• WAP手机版 RSS订阅 加入收藏  设为首页
文章学习

基于全生命周期的公路工程造价控制措施研究

时间:2024/4/25 8:23:13   作者:未知   来源:交通科技与管理   阅读:20   评论:0
内容摘要:黄诚程,郭 笑(四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司,四川 成都 610041)摘要 针对公路工程造价控制的挑战,该研究基于全生命周期成本理念,深入分析公路工程造价的影响因素,并系统地研究了造价控制的现状与问题,提出了一套全面的全生命周期造价控制策略,覆...
黄诚程,郭 笑
(四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司,四川 成都 610041)
摘要 针对公路工程造价控制的挑战,该研究基于全生命周期成本理念,深入分析公路工程造价的影响因素,并系统地研究了造价控制的现状与问题,提出了一套全面的全生命周期造价控制策略,覆盖了规划设计阶段、施工阶段以及运营维护阶段,重点关注成本预测、预算管理、设计优化、施工管理、物料设备管理和长期维护策略。此外,该研究还探讨了实施这些控制策略的方法,包括建立全生命周期成本管理体系,利用信息技术提高效率以及考虑环境和社会因素的影响。通过实证分析,结果表明所提出的控制措施能够有效改进公路工程造价控制,为相关领域提供了新的视角和方法。
关键词 全生命周期成本;公路工程;造价控制;成本管理;信息技术
中图分类号 U415.13  文献标识码 A  文章编号 2096-8949(2024)03-0145-03
0 引言
公路工程作为基础设施建设的重要组成部分,其投资巨大且涉及多方利益相关者。在经济快速发展的背景下,如何有效地控制公路工程的造价成为一个亟待解决的问题。近年来,随着全生命周期成本理论的提出和发展,公路工程的造价控制也逐渐从传统的项目完成阶段转向整个生命周期。这种转变不仅为工程造价控制提供了新的视角,也带来了新的挑战。
1 全生命周期成本概述
1.1 定义与原则
全生命周期成本(Life-Cycle Cost, LCC)是指在整个产品或项目生命周期中所产生的所有成本之和,包括获取、拥有、运行、维护和最终处置成本[1]。在公路工程领域,这一概念尤为重要,因为它不仅包括了初期的建设投资,还涵盖了运营、维护、改造以及报废的成本。这种全面的成本考虑有助于实现经济效益的最大化,同时确保工程的可持续性和长期效益。全生命周期成本的核心原则在于全面性和前瞻性,即在项目规划阶段就考虑了全生命周期内的所有可能成本以及这些成本如何影响整个项目的经济效益。此外,这种方法强调动态评估,即随着项目进展和外部环境的变化,不断更新和调整成本预测。
1.2 造价影响因素分析
公路工程造价受多种因素的影响,这些因素可以大致分为内部因素和外部因素。内部因素主要包括工程设计、材料选择、施工技术、管理水平等。例如,优质的设计不仅能减少建设阶段的材料和人力成本,还能在运营阶段降低维护费用。选择合适的材料和施工技术同样对成本控制有着直接影响。有效的项目管理可以优化资源配置,减少浪费,提高效率。外部因素则包括市场状况、政策法规、环境影响等。市场波动可能导致原材料价格的大幅波动,从而影响工程总成本。政策和法规变化可能会引入新的成本要素,如环保要求、安全标准等。此外,自然环境条件如地质状况、气候变化等也会对工程造价产生影响。
2 公路工程造价控制的现状与问题
2.1 国内外研究现状
在国际上,许多发达国家早已将全生命周期成本作为公路工程造价控制的核心理念,并在实践中取得了显著成效[2]。例如,美国、欧洲等地的公路工程普遍采用全生命周期成本分析方法,通过优化设计、提高施工效率、实施有效的运营和维护策略,达到了降低总成本的目的。此外,这些国家在信息技术的应用方面也走在了前列,比如利用建筑信息模型和数据分析技术来提升造价控制的精准度和效率。
在国内,随着经济的快速发展和基础设施建设的大幅增长,全生命周期造价控制的理念也逐渐得到认可。近年来,中国在公路工程建设中开始注重成本的全生命周期管理,不仅在初期投资阶段,也在运营维护阶段考虑成本效益。国内研究机构和高校也在积极进行相关研究,探索适合国内实际情况的造价控制方法和技术。
2.2 常见的造价控制问题
在公路工程的全生命周期造价控制实践中,常见的问题有多种。首先,由于在项目规划和设计阶段对成本的估算不足或不准确,导致实际施工成本远高于预期。其次,工程延期不仅会增加资金占用成本,还可能因此导致整个项目的投资回报率降低。项目延期的原因多样,包括设计问题、施工效率低下、供应链问题以及不可抗力因素等。此外,在公路工程的生命周期中,运营和维护阶段可能会持续数十年,其间的成本往往被低估。由于缺乏长期的维护规划和资金预算,许多工程在运营阶段面临维护资金短缺和维护质量下降的问题。最后,随着人们持续发展和环境保护意识的增强,公路工程需要考虑的因素不仅仅是经济效益,还包括环境影响和社会责任。然而,在实际造价控制过程中,这些因素往往被忽视,导致工程可能面临环境法规变更、社会抵制等风险。
3 全生命周期造价控制策略
3.1 规划设计阶段
3.1.1 成本预测与预算管理
在公路工程的全生命周期造价控制中,准确的成本预测是确保工程经济效益和控制预算的基础。这一过程通常涉及复杂的统计和经济模型,旨在准确预测从项目启动到维护结束各个阶段的成本。
成本预测通常采用多变量回归模型,该模型能够考虑多种影响成本的因素,如工程规模、材料成本、劳动力成本、技术复杂性等。例如,可以使用如下模型:
C=a+b1 X1+b2 X2+b3 X3+…+bnXn+ε (1)
式中,C——工程总成本;X1, X2, …, Xn——影响成本的独立变量(如材料成本、工程规模等);a、 b1, b2, …, bn——模型参数,这些参数通常通过历史数据的统计分析获得;ε——误差项,反映了模型以外的随机因素。
3.1.2 设计优化
优化设计方案即减少建设和运营维护成本,同时不牺牲工程质量和性能。设计优化的过程涉及多方面的考虑,如材料选择、结构方案、施工方法等。优化的目标是寻找成本与性能之间的最佳平衡点。
具体来说,设计优化可以通过采用更经济的材料、改进结构设计、提高空间利用率等方法来实现[3]。例如,选择长期耐久性更高的材料,虽然初期成本可能较高,但在全生命周期中可以减少维护和更换成本。此外,运用现代设计软件,如计算流体动力学(CFD)和结构分析工具,可以在设计阶段进行详细的性能模拟,确保设计方案的经济性和可行性。
设计优化还需要考虑环境影响和可持续性。通过采用环境友好的设计和材料,可以降低工程对环境的影响,同时可能获得政府的补贴或税收优惠。例如,设计中融入雨水回收和太阳能利用等可持续元素,不仅可以降低长期运营成本,还有助于提升工程的社会价值和形象。
3.2 施工阶段
3.2.1 施工管理与成本控制
施工管理在公路工程中占据核心地位,直接影响着项目的成本控制。有效的施工管理需要综合考虑项目进度、资源分配、质量控制和安全管理等多个方面。为了实现成本的有效控制,施工管理应采用严密的计划和监控系统,包括制订详尽的施工计划,实施持续的进度跟踪和成本监控,及时调整应对计划与实际之间的偏差。
在成本控制方面,一个常见的做法是采用基于绩效的成本控制模型。这种模型通过比较实际成本与预算成本,结合项目完成度来评估成本绩效。一个简单的成本控制模型可以表示为:
(2)
式中,CPI(Cost Performance Index,成本绩效指数)——衡量成本效率的指标;EV(Earned Value,挣值)——到目前为止完成工作的预算价值;AC(Actual Cost,实际成本)——实际花费的金额。当CPI大于1时,表示成本效率良好;小于1则表明成本超支。
为了提高成本控制的效果,施工管理还需要密切关注供应链管理、合同管理以及变更管理等方面。例如,及时的供应链协调可以避免材料延迟导致的成本增加,而有效的合同管理则可以减少合同争议带来的额外成本。此外,通过实施严格的变更管理流程,可以控制由于设计变更等因素引起的成本增长。
3.2.2 物料与设备管理
物料和设备管理是公路工程成本控制的另一个关键环节。有效的物料与设备管理不仅能够确保施工顺利进行,还能显著减少不必要的成本开支[4]。这一过程涉及材料的采购、存储、分发以及设备的选型、维护和调度。
在物料管理方面,目标是确保所需材料以最低成本及时到达施工现场。这通常需要通过优化采购策略和库存控制来实现。例如,可以采用经济订货量模型(EOQ)来确定最优的订货量和重订货点。EOQ模型的基本形式可以表示为:
(3)
式中,D——年需求量;S——每次订货的固定成本;H——单位产品的持有成本。通过计算EOQ,可以在保持较低库存水平的同时,最小化订货和存储成本。
设备管理则着重于设备的有效使用和维护,包括选择合适的设备,合理安排设备的使用计划,执行定期维护以避免因故障导致的延误和额外成本。有效的设备管理还需要考虑设备的长期使用效益和成本,包括购买成本、运行成本和维护成本。
3.3 运营维护阶段
3.3.1 长期维护策略
长期维护策略对于公路工程的全生命周期造价控制至关重要。这些策略的目的是确保公路在整个使用期限内保持良好的性能,同时尽量减少维护和修复成本。长期维护策略的关键在于提前规划和定期评估[5]。这意味着在公路设计和建设阶段就要考虑未来的维护需求,选择适合长期使用的材料和构造方法。
一个有效的长期维护策略包括定期的巡检和预防性维护。通过定期检查公路的状况,可以及时发现并修复小的损坏,避免这些小问题发展成大问题,从而减少昂贵的大修或重建成本。此外,对于某些易损部分,如桥梁、隧道等,需要更加密集和专业地检查。
此外,长期维护策略还应包括对公路使用模式的持续监控和评估。随着时间的推移和交通模式的变化,公路的实际使用情况可能会有所不同,这可能需要对维护计划进行调整。例如,如果某段公路的交通量显著增加,可能需要提高维护的频率或改进维护方法。
3.3.2 成本效益分析
成本效益分析是公路工程管理中评估不同维护策略和决策的重要工具。这种分析通过对比不同方案的成本和预期效益,帮助决策者选择最经济有效的方法。下面是一个简化的成本效益分析示例,用于比较两种不同的维护方案。
假设有两种维护方案:方案A和方案B。它们的成本和预期效益数据如表1所示:

表1 成本和预期收益表
维护方案 初始成本/
$ 年运营
成本/$ 预期寿命
延长/年 预期运行
效率提升/%
方案A 100 000 5 000 10 5
方案B 150 000 3 000 15 10


为了进行成本效益分析,首先需要计算每个方案的总成本和总效益。总成本包括初始成本和运营成本的累积,而总效益可以通过预期寿命延长和运行效率提升的经济价值来估算。例如,预期寿命延长可以减少未来重建或大修的成本,而运行效率提升可以降低日常运营成本。
以简化的方法计算总成本和总效益如下:
对于方案A:
总成本 = 初始成本 + (年运营成本 × 预期寿命延长)
总成本 = 100 000 + (5 000 × 10) = 150 000
对于方案B:
总成本 = 初始成本 + (年运营成本 × 预期寿命延长)
总成本 = 150 000 + (3 000 × 15) = 195 000
通过上述计算,可以比较不同方案的成本和效益,从而做出更有信息支持的决策。需要注意的是,实际情况下的成本效益分析要复杂得多,需要考虑诸如折现率、风险因素、未来成本和效益的不确定性等多种因素。
4 全生命周期造价控制的实施方法
建立全生命周期成本管理体系是实现公路工程造价控制的关键环节。这一体系旨在整合工程的所有阶段,从初期的规划设计到建设、运营、维护,直至最终的报废处置,确保每个阶段的成本都在控制之中。为实现这一目标,首先需要建立一个全面的成本数据收集和分析系统。这个系统应包括详尽的成本记录,如设计成本、材料成本、人工成本、运营和维护成本等以及这些成本随时间的变化情况。
接下来,需要制定一套全面的成本管理策略和流程,包括预算制定、成本预测、风险管理和成本审核等环节。在预算制定阶段,应基于详细的项目分析和历史数据来制定切实可行的预算。成本预测则需要利用历史数据和市场趋势来估计各阶段的成本。风险管理则聚焦于识别和应对可能导致成本变化的风险因素,如市场波动、设计变更等。而成本审核环节则确保所有成本记录的准确性和完整性。
最后,建立有效的沟通和反馈机制也是至关重要的,包括内部各部门之间的沟通,如设计团队、施工团队和运营团队以及与外部利益相关者的沟通,如供应商、政府机构和社区。这种沟通确保了成本管理体系的透明性和各方对成本控制目标的共识。
5 结语
综上所述,通过深入分析全生命周期成本管理、施工管理与成本控制、物料与设备管理、长期维护策略及成本效益分析等关键方面,该文揭示了高效造价控制的多维策略和方法,特别强调了信息技术在提升造价控制效率中的作用以及在全过程中考虑环境和社会因素的重要性,为公路工程造价控制提供了理论和实践指导。未来,随着技术的发展和环境保护意识的提高,全生命周期造价控制将继续面临新的挑战和机遇,需要不断探索和创新。

参考文献
[1]李茜, 李莹. 基于BIM的公路工程全生命周期综合造价精细化管理研究[J]. 公路工程, 2019(3): 264-269. 
[2]青喜. 公路工程全生命周期造价控制管理难点及对策[J]. 四川建材, 2019(1): 204-205. 
[3]许强, 付琴, 吴红杰. 基于BIM的工程项目全生命周期项目管理研究[J]. 科技创新导报, 2018(19): 174-175. 
[4]孙士成. 基于BIM的公路工程全生命周期平台框架及关键技术研究[J]. 中国港湾建设, 2022(10): 80-84. 
[5]蒯鹏程, 赵二峰, 杰德尔别克·马迪尼叶提, 等. 基于BIM的水利水电工程全生命周期管理研究[J]. 水电能源科学, 2018(12): 133-136. 


相关评论
《交通科技与管理》杂志唯一官方网站