阶段成本和工期被系统性低估，导致"范围从一开始就无法实现"；F3利益相关者目标错位，11名参与者解释存在众多影响力大的利益相关者，其需求相互冲突；F4方法刚性，9名参与者指出不同范围和任务被期望以相同方式管理；F5程序与监管复杂性，6名参与者提及法律官僚程序限制灵活性，导致设计锁定和延期。
在需求维度，所有参与者均指出需求数量、需求表述和需求管理过程是复杂性的重要来源。具体包括：F6失控的需求过载，8名参与者提及，理解哪些需求存在"几乎不可能"；F7需求膨胀与模糊性，8名参与者指出许多需求是"有了更好"而非"必须有"，且设计不良、论证不足、表述不清；F8需求基线不稳定性，9名参与者描述需求不断变化，项目必须持续适应新需求，一名参与者指出90%的需求规格在项目周期内发生变化。
在管理维度，识别出六个复杂性因素：F9治理与角色模糊性，11名受访者报告项目管理缺乏纪律，责任不清，没有结构化流程，决策具有反应性；F10碎片化系统视角，9名参与者表达了对整体视角和共享项目理解的缺乏，高度专业化使项目成员专注于自身部分而非整体目标；F11薄弱成本与价值视角，7名受访者强调早期阶段缺乏业务和成本视角；F12合规驱动的过度设计，9名参与者表达了对不合规的恐惧，导致早期阶段的"过度设计"；F13内部协调差距，9名参与者报告早期设计阶段缺乏指导，个人每天做出"微决策"导致锁定效应；F14行政负担过重，6名参与者报告早期阶段过多的文件和细节消耗资源并降低灵活性。
讨论部分，研究指出复杂性并非静态，而是通过政治、组织和管理因素在三个层面的相互作用而演化：利益相关者与环境层面、资产管理方层面、项目组织层面。研究识别出复杂性演化的四个主要效应：范围转移、需求管理不善、设计治理不善、以及项目总体视角的缺失。这些发现回答了RQ1，表明大型铁路项目中的复杂性不是静态的，而是随时间被制度性和组织性地生产出来的。这种制度复杂性源于多重部分冲突的逻辑（如政治的、专业的和官僚的）共存，这些逻辑随时间塑造决策和项目行为。
关于现有框架的覆盖度，研究指出7个识别出的因素在现有框架中 poorly covered：F2乐观偏差与制度化低估、F6失控的需求过载、F7需求膨胀与模糊性、F8需求基线不稳定性、F11薄弱成本与价值视角、F12合规驱动的过度设计、以及F14行政负担过重。结果表明现有复杂性框架忽视了制度性生成的复杂性，倾向于将复杂性概念化为结构性的，基于规模、不确定性或相互依赖性，而非制度性生成的复杂性。
回答RQ2，研究发现早期阶段复杂性主要通过制度性和管理性机制而非技术不确定性贡献于成本膨胀。六个最具成本驱动效应的因素包括：F2乐观偏差与制度化低估（聚合成本得分11）、F3利益相关者目标错位（13）、F7需求膨胀与模糊性（8）、F9治理与角色模糊性（11）、F10碎片化系统视角（11）、以及F11薄弱成本与价值视角（6）。这些因素形成自我强化的循环：项目初始范围、不稳定的外部条件和内部管理均贡献于成本攀升。
研究结论部分明确指出，大型铁路项目中的成本膨胀源于制度性和组织性复杂性而非技术不确定性。早期乐观偏差、碎片化的需求治理和薄弱的内部协调相互作用，形成成本增长的自我强化循环，将Flyvbjerg（2014）的研究洞见扩展到早期阶段巨型项目复杂性领域。结果揭示，早期阶段复杂性部分源于现有项目复杂性框架未涵盖的碎片化治理和不稳定的需求管理。这突出了控制早期阶段成本膨胀和减少设计低效率的两个优先事项：从合规驱动文化转向系统级责任和价值导向的决策文化；以及加强需求治理，包括稳定基线、权衡取舍和透明的成本问责制。
未来研究应调查设计方法在当今基础设施领域的应用方式，以及系统工程原则（如结构化需求架构、系统思维和可追溯决策逻辑）如何应用于更好地管理基础设施项目的早期阶段复杂性。此外，需要更详细的研究来加强和验证已识别的因素，特别是为了更好地理解如何调整制度实践和管理结构以应对公共基础设施项目中的早期阶段复杂性。
