（管理科学与工程专业论文）基于投资控制的工程设计优化方法研究.pdf

摘要 工程建设投资控制是建设经济的重要组成部分，对国民经济的发 展建设起着举足轻重的作用。实践证明，搞好工程建设投资控制工作 不光要考虑施工过程中的监督控制，更重要的是做好工程建设设计阶 段的投资控制。 本文从工程建设设计阶段投资控制的科学内涵出发，阐述设计阶 段对工程建设项目投资控制的作用，分析优化设计对工程建设投资控 制的影响。然后运用模糊理论和灰色关联分析方法对传统的设计阶段 投资控制方法设计招标法和价值工程法进行了改进，通过改进后的方 法，我们可以对设计方案进行定性与定量的优化，从而为更好的开展 工程项目建设投资控制奠定了基础。 关键词投资控制，工程设计，优化方法 a b s t r a c t i n v e s t m e n tc o n t r o li ne n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o ni st h ei m p o r t a n t c o m p o n e n t o f b u i l d i n ge c o n o m y ， w h i c hh o l d st h eb a l a n c ei n d e v e l o p m e n to fn a t i o n a le c o n o m y p r a c t i c eh a sp r o v e dt h a t ag o o d e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n tc o n t r o ln o to n l yh a v et oc o n s i d e rt h e s u r v e i l l a n c ea n dc o n t r o li nt h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s ，m o r ei m p o r t a n t l yi s c o m p l e t i n gt h ed e s i g nw o r k i n t h i sp a p e r ，i f i r s t l yd e s c r i b et h ec o n n o t a t i o n so fi n v e s t m e n t c o n t r o li ne n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n ，a n dt h e nie x p l a i nt h es i g n i f i c a n t e f f e c tt h a tt h e d e s i g np h a s e h a so nt h e e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n i n v e s t m e n tc o n t r 0 1 s e c o n d l y ，ia n a l y z eh o wt h ed e s i g no p t i m i z e d a f f e c t st h e e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n t c o n t r 0 1 f i n a l l y ， m e t h o d so ff u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o na n dg r e yr e l a t i o na n a l y s i s a r ea p p l i e dt o c a r r y o u ti m p r o v e m e n to nt h et r a d i t i o n a li n v e s t m e n t c o n t r o im e t h o d s t h r o u g ht h ei m p r o v e dm e t h o d st h ed e s i g np r o p o s a l m a yb eo p t i m i z e d t h u st h ep a p e rh a sl a i dt h ef o u n d a t i o nf o rab e t t e r e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n tc o n t r 0 1 k e yw o r d s e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n ，c o s tc o n t r o l ，o p t i m i z e d d e s i g n 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 名：驰名醐嗍碰年d 塑日 1 1 研究背景 第1 章导论 长期以来，我国普遍忽视工程建设项目前期工作阶段的投资控制，而把主 要精力放在施工阶段，尽管这样做也有效果，但毕竟是”亡羊补牢”，事倍功半。 而实际上要有效地控制建设工程投资，就必须重视建设前期阶段，尤其是工程 设计。这样才能做到未雨绸缪，以取得事半功倍的效果。也就是说，工程设计 作为工程建设的灵魂，是科学技术转化为生产力的纽带，是消化吸收引进工艺 技术的重要环节。建设项目一经决策确定后，设计就成了工程建设和投资控制 的关键。德国索墨尔n 1 ( h a n sr o l fs o m m e ) 博士多年研究工程建设项目不同阶 段对投资的影响程度，最后得出的结果表明：在初步设计阶段，工程设计影响 项目投资的可能性为7 5 - 9 5 ；技术设计阶段，影向项目投资的可能性为3 5 - - 7 5 ；施工图设计阶段，影响项目投资的可能性为5 - - 一3 5 ；从施工阶段丌始， 采取加强施工管理措施来节省投资的可能性只有5 1 0 ( 如图1 1 所示) 。由 此可见设计阶段进行投资控制的重要性和必要性。而这一阶段恰恰是目前开发 商( 投资人) 普遍控制的最薄弱的环节。因为政府部门只对有关的设计制定了 规范，对于方案的优化、材料的选择、投资效果、减少施工风险和施工成本等 方面，既没有明确的控制办法，也没有业主考核标准。因此研究如何在设计阶 段的投资进行控制引起了企业界和学术界的高度关注，对于如何优化设计方案 受到企业界和学术界的重视，已成为工程投资控制领域研究的一个新亮点。 1 0 0 9 6 7 5 3 6 ：5 l o 1 41 23 4项目进展时问 图卜1 影响建设项目投资的规律图 然而，对般的工程项目而言，材料、设备的费用约占总成本的7 0 左右， 而这7 0 左右的费用都是在设计阶段通过材料的选用、建筑和结构型式的选择、 设备选型等决定的。根据有关部门资料测算心1 ，不同跨度对造价的影响为一2 1 - - 1 5 ：不同建筑高度对造价的影响为8 3 - - - 3 3 3 ；不同层数对造价的影响为 1 0 2 0 ；不同层高对造价的影响为一1 1 3 ；多跨建筑不同长宽比对造价的 影响为一4 7 ；不同平面型式对造价的影响为1 1 0 ；不同户平均居住面 积对造价的影响为一6 4 ；不同建筑外形对造价的影响为3 8 ；不同的单 位组合对造价的影响为3 2 7 2 ：不同进深对造价的影n 向为一3 , - - - 1 ；不同 跨数对造价的影响为2 3 5 。因此，在建设项目全过程投资控制中，设计阶 段是决定工程项目投资的多少和是否合理的关键阶段。同时，在工程设计阶段 降低工程投资存在巨大潜力。 当前，在我国建设领域中，概算超估算、预算超概算、结算超预算的“三 超”现象非常严重。就江苏一省2 0 0 3 年调查数据显示。，尽管绝大部分项目在 施工过程中多调整过预算，但调查项目中仍有3 4 个建设项目超概算，个别项目 超出概算一半以上。在4 4 个建成投产的大中型基本建设项目中，超概算的有1 0 个项目，超概算投资6 3 8 亿元，占计划总投资的0 9 ；在1 3 3 个限额以上更新 改造项目中，超概算的有2 4 个项目，超概算投资5 7 2 亿元，占计划总投资的 l - 7 。一汽无锡柴油机厂铸造分厂技术改造工程共完成投资4 8 41 2 8 万元，与 概算相比超支7 1 2 6 5 万元，超支1 7 3 。由此可以看出，研究工程投资控制对 2 减少工程建设投资浪费和促进我国经济建设稳步发展有着深远的现实意义。 1 2 我国工程建设投资控制现状 目前，我国建设项目的建设管理模式由过去业主自行管理的方式转变成现 行的业主投资，承包商建设，咨询工程师为主导的进行监理的工程建设管理模 式，特别是“三大制度 ( 建设项目法人制、建设的招投标制及监理制) 的推行， 使得投资项目的管理日益与国际接轨，工程质量得到了有效的提高。但作为三 大目标( 质量、投资、进度) 管理之一的投资控制，在我国目前还仅仅停留在施 工阶段的监理工作中，但由于“按图施工 ，实际上施工阶段所进行的投资控制 并不是真正意义上的投资控制，而是控制工程实施过程中的可能增加的新费用， 这种控制是必要的，但作用有限，这样的事后控制在工程项目规模和功能都确 定的情况下能够在定程度上控制浪费和节约工程费用。而它最大的功效也只 能把浪费减低到零。但这对整个工程建设的经济效益只是杯水车薪，因此要真 正的实现建设项目的经济性，把工作的重点延伸到工程建设的设计过程是必要 和经济的n 1 。 长期以来，在我国的设计市场中，由于设计市场的不规范，设计费的提取 大部分仍采用“按设计概算总造价的百分比计取”的形式，在一定程度上刺激 了设计人员提高总造价的基数，从而提高设计费，便出现了设计的保守和华而 不实等现象。造成这一现象的原因除了设计费外，设计单位惟恐承担采用正常 的设计所带来的风险也是一个很主要的方面，考虑工程项目的可靠性、适用性 等过分谨慎，加大了安全系数，预留规模、公用工程及配套工程大而全。概预 算人员在编制概算时，由于条件深度及时问进度原因，往往又在设计上已打足 余量的情况下，对有些工程内容再一次增大系数，从而导致投资失控。设计的 华而不实是设计不正常现象中的另一种，此种设计版面追求美、奇怪及豪华高 档，忽视“既经济适用又美观大方的原则。 在工程建设领域，工程设计和投资控制工作联系不够紧密是一种普遍现象。 一提到设计，大家必然想到那是设计人员的职责：一提到造价控制，想当然的 认为那是概预算人员的工作。在实际工作中，一般都是设计人员根据设计委托 书进行现场调查，选择方案，进行设计。不同设计阶段，向概预算人员提供不 同的编制条件，以进行工程估价或预算。而概预算人员对工程概况、现场情况 了解很少，无法将各种影响因素考虑全面，这就为投资突破控制留下隐患。所 以工作中既要克服片面强调节约、忽视技术合理，又要反对重技术、轻经济、 设计保守浪费的现象。设计人员和经济人员应密切配合，从项目的源头参与， 做好多方案的技术经济比较，在降低和控制项目投资上下工夫。经济人员应该 在设计过程中及时对项目投资进行分析对比，反馈造价信息，能动地影响设计， 使设计方案在满足生产要求的前提下，功能完备，设备选型更加合理，以节约 投资。 近十几年来，工程建设监理的迅速发展，对提高我国投资效益和建设水平， 尤其对工程质量的提高上，确实发挥了巨大的作用。但是，同时也应该看到， 监理在对项目投资控制方面所起的作用远远没有达到工程建设监理制的初衷。 据有关统计资料显示，我国目前实施监理的工程中，真正丌展项目投资控制的 不到3 0 ，也就是说，大部分工程项目的造价管理的工作还是落在建设单位( 业 主) 身上。而我国的工程建设监理主要还是集中在工程的施工阶段。并没有实 现其按照工程建设规律，承担工程建设的投资，进度和质量目标控制的作用。 为此，在推广建设监理工作中，要大力推行从设计阶段开始的全过程监理，尽 快扭转目前的重施工阶段监理轻设计阶段监理的倾向。 由此可见，目前我国在建筑项目的管理中，在设计阶段上对项目投资控制 重视的不够，在设计市场体制规范上存在很大的缺陷，同时，政府推行设计监 理的力度也不够，没有完全使投资项目在技术与经济达到和谐的统一。 1 3 国内外工程建设投资控制的研究现状 设计阶段的投资控制是工程建设项目管理中不可或缺的一部分，它受到国 内学者越来越多的重视。 早期的文章工程建设投资控制的文献主要从设计阶段进行投资控制的必要 性角度进行讨论，没有提出可操作性的方法。如：王宏等1 从工程项目投资估算 与投资选择出发，对工程项目中的资金筹措、运作和效益评价方面进行了初步 分析，旨在实现对工程项目全过程决策之控制。陈庆怡等啼1 系统分析了我国建设 项目投资失控的主要原因，指出设计阶段是投资控制的基础，也是投资控制的 关键阶段。王振平1 简略地分析了我国建筑业中工程造价管理的现状和存在的问 题，论述了工程造价管理与控制在设计阶段的重要性，提出了搞好工程造价控 制的措施。郝荣阳1 发现在工程项目建设过程中，国内普遍存在忽视前期工作阶 段的造价控制，而把主要精力放在施工阶段，这样做尽管也有效果，但毕竟是“亡 羊补牢”，事倍功半。而实际上要有效地控制工程造价，就要把控制重点转到建 设前期阶段上来，当前尤其重要的是要抓住项目前期及设计这个阶段，未雨绸 缪，以取得事半功倍的效果。 目前关于工程建设投资控制的研究主要集中在设计方案的选择上，主要通 过设计招标法和价值工程法对设计方案进行优选。一部分学者进行了理论上的 探讨，如陈伟n 1 等结合案例分析，从积极推行限额设计，加强推进标准设计；发 挥价值工程在设计优化中的作用；大力开展工程设计招标和设计方案竞选这4 个方面对项目设计阶段的投资控制方法进行了定性的说明，以求通过这些方法 来能动地影响设计，有助实现控制项目投资的管理目标。周熙嗍则指出要有效 地控制建设项目投资，必须把工作重点转移到建设前期和设计阶段，推行设计 招标制，优选方案：要实行工程投资限额设计，加强设计过程中的工程造价管 理：要实施项目经理负责制并逐步推行计价定额和“量、价、费”分离的管理 方式。在实际运用方面，王浙明1 针对目前在城市污水处理厂的可行性方案比较 和选择中，存在主观随意性较大的问题，将模糊数学中的灰色关联分析法与工 程优化中多目标决策思想相结合，建立了城市污水处理厂工程方案优化的狄色 关联多目标决策模型，并对模型中的评价指标引入了权重的概念。该模型应用 于钱塘江流域某城市污水处理厂工程方案的优化选择，取得了较为满意的效果。 黄己立n 用系统分析方法对建筑设计方案的评价及优选工作进行研究，设置了 用于方案评价的多目标决策系统，提出了综合评价步骤，并给出了综合评价的 方法。 除了对设计方案的优选外，学术界和企业界开始思考如何通过优化设计方 案来进行投资控制。耿殿礼1 认为f 确处理技术与经济的对立统一关系是控制 投资的关键环节，而优化设计是控制投资重要手段。他从优化设计对建设投资的 影响，以及优化设计难以推行原因分析，总结出推广优化设计的几点建议。刘 伟等2 1 发现随着工程问题日益的复杂化，传统的、单目标、确定性优化设计方 法已不能满足设计要求，运用遗传算法来解决多目标模糊问题。郭晓霞等n 3 1 注 意到在现行评标过程中，一般是采用专家权重法确定评价指标的权重，但该方 法在应用过程中，不同的专家会因各自经验的不同，或者是看问题的角度不同， 从而在某一指标上产生分歧，甚至根据主观臆断，导致该指标的权重呈现不确 定性。本文将一种基于熵的线性组合赋权法应用于工程评标决策中，提出了评 标模型和评价方法，并通过实例说明了此方法的合理性。 总的来讲，目前关于设计方案优化的研究大多也存在一定的可操作性，但 却也存在着诸多不完善的地方，如决策目标的单一，主观性很强，主要针对的 是确定性问题。因此探索解决不确定性问题，克服主观影响的多目标优化方法 成为工程建设设计阶段投资控制研究的趋势。而随着运筹学、狄色理论、以及 模糊理论等一系列理论的发展，为问题的解决提供了技术支撑，为工程建设投 资控制的优化工作奠定了基础。 1 4 本文研究的目的及内容 1 4 1 研究目的 本论文研究的目的在于通过分析我国工程建设投资项目中存在的问题，明 确其形成的原因，通过优化设计方案，实现对工程建设投资的科学、合理控制。 从而实现完善科学的工程建设投资控制体系，节约建设投资，促进我国经济建 设在工程投资领域中稳健发展的目的。 1 4 2 研究内容 本文第一部分，首先阐述设计阶段在进行工程建设项目投资控制的重要性， 以及我国工程建设投资的现状。 第二部分，从工程建设投资控制的科学内涵出发，分析优化设计对工程建 设投资控制的重要意义。 第三部分，如何通过技术经济分析优化设计方案。 第四部分，介绍如何通过设计招标优化设计方案，运用模糊综合评价法， 对设计招标的方案选择方法进行优化，避免了传统设计招标主观性很强的缺陷。 为企业准确的选择出最优方案和对最优方案进行改进提供了参考。 第五部分，介绍了如何通过价值工程方法，优化设计方案，同时灰色关联 分析对价值分析中的功能系数和成本系数的不确定性进行量化，从而使设计方 案的优化更科学更合理。 第六部分，对本文的研究做了简要的说明，提出本文的不足与进一步研究 的方向。 具体内容框架如下图所示： 6 图1 2 论文结构框图 7 第2 章工程建设投资控制与优化设计概述 2 1 工程建设投资控制概述 2 1 1 工程建设投资控制含义及原理 1 工程建设投资控制含义 所谓工程建设投资控制，就是在投资决策阶段、设计阶段、建设项目发包 阶段、施工阶段以及竣工阶段，把建设项目投资的发生控制在批准的投资限额 以内，随时纠正发生的偏差，以保证项目投资管理目标的实现，以求在各个建 设项目中能合理使用人力、物力、财力，取得较好的投资效益和社会效益1 。 2 工程投资控制原理 ( 1 ) 投资控制的动态原理( 确定目标和实现目标) 。该动态原理包括确定 投资目标、实际值与计划值的比较、发现并纠正偏差等主要环节，这种被动的 动态控制应当贯穿于工程建设的全过程，具体如图2 - 1 所示。 图2 1 投资控制原理图 ( 2 ) 投资控制目标的分阶段设置。投资控制的目标应当随着建设实践的 不断深入而分阶段设置，而且各阶段目标应当通过“前者控制后者，后者补充 前者 实现各建设阶段之间的互为基础和指导、互相影响，即各阶段目标之间 亟堂位途塞蓥姜重奠：猩毽邀趱逶控剑当垡氆邀邀进煎姿 楣互制约、相互补充。 2 1 2 工程建设投资控制的关键在设计阶段 工程建设投资的控制应遵循建设程序。建设程序是对建设项目从酝酿、规 划到建成投产所经历的整个过程中，各项王作开展先后顺序的规定。它反映工 程建设各个阶段之问的内在联系，是从事建设工作的各有关部门和人员都必须 遵守的原则。目前，我国的建设程序基本上是：投资决策阶段( 简称决策阶段) ， 工程设计阶段( 简称设计阶段) ，工程实施阶段( 简称施工阶段) ，竣工验收阶 段。因此，工程投资管理也可以相应划分这四个阶段p 1 。 2 1 2 1 各阶段投资控制的特点 1 决策阶段( 或可行性设计研究阶段) 在投资决策阶段( 顼嚣建议书、可行性研究) ，庭编制投资估算。写项目建 议书时应编制初步投资估算，做可行性研究报告时应编制投资估算，出予都是 投资估算，所以误差较大，一般误差在正百分之三十到负百分之二十之间。 这一阶段建设工程投资控制的难点是：第一，项目模型还没有，估算难以 准确；第二，此阶段韭主往往是力项曩能上马，长官意识比较强，投资估算偏 小；第三，投资估算所选用的数据资料信息有时难以真实的反应实际情况。这 阶段建设工程投资控制的重点应是力求把投资打足，避免钓鱼项目的发生。 2 设计阶段 在设计阶段，设计单位应根据业主( 建设单位) 的设计任务委托书的要求 和设计合同的规定，编制设计概算。初步设计和概算经主管部门批准后，方可 进行施工图设计。在设计阶段内一般又分为四个设计的小阶段： ( 1 ) 规划方案设计阶段 设计部门 乍方案设计技术经济比较，选择技术先进、经济合理的设计方案。 设计方案经城市建设管理部门和建设主管部门批准后进行初步设计。在方案设 计阶段，应根据方案图纸和说明书，做出含有各专业的详尽的建安投资储算书。 ( 2 ) 初步设计阶段 方案设计经批准后作初步设计，设计部门根据初步设计图纸及设计说明编 制概算。设计概算是初步设计文件的组成部分，概算一经批准，即为控制拟建 项髓工程投资的最高限额。初步设计文件是报请城市建设主管部门和建设单位 主管部f 】审批的重要环节，初步设计文件经批准后才糍进行施工图设计。 ( 3 ) 技术设计阶段 技术设计阶段( 扩大初步设计阶段) ，应根掘技术设计的图纸和说明书及概 算定额( 扩大预算定额或综合预算定额) 编制初步设计修正总概算。这阶段 9 往往是针对技术比较复杂，工程比较大的项目而设立的。 ( 4 ) 施工图设计 施工图设计阶段，应根据施工图纸和说明书及预算定额编制施工图预算， 用以核实施工图阶段投资是否超过批准的初步设计概算。以施工图预算为基础 招标投标的工程，则是以中标的施工图预算作为以经济合同形式确定的承包合 同价的依据，同时也是作为结算工程价款的依据。由此可见，施工图预算是确 定承包合同价，结算工程价款的主要依据。 设计阶段的投资控制是一个有机联系的整体，各设计阶段的投资( 估算、 概算、预算) 相互制约、相互补充，前者控制后者，后者补充前者，共同组成 工程投资的控制系统。 3 施工阶段 在施工( 工程实施) 阶段，主要按照承包方实际完成的工程量，以合同价 为基础，拨付工程款，同时考虑因物价上涨所引起的投资提高；考虑到设计中 难以预计的而在施工阶段实际发生的工程和费用；考虑到业主提高标准，指定 材料、设备而引起的工程费用的上涨；合理确定结算价。 4 竣工验收阶段 在竣工验收阶段，全面汇集在工程建设过程中实际花费的全部费用，如实 体现建设工程的实际投资。 2 1 2 2 设计阶段进行投资控制的意义 投资控制是一个全过程的控制，同时，又是一个动态的控制过程。从上面 对各阶段投资控制的特点不难看出：设计阶段的投资控制是非常关键的。在设 计阶段，由于针对的是单体( 具体项目) 设计，是从方案到初步设计，又从初 步设计到施工图，使建设项目的模型显露出来，并使之可以实施。因此，这一 阶段控制投资比较具体、直观。此外，设计阶段控制投资还充分体现了事前控 制的思想。设计阶段是项目即将实施而未实施的阶段，因此为了避免施工阶段 不必要的修改，减少设计洽商造成的工程投资的增加，应把设计做细、做深入。 因为，设计的每一笔每一线都是需要投资来实现，所以在没有开工之前，把好 设计关尤为重要，一旦设计阶段投资失控，就必将给施工阶段的投资控制带来 很大的负面影响。 2 1 3 工程建设的投资控制模式 国外的工程造价管理是在1 6 世纪由于社会化大生产的发展而使劳动规模 同益扩大、劳动分工与协作既精细又复杂的基础上，出于对工程建设消耗的测量 与估价的需要而产生的，经过了4 0 0 多年的发展与完善，形成了以美、英、法为代 1 0 表的投资控制模式。其基本模式给我国工程建设造价管理提供了参考借鉴的模 式。 2 1 3 1 美国工程建设投资控制模式 美国以其高速度、低成本地建造大型项目著称于世。美国政府对大型工程 项目建设有着严密的法律法规体系和科学的组织体系，对工程项目的审批权限、 技术规范、价格、指数等都做出了特殊的规定，制定了严密的操作程序以及相 应的监督机制，并在实践中不断地加以完善，确保工程项目建设投资不突破审 批的金额。 1 美国工程项目管理模式 美国工程项目管理模式代表了现代西方工程项目管理的主流，主要有业主 直接管理模式、设计一建造模式、建设管理模式、代理式项目管理方式。美国 也是成功运用这些模式达到缩短工期、降低投资的典范。 美国工程项目管理模式体现了以下特点：熟知市场行情，充分发挥市场机制 的作用：工程师提供各专业完整的设计：依赖称职的专业分包商，以及标准化的 过程控制与程序的广泛采用。 2 美国工程项目管理体系 美国对政府投资项目的管理颁发了一系列法律、法规，主要有美国联邦采 购政策办公室制定的联邦采购规章、国会颁布的订立政府合同过程中的诚实 法律和促进公平竞争的法律以及各行政机构制定的部门规章制度。 美国对政府投资项目采用两种方式进行管理，一是由政府设立专门机构对 工程进行管理，美国政府投资的水利设施大都由垦务局实施专业化的管理，对 于一些特大型的工程，则组建类似密西西比河流域管理局这样的专门机构进行 管理：二是通过公开招标委托代理人进行管理。 在政府投资项目实施过程中，政府管理与预算办公室要对项目的预算进行 审定，预算经国会批准后方可执行，财政部负责工程建设资金的集中支付。 伴随着建设管理模式的诞生而出现建设经理，作为一种新型职业，是建筑 施工、建筑工程管理及建筑经济学方面的专家，作为代理人受雇于业主，主要 的工作是在决策阶段协助业主确定项目目标、初步估算投资、选择设计专业人 员：在设计阶段进行成本控制、设计方案优选、协助招标：在施工阶段对工程师 和承包商进行监督、管理。 为防止政府投资项目实施过程中的腐败行为，美国政府建立了相应的监督 机制，如隶属于国会的美国总会计师事务所下属的总审计署办公室，它有权对 行政机关的投资计划进行评估，对工程项目进行审计。 3 美国政府投资项目的投资控制 美国政府投资项目，在决策阶段要经过财政部门和议会的严格审查。在采 购中坚持公开竞争原则。评标标准原则上实行最低价格中标。在实施阶段，业 主严格按照规定程序以及有关合同对项目进行管理，严格控制工程变更。一般 只有在发生工程内部调整、重新安排项目时，才有可能进行投资的调整。工程 变更均需填报变更申请表、变更预算等一系列文件，经业主与工程师批准后方 可执行。 工程价款的支付，采用集中支付模式，即承包商提出申请，经有关人员一 一确认后，由财政部门直接将资金划拨到承包商账户。对于承包商超出预算的 付款申请，经工程师审查、业主批准后予以支付：凡是超过预算5 以上的付款申 请，必须经过严格的原因分析与审查，确认无误后方可办理支付手续。 4 美国工程项目投资控制的特点 ( 1 ) 结合工程质量及工期的投资控制。在美国工程项目管理中，没有把投资 同工期、质量割裂开来单独管理，而是把它们作为一个系统进行综合管理，即 任何工程必须在满足工程质量标准的前提下合理地确定工期、投资，以及严格 执行计划工期的情况下的合理投资。 ( 2 ) 追求全生命周期费用最小。在美国，工程项目投资估算后，一般还要计 算工程投入运行后的维护费，作出工程寿命期的费用估算，并对工程进行全面 的效益分析，从而避免建设期低投资、工程投产后维护费用不断增加的弊端。 ( 3 ) 广泛应用价值工程。美国工程项目的估算是建立在价值工程的基础上， 在工程项目设计方案的研究论证中，一般都有估价师的参与，以保证在实现必 要功能的前提下，尽可能减少工程成本，使投资建立在合理的水平上。 ( 4 ) 十分重视工作分解结构。对于大型工程项目，为保证工程项目的顺利实 施，必须对工程项目进行分解，确定分部分项工程的成本和实施计划。美国工 程项目参与各方历来重视工作分解结构，将其视为投资计划和进度计划管理的 基础。 2 1 3 2 英国工程建设投资控制模式 英国作为工业革命运动的发起国，世界发达的资本主义国家，用其辉煌的 “日不落帝国”的殖民历史，对世界产生了深远而广泛的影响，建筑业作为其 产业的重要组成部分，也不例外地对世界产生了重要的影响。英国的工程项目 投资管理模式至今仍为英联邦国家广泛应用。 英国对政府投资项目采用集中管理的办法，按政府的有关标准、指标、在 核定的投资范围内进行设计、施工，实行目标控制。如遇非j 下常因素非突破不 1 2 可时，宁可在保证使用功能的前提下降低标准，也要将投资控制在限额内。 英国政府对工程项目的管理重点放在有关政策和法规的制定上，主要通过 规划审批、设计审查、施工检查等环节来实现。 英国工程项目管理的一个显著特点就是工料测量师的使用。英国的工料测 量有着悠久的历史，可以追溯到1 6 世纪。现代的工料测量大约开始于1 8 世纪， 由施工后测量转变为建设前估算投资，这对于建筑业是一个重大的改进，同时 也是迈向现代管理的重要一步。工料测量师从事工程量计算和估价以及与合同 管理有关的工作，内容非常广泛，包括投资咨询、可行性研究、投资计划和控 制、通货膨胀趋势预测：招标文件的编制，投标书的分析与评价，承包商的选择， 标后谈判，施工合同的选择、准备：工程实施过程中的投资控制，变更费用估计， 竣工决算，合同索赔：项目后评估：财务管理等等。 2 1 3 3 法国工程建设投资控制模式 法国是全球经济发达国家之一。在法国，工程项目投资控制是通过控制建 设标准、优化设计，尤其是加强合同管理，包括制定标准合同条款、严格合同 文本的审查、加强合同执行中的监督来实现的。 法国投资管理的一个显著特点，是通过建筑协会和资格管理来管理工程项 目投资。由政府、建筑经济师、有关行业的权威人士组成建筑经济职业资格认 证管理委员会，以及遍御法、英等2 0 多个国家欧洲建筑经济师联合会，有效地 加强了建筑经济和建筑经济资格的管理。 2 1 3 4 国内工程投资管理体制及方法 我国工程造价管理制度的建立始于1 9 5 0 年，当时我国政府引进了前苏联的 概预算定额管理制度，改革丌放以来，我国概预算定额管理模式发生了很大的 变化。但是，随着我国经济发展水平的提高和经济结构的日益复杂，计划经济 的内在弊端逐步暴露出来。传统的与计划经济相适应的概预算定额管理制度， 实际上是对工程造价实行政府行政指令的直接管理，这种政府行使的工程造价 管理职能强调定额作为政府的法定行为，强调政府主管部门对工程定额含量、 工程取费及其费率的指令性，使得建筑产品的价格严重脱离了价值，遏制了竞 争，抑制了生产者和经营者的积极性与创造性。 目前工程造价计价方法还是以国家、行业或地区的统一定额为主要基础的。 以概预算为核心的定额管理制度仍然是我国工程造价管理制度的主要内容。全 国统一的工程量计算规则、基础定额、全国统一的安装工程预算定额、各省( 自 治区、直辖市) 的费用定额和单位估价表以及当地的取费文件等，是目前我国确 定建筑工程造价的主要依据。 缺少独立的专业化服务机构，从估算、概算、预算、合同价、结算等进行 一体化的全过程的系统管理工程造价咨询机构。 2 1 4 分析国内外项目投资管理体制与方法的启示 完善工程造价管理体制，逐步建立以市场形成价格为主的价格机制。改革 现行的工程定额管理方式，实行量价分离，逐步建立起由工程定额作为指导的 通过市场竞争形成工程造价的机制。政府的管理职能应从原来的微观管理方式 转变为以宏观调控为主，实现国家对消耗量标准的宏观管理，制定统一的工程 项目划分、工程量计算规则，为逐步实行工程量清单报价创造条件。 另外对政府工程和非政府工程实行不同的定价方式。对于政府投资工程， 应以统一的工程消耗量定额为依据，按生产要素市场价格编制标底，并以此为 基础，实行在合理幅度内确定中标价方式。对于非政府投资工程，应强化市场 定价原则，即可参照政府投资工程的做法，采取以合理低价中标的方式，也可 由承发包双方依照合同约定的其它方式定价。 大力发展面向社会的工程造价咨询业。尤其要发展跨部门、跨地区能为大 型项目服务的大型咨询公司，更要建立众多为中、小项目投资者服务的中、小 型咨询公司。同时按现代企业制度完善这些公司的管理体制和管理制度，减少 行政干预，逐渐摆脱单一计划经济对工程造价咨询的影响，以保证咨询活动的 客观性和公正性。 2 2 优化设计概述 优化设计方案是设计阶段重要步骤，是控制造价的一种有效方法。其目的 是论证拟采用的方案技术上是否可行、功能上是否满足需要、经济上是否合理、 使用上是否安全。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理， 影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工、返 工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失， 造成投资的极大消费，震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。再如 重庆万( 州) 开( 县) 高速公路，进行方案优化后，比原方案节约投资3 2 8 1 亿 元，万丌高速公路沿途地形复杂，桥隧长度约占全线长度的5 3 6 ，原方案经 开县汉丰、南山隧道、赵家镇、长沙镇、穿铁峰山隧道，止于万州塘坊，全长 约4 0 公里，估算投资2 7 4 4 4 7 亿元。优化后的方案，将原9 2 8 0 米长的铁峰山 隧道调整为2 3 0 0 米和5 8 0 0 米的两座隧道，路线改为穿铁峰山隧道后，在李家 坪与万宜高速公路相接，全长3 0 3 4 3 公里，估算投资2 4 1 6 3 9 亿元，节约投 1 4 资3 2 8 1 亿元。由此，我们可以看到优化设计方案的重要性。 2 2 1 优化设计的含义 所谓优化设计n 舶是以系统工程理论为基础，应用现代数学方法对工程设计 方案、设备选型、参数匹配、效益分析等方面进行最优化。优化设计通常是通 过数学模型进行并最终完成的，它是控制投资的重要措施。优化设计不仅可以 选择出最佳的设计方案，提高设计质量，而且能够有效地控制工程建设投资。 2 2 2 优化设计方案的原则 如果要提高工程建设投资效果，那么从选择建设场地、工程总平面的方案 布置开始，直到最后的施工图设计，步步都要进行优化设计。只有进行多方案 比选优化，通过对设计方案、工艺、设备等进行全面的评价，在满足功能要求 的前提下，从中选取技术先进、经济合理的最佳方案。 设计方案优化应遵循以下原则口1 ： ( 1 ) 必须要处理好经济合理性与技术先进性之间的关系。经济合理性要求 工程造价尽可能低。如果一味地追求经济效果，则可能导致项目的功能水平偏 低，无法满足使用者的要求；但若在技术先进性上执着地追求尽善尽美，则可 能出现工程造价偏高的现象。因此，技术先进性与经济合理性这一对矛盾不可 分割，那么设计者应怎样处理二者的关系呢? 就是要在满足使用者要求的前提 下，尽可能降低工程造价；而在资金有限制的情况下，尽力充分发挥有效资金 的利用率，提高项目功能水平。 ( 2 ) 设计方案必须兼顾建设与使用，考虑项目全寿命费用。工程在建设过 程中，控制造价是一个非常重要的目标。但是造价的变化，又会影响项目将来 的使用成本。盲目降低造价的结果必然是建造质量得不到保障，最终导致使用 过程中的维修费屡创新高，更有甚者出现由质量问题造成的财产损失和生命危 险。所以在设计中应高度重视，兼顾建设过程和使用过程，力求项目全寿命费 用最低。 ( 3 ) 设计也要可持续发展，兼顾近期与远期的要求。一项工程建成后，往 往会在很长的时间内发挥作用。如果按照目前的要求设计工程，在不远的将来， 可能出现由于项目功能水平无法满足需要而重新建造的情况。但是如果按照未 来的需要设计工程，又会出现由于功能水平过高而资源闲置浪费的现象，所以 设计者要兼顾近期和远期的要求，合理选择项目的功能水平。同时也要根据远 景发展需要，适当留有发展余地。 2 3 优化设计方法对工程建设投资控制的影响 建筑项目在经济上合理与否，取决于设计的合理和优化，特别是大型项目， 设计上的每一环节，每一步骤都可以挖掘出巨大经济效益，每个工程一开始都 应以创优工程为目标，在设计过程中进行优化，控制投资。 设计方案直接影响投资，工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实 施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目做出投资决 策后，其关键就在于设计。掘研究分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命 费用的1 以下，但正是这少于1 的费用对投资的影响却高达7 5 以上，单项工 程设计中，其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响。 据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价5 1 0 ，甚至可达1 0 - - - , 2 0 。 此外，设计的质量还间接影响投资，据统计，在工程质量事故的众多原因 中，设计责任多数占4 0 1 ，居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出 现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互 矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和 人民带来巨大损失，造成投资的极大消费。2 0 0 7 年6 月1 5 曰的广东佛山市南海 区九江大桥坍塌案，就是最好的例子，有关人员称，这次九江大桥被撞坍塌， 至少半年不能通行，加上修建大桥的投资，此次事故所造成的直接损失将是非 常惊人的一个数字。当然，九江大桥绝非个案，在此之前就有桥梁尚未建好就 坍塌，有的则刚刚使用不久就坍塌。当然，这种浪费现象并不仅仅存在于桥梁， 像住宅短命等问题也显得非常突出，英国住宅的平均寿命可达到1 3 2 年，而国 内住宅的平均寿命却仅仅为3 0 年。建筑物的短命现象，正给我国经济造成巨大 浪费。在资源r 益紧张的今天，节约资源、合理使用资源已经成为世界各国的 重要目标，我国是一个发展中国家，资源节约的意义更为重大。一座建筑物尤 其大型建筑物，投资动辄数亿、几十亿甚至上百亿元，延长其寿命，提高其使 用价值，就是对资源最有效的节约方式。因此我们应该从规划、设计到施工、 管理等各个方面严格把关，全方位地优化设计和提升建筑质量，延长建筑物使 用年限。 优化设计不仅对工程建设项目的一次性投资有影响，而且对工程项目建设 全寿命周期的费用也有深远影响。设计方案的前瞻性以及长期整体合理性程度 往往会直接影响到工程项目生产或使用阶段的日常运营费用。由于运营维护费 用是长期、频繁、重复发生的一种经常性费用，若因设计不合理造成此类费用 1 6 增加，日积月累形成资本和资源的浪费会相当惊人，但这笔账又往往是最容易 为人们所忽略。一次性投资与经常性费用之间有一定的反比关系，通过优化设 计找出这两者的最佳经济、功能和适用性的结合点，就可以使项目建设的全寿 命费用控制在最经济的状态。 优化设计是在实现或提高使用功能的基础上控制工程投资支出的有利措 施，是尊重科学，实事求是，精心设计和保证设计科学合理的有效举措。 因此，优化设计是控制工程投资的有效方法。要优化设计方案，其目的就 是论证拟采用的设计方案技术上是否可行、功能上能否满足需要、经济上是否 合理、使用上是否安全可靠。尤其是在经济上，设计的优化是很重要的控制手 段，新工艺的使用、新材料的投入、一些局部设计的改变等，这些因素的变化， 往往使工程造价大幅度增减。据研究资料显示，建设项目的建筑系灵敏、空间 平面、层数和层高、结构和材料的选择、设计的选型等因素，直接影响着工程 造价的高低。所以，要想在设计阶段控制工程投资，就一定要做好设计的优化 工作，主要采用设计招投标( 方案竞选) 、价值工程等方法。这就要求工程经济 人员密切配合设计人员，在初步设计阶段，要严格按照可行性研究报告及投资 估算，认真作好多方案的技术经济比较；在技术设计和施工图设计阶段，要严 格按照批准的初步设计内容、范围和概算造价，认真地作好技术经济分析和评 价。优选出最佳方案，从而主动地影响工程投资，以达到有效地控制工程投资 的目的。 第3 章通过技术经济分析法优化设计方案 工程设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程，是工程建 设前期工作的重要内容，是工程建设的灵魂。设计质量的优劣，不仅决定着建 设投资的多少和建设工期的长短，影响建筑施工的目标和人力、物力的投入， 而且决定着建设项目建成后的使用价值和经济效果。因此，做好设计方案的技 术经济分析，对于优化设计方案，消除选择的盲目性，起着关键的作用，同时 节省了大量人力、物力、财力，所以是确定与控制工程投资的重点工作。 3 1 技术经济分析在设计方案优化中的重要作用 技术经济分析是设计达到最优化的保证。一个优秀的设计方案，必须在使 用上具有安全性和适用性，在技术上具有科学性和先进性，在经济上具有合理 性，在外观上具有“美观性”。这就要求我们进行方案的技术经济分析。如果单 从功能、技术、美观等角度优化设计方案，往往会造成工程造价过高，这显然 不能达到投资控制的目的，所以技术经济分析在优化设计过程中起着关键的作 用，只有对方案不断进行技术经济分析，找出缺陷不断优化才能得到最优的设 计方案。 3 2 技术经济评价对设计方案的基本要求 1 适用与经济的统一 “适用、经济、美观”是我国对非生产性项目建筑设计的指导方针，也是 评价一个建筑物的根本尺度。适用在评价工程项目的诸多要素中占主导地位。 评价一个建筑物在经济上是否合理，首先看它是否适用。一个不适用的建筑， 要么因为妨碍生产而增加成本，要么因为影响使用而降低效益，要么因为不坚 固、不可靠危及使用，要么因为存在缺陷使维修费用增加、使用寿命缩短，凡 此种种均难以达到经济的目的。因此，讲求经济必须以适用性为前提，否则经 济合理性就根本无从谈起。在用同一的标准衡量多个设计方案时，投资较少的 设计方案无疑是最优的。但在实际中，适用的标准可能不一样，因此就必须把 适用性和经济统一起来进行分析，尽可能做到既适用又经济。 2 美观和经济的统一 建筑产品除具有使用价值外，还对周围的环境产生一定的影响，可以说建 筑产品既是一般产品，也是一件艺术品。因此，建筑物的艺术效果和艺术价值 也是进行技术经济分析和评价的重要方面。将建筑的创意和经济节约联系起来， 可以在不增加投资的条件下，创造出建筑艺术效果更好的建筑物，或者是在投 资增加不多的条件下，较大幅度的提高建筑物的艺术效果。 3 要有可比性 在对不同的建筑设计方案进行比较时，如果使用功能不同，或者建筑标准 不同，它们之间不存在相互替代的可能，就不具备对比的条件，就只能分别作 技术经济分析，无法进行比较优化。因此不同设计方