吳振全 朱迎春

摘要： 文章提出政府投資房建項目造價控制“目標值”概念，指出“目標值確定”在項目管理中的重要作用和意義。從運籌學線性規(guī)劃理論出發(fā)，構(gòu)建了造價控制目標值求解模型，并對模型參數(shù)進行標定。通過某房建項目案例驗證了目標值求解模型可用性與可行性。文章旨在為工程管理人員實施造價控制提供參考。

Abstract： This paper put forward the concept of construction cost control target value， and pointed out the importance and significance of the cost control in the government investment project. Referred to the optimization idea of the operation research， the paper used the linear programming theory to build the target value mathematical model. The availability and feasibility of the model was verified by the case of a construction project. The purpose of this paper is to provide guidance and help for the engineers to control the cost.

關(guān)鍵詞： 政府投資；造價控制；目標值；測算

Key words： government investment；cost control；target value；calculate

中圖分類號：TU723.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）17-0098-05

0 引言

多年來，國內(nèi)學者在工程建設(shè)投資管理與造價控制方面研究十分廣泛，并取得豐碩成果。其中圍繞工程建設(shè)實施階段造價控制問題研究最為活躍。研究成果涉及到造價控制方法論、全過程造價控制、全生命周期造價控制以及政府投資體制機制等方面[1]。然而，關(guān)于全要素造價控制的深入研究成果國內(nèi)并不多見。國外發(fā)達國家政府一般采用間接的管理手段控制造價，區(qū)分政府投資項目和私人投資項目而實施不同的力度[2] [3]，對于私營投資項目，政府采用政策引導的方式，依靠市場進行自發(fā)的配置與調(diào)節(jié)[4] [5]。在我國政府投資項目中，初設(shè)概算審批是行政主管部門針對項目開展投資管理的重要手段。同時，也是業(yè)主單位實施造價控制的主要依據(jù)之一。初設(shè)概算依據(jù)初設(shè)方案編制完成，它既明確了項目總投資限額，也明確了各分項內(nèi)容投資額度。概算總額體現(xiàn)出政府投資項目造價控制剛性要求。然而，隨著施工圖設(shè)計以及工程實施過程環(huán)境條件的不斷變化，初設(shè)概算各分項內(nèi)容可能發(fā)生變化，僅以經(jīng)批準的初設(shè)概算總額及各分項金額直接作為造價控制目標值缺乏科學性。故此，有必要有針對性地確定能夠反映項目造價控制效果的期望值即目標值。目標值分為總目標值和分項目標值，應在初設(shè)概算審批后施工圖開始編制前確定。目標值確定過程體現(xiàn)了主動控制思想，強化了限額設(shè)計實現(xiàn)過程，與基于施工圖設(shè)計成果而開展的造價控制過程相比，更具宏觀特點，反映出建設(shè)過程中質(zhì)量、進度、安全等影響因素導致的造價控制全過程。

1 目標值求解模型構(gòu)建思路

造價控制基本思想是用最低工程造價實現(xiàn)工程建設(shè)目標。在有限資源條件下，如何確保目標實現(xiàn)且造價最低屬運籌學最優(yōu)化問題，規(guī)劃理論是解決這類問題的成熟方法[6]。盡管房建項目造價控制過程涉及影響因素較多，但在一定基本假設(shè)下，以目標值作為決策變量，以影響因素作為約束條件，以最小化造價作為投資總額目標函數(shù)，可構(gòu)造出求解項目造價控制目標值的數(shù)學模型。

經(jīng)批準的初設(shè)概算總額是項目造價控制的剛性限額，故可以此作為總投資限額約束即第一類約束。初設(shè)概算分項額度隨實際實施過程發(fā)生變化，各類不可抗力、市場價格波動、需求變動、工程風險、管理偏差等均影響最終投資額。故此，初設(shè)概算各分項實施中可調(diào)劑幅度有所不同，本文將可調(diào)劑幅度的限額作為第二類約束。分項工程實施周期隨施工工藝水平、規(guī)模大小、復雜程度等因素不同而不同。然而，對于常規(guī)工程而言，規(guī)模是決定進度的主要因素。在定額工期條件下，壓縮工期則產(chǎn)生趕工費用。進度控制就是在不斷優(yōu)化關(guān)鍵路徑上相關(guān)分項工程工期條件下，確保新工期不超過總工期目標。本文從趕工費用支付與進度關(guān)系出發(fā)構(gòu)建投資-進度的關(guān)系并由此作為第三類約束條件；對業(yè)主單位而言，質(zhì)量可理解為有效滿足功能需求或要求的程度。本文將價值工程理論[7]中關(guān)于功能水平實現(xiàn)程度作為衡量工程質(zhì)量的量度，并以此作為投資-質(zhì)量約束即第四類約束條件；對于工程材料與設(shè)備而言，其市場競爭條件所形成的“品牌檔次水平等級”可理解為是一種“商務水平等級”。商務水平等級在設(shè)計條件中難以描述，其等級差異對工程造價產(chǎn)生影響較大。本文假設(shè)商務水平等級分為“中高”和中“低檔”兩等級，并由此構(gòu)造投資-商務水平間的關(guān)系即第五類約束條件；在趕工條件下，安全事故發(fā)生概率逐漸增加。當前在國內(nèi)尚未提出關(guān)于工程進度壓縮與安全事故概率間量化關(guān)系的研究結(jié)論，但為簡化模型構(gòu)造及計算過程需要，本文擬假設(shè)進度-安全因素間呈線性反比關(guān)系，并由此構(gòu)建進度-安全約束即第六類約束條件；實踐表明，在工期壓縮條件下，趕工常導致質(zhì)量事故發(fā)生。有研究指出，當超出允許壓縮工期合理范圍（一般為定額工期20%）以外時，工程質(zhì)量問題發(fā)生頻率逐漸增加。國內(nèi)研究尚未提出工程進度壓縮與質(zhì)量間量化關(guān)系研究結(jié)論，但為簡化模型構(gòu)造過程，擬假設(shè)進度-質(zhì)量因素間呈現(xiàn)線性相關(guān)關(guān)系，并由此構(gòu)造進度-質(zhì)量約束即第七類約束。

2 目標值求解模型建立

2.1 模型基本形式

決策變量選定：為便于模型構(gòu)造，將初設(shè)概算所對應的各分項工程造價控制目標值作為決策變量。將決策變量設(shè)為xj，則x1，x2，…，xn分別表示地基基礎(chǔ)工程、建筑工程、裝修工程……等分項工程的目標值，決策變量具體對應關(guān)系詳見表1所示。其中j=1，2，…n，有多少分項工程子目就對應設(shè)置多少決策變量。

目標函數(shù)：將總造價控制目標值設(shè)置為Z，則最小化的項目造價控制的目標函數(shù)為：

Min{Z}=x1+x2+…+ xn即Min{Z}=∑

經(jīng)批準初設(shè)概算總限額約束（約束條件1）：假設(shè)經(jīng)批準的初設(shè)概算總金額為t，則約束不等式為：

x1+x2+…+xn≤t （2）

可調(diào)劑幅度限額約束（約束條件2）：假設(shè)各分項工程造價控制目標值為x1，x2，x3，…，xn，其所對應的經(jīng)批準的初設(shè)概算分別為g1，g2， …，gn，對應的可調(diào)劑幅度下限分別為 q1，q2， …，qn，對應可調(diào)劑幅度上限分別為p1，p2， …，pn，則約束不等式為：

g1×（1+ q1）≤x1≤g1×（1+p1） （3）

g2×（1+q2）≤x2≤g2×（1+p2）（4）

……

gn×（1+qn）≤xn≤gn×（1+pn）（5）

投資-進度約束（約束條件3）：假設(shè)各分項工程造價控制目標值為x1，x2，…，xn，其所對應施工增加費比率為r1，r2，…，rn，所對應單位規(guī)模非趕工施工費用平均經(jīng)驗指標分別為u1，u2，…，un，所對應的建設(shè)規(guī)模分別為i1，i2，…，in，則約束不等式為：

u1×i1×（1+r1）≤x1（6）

u2×i1×（1+r1）≤x2（7）

……

un×in×（1+rn）≤xn（8）

投資-質(zhì)量水平約束（約束條件4）：假設(shè)各分項工造價控制目標值為x1，x2，x3，…，xn，其中對于需提高功能水平而增加費用的分項工程為xk，xl，xm，…xp，對應經(jīng)批準的初設(shè)概算中所占總金額比例分別為hk，hl，hm，…，hp，則價值工程分析中功能評價系數(shù)較高的分項工程分配更多資金比例，則約束不等式為：

投資-商務水平約束（約束條件5）：假設(shè)各分項工程造價控制目標值為x1，x2，…，xn，其所對應商務水平等級單位規(guī)模平均造價指標經(jīng)驗最低值分別為o1，o2，…，on，各分項工程所期望的單位規(guī)模商務水平檔次差異平均造價水平經(jīng)驗值分別為s1，s2，…，sn，所對應的建設(shè)規(guī)模分別為i1，i2， …，in，則具體約束不等式為：

（o1+s1）×i1≤x1 （13）

（o2+s2）×i2≤x2 （14）

……

（on+sn）×in≤xn （15）

進度-安全約束（約束條件6）：假設(shè)各分項工程造價控制目標值為x1，x2，…，xn，其所對應的工期可壓縮比例分別為v1，v2，…，vn。假設(shè)當工期壓縮比例每提高K%，則安全事故概率增加L%。假設(shè)為避免每M%概率的事故所須安全費用為該分項工程所對應的經(jīng)批準的初設(shè)概算額度的N%，克服安全事故費用與安全事故概率呈線性反比關(guān)系，則約束不等式為：

g1×（1+q1+N%×[v1/K%]×L%/M%）≤x1 （16）

g2×（1+q2+N%×[v2/K%]×L%/M%）≤x2 （17）

……

gn×（1+qn+ N%×[vn/K%]×L%/M%）≤xn （18）

進度-質(zhì)量約束（約束條件7）：假設(shè)各分項工程造價控制目標值為x1，x2，…，xn，其所對應的趕工工期的可壓縮比例分別為v1，v2，…，vn。假設(shè)，當工期壓縮比例每提高A%，則質(zhì)量功能不完備性的概率增加B%。假設(shè)為避免每C%概率的質(zhì)量功能不完備性所須質(zhì)量保障費用為該分項工程經(jīng)批準的初設(shè)概算額度的D%，克服質(zhì)量功能不完備性的費用與質(zhì)量事故概率呈線性反比關(guān)系，則約束不等式為：

g1×（1+ q1+D%×[v1/A%]×B%/ C%）≤x1 （19）

g2×（1+q2+ D%×[v2/A%]×B%/ C%）≤x2 （20）

……

gn×（1+qn+ D%×[vn/A%]×B%/C%）≤xn （21）

2.2 模型參數(shù)確定

在約束條件2的參數(shù)確定過程中，本文采用問卷調(diào)查方式收集了十余位工程造價領(lǐng)域?qū)＜覍Ω潘惴猪椆こ虄?nèi)容造價控制可調(diào)劑幅度區(qū)間限值的經(jīng)驗值。調(diào)查顯示，專家對可調(diào)劑幅度區(qū)間限值的判斷具有一致性。房屋建筑類單項工程初設(shè)概算分項內(nèi)容可調(diào)劑幅度限值詳見表1所示。從表1可以看出，邊坡支護、地基基礎(chǔ)工程、建筑工程、通風空調(diào)工程具有較高下限值，即可產(chǎn)生較大資金結(jié)余，而裝飾裝修工程、消防工程、弱電工程、市政公用工程、園區(qū)市政工程等具有較高限值，即資金易突破經(jīng)批準的初設(shè)概算額度。

關(guān)于約束條件3參數(shù)，國內(nèi)有學者對工期壓縮與成本費用增長關(guān)系進行了研究[8-11]，其中有研究結(jié)論表明：當項目工期平均壓縮19.22%以內(nèi)時，成本費用平均增長率為 6.21%[11]。本文采用其經(jīng)驗值進行rn測算，在對該經(jīng)驗值結(jié)論分別取證后，采用內(nèi)插法計算出單位壓縮比率與成本費用增長比率關(guān)系，詳見表2所示。

在非趕工條件下施工費用平均經(jīng)驗指標 un計算有兩種方式，一種是以類似項目非趕工條件下單方造價為參考，并結(jié)合項目特點修正提出經(jīng)驗指標un。然而，由于所適用的類似項目不易選定，且經(jīng)驗指標un修正較為復雜。為簡化計算，本文擬直接將采用可調(diào)劑幅度限額下限直接作為非趕工條件下的工程費用。

關(guān)于約束條件4參數(shù)。將初設(shè)概算的各分項工程功能實施程度作為質(zhì)量水平量度。以各分項工程為評價對象，采用“0-4評分法”計算各評價對象在項目整體功能中所占的比率，從而反映質(zhì)量水平。本文通過問卷調(diào)查方式收集了十余位工程建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜覍Ω鞣猪椆こ坦δ苤匾缘脑u價數(shù)據(jù)，并采用其綜合評價均值作為功能重要性評價結(jié)果詳見表3所示。

表3表明，對于功能評價系數(shù)較高且導致功能評價值相對經(jīng)批準分項概算金額倍率較高的分項工程（即F1、 F4、F5、F6、F10、F11、F12）應提高資金調(diào)劑額度。對于功能評價系數(shù)較低且導致功能評價值相對經(jīng)批準的分項工程概算金額倍率較低的分項工程（即F2、F3、F7、F8）應降低資金調(diào)劑額度。

關(guān)于約束條件5參數(shù)，有必要針對材料或設(shè)備類型較少但所占總費用比例大于50%的分項工程考慮該約束。依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)結(jié)合市場信息進行測算，得出一般條件下商務水平等級造價測度指標經(jīng)驗值on。從電梯工程中主要設(shè)備的品牌、檔次所對應市場價格可看出[12]：常見一般類型電梯中低檔次與中高檔次水平在單臺市場價格差異大致約為人民幣10萬元。中低檔次電梯市場均價約30萬元，中高檔次市場均價為40萬元。故此，o電梯=30萬元/臺，s電梯=10萬元/臺。對于變配電工程，以 “千伏安（kVA）”作為測度單位進行商務水平測算，常用房建工程技術(shù)經(jīng)濟指標有關(guān)數(shù)據(jù)顯示：市場占有率較低的中低檔次水平的變配電工程設(shè)備的平均單方造價約為1200元/kVA，而占有率較高的中高檔次水平變配電工程設(shè)備平均單方造價約為1800元/kVA，造價相差600元/kVA。故此，o配電=1200元/kVA，s配電=600元/kVA。

關(guān)于約束條件6、7參數(shù)。當前關(guān)于工期壓縮條件下，安全事故發(fā)生的概率與投資增加之間量化關(guān)系研究不多[13][14]。為簡化模型，假設(shè)當工期壓縮比例每提高5%（K%），則安全事故概率增加1%（L%），每1%（M%）概率的事故所須安全投資費用增加額度為分項經(jīng)批準的初設(shè)概算的1%（N%）。同理約定約束條件7。須指出：為便于模型構(gòu)建，線性關(guān)系僅作為假設(shè)，有必要對此深入研究，從而使得本文模型得以進一步修正。

3 目標值求解實例驗證

3.1 實例項目目標值模型

某大型房建工程項目的總建筑面積約為35萬平方米，其中經(jīng)批準的初設(shè)概算數(shù)據(jù)詳見表1所示[15]。對于約束條件1，經(jīng)批準的初設(shè)概算對應施工總承包工程費的總金額為t=184265萬元；對于約束條件2，將表1房屋建筑類單項工程初設(shè)概算對應分項可調(diào)劑幅度區(qū)間限值以及本項目概算數(shù)據(jù)直接帶入約束不等式；對于約束條件3，在案例項目總施工進度計劃中，對于各分項工程計劃工期、要求工期以及關(guān)鍵路徑和工期壓縮與投資增長情況詳見表5，可結(jié)合分析結(jié)論并將數(shù)據(jù)帶入；對于約束條件4，結(jié)合各分項工程價值工程分析結(jié)論，將表3相應成本系數(shù)帶入質(zhì)量約束不等式；對于約束條件5，本項目電梯數(shù)量為115臺，擬采用市場中高檔次水平設(shè)備。項目用電總功率為13×104kVA，擬采用中高檔次變配電設(shè)備，根據(jù)前文對兩類設(shè)備的測算結(jié)論直接形成商務約束；對于約束條件6和7，由于產(chǎn)生趕工的分項工程相同，故此可將進度-安全約束和進度-質(zhì)量約束不等式合并提出進度-安全、質(zhì)量約束不等式。經(jīng)整理的模型具體形式詳見表4所示。

3.2 電子表格建模與Solver求解

針對上述線性規(guī)劃模型，由于約束條件較多，采用Excel中加載宏控件工具Solver工具 對模型進行求解[16]。本案例中存在共計約數(shù)十個約束條件，Solver求解計算過程在數(shù)秒內(nèi)完成。結(jié)論顯示，模型存在可行域和可行解。

Solver運算結(jié)果顯示了本項目最優(yōu)化的造價控制目標值詳見表6所示。可以看出：建筑工程、強電工程目標值偏離經(jīng)批準的初設(shè)概算較大，且為負偏離，故此，這兩項工程可被確定為案例項目應重點管控并有望節(jié)約工程造價的分項內(nèi)容。結(jié)論顯示：由于弱電工程、裝飾裝修以及消防等工程目標值嚴重超出經(jīng)批準的初設(shè)概算，須引起警惕，可將建筑工程、強電工程所節(jié)余資金針對上述三項工程內(nèi)容進行調(diào)劑。

4 結(jié)束語

本文模型考慮了項目實施中主要因素對造價的影響，所求解的目標值結(jié)論對項目開展造價控制提供了依據(jù)。在初設(shè)概算審批后，施工圖設(shè)計、工程招標、價款結(jié)算等后期工作開展均應以目標值為基礎(chǔ)。須指出，案例模型所求解的，是在項目伊始狀態(tài)下的造價控制初始目標值，隨著環(huán)境條件不斷變化，約束條件須隨之進一步修正完善，從而有必要周期性地調(diào)整和校驗造價控制目標值。

參考文獻：

[1]籍偉，淺析國內(nèi)外工程造價管理模式和發(fā)展目標[J].山西建筑，2007（29）：259-260.

[2]Jones，D.S.Philosophies of allocation-the case for foresee ability [R].the 13th International Construction Law Review，London.1996.

[3]Smith. Robert. allocation f Risk-the Case for Manageability[R].13 the International Construction Law Review，pp552，London.

[4]Qiu Chuang. Risk. Risk ╞aversion， Incentives and Construction Procurement [M].MSc. Course essay，University College London.

[5]LI BING， A AKINTOYE， P J EDWARDS， C HARDCASTLE. The allocation of risk in PPP/PFI construction projects in the UK [J].International Journal of Project Management， 2005， 23（1）.

[6]胡運權(quán).運籌學教程[M].四版.清華大學出版社，2012.

[7]孫繼德.建設(shè)項目的價值工程[M].二版.中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[8]薛玉琴.地鐵工程趕工費初探[J].工程技術(shù)，2009（29）：51.

[9]王劍波，郭子東，李斌，王立帆.某水電站工程加速施工補償費用計算，2011（16）：85-88.

[10]杜慧君.項目工期壓縮后的費用變化分析探討[J].四川水利發(fā)電，2010（4）：138-141.

[11]李夏初.鐵路工程項目工期壓縮與成本費用關(guān)系研究[J].世界橋梁，2013（4）：87-90.

[12]中國建設(shè)工程造價管理協(xié)會.常用房屋建筑工程技術(shù)經(jīng)濟指標[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[13]關(guān)于印發(fā)《建筑工程安全防護，文明施工措施費用及使用管理規(guī)定》的通知，2005，建辦〔2005〕89號.

[14]關(guān)于調(diào)整安全文明施工費的通知，2014，京建法〔2014〕101號.

[15]吳振全.政府投資項目造價控制體系建立與目標值確定[D].北京大學，2015.

[16]弗雷德里克·S·希利爾.數(shù)據(jù)，模型與決策[M].三版.中國財政經(jīng)濟出版社，2010.