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第九章价值工程基础理论与方法 主要内容 9 1价值工程原理9 2价值工程的一般工作程序9 3功能分析与功能评价9 4方案创造与评价9 5价值工程在建筑业中的应用 9 1价值工程原理 VE的起源价值工程提高产品价值的途径价值工程的特点 一 VE的起源 价值工程 VE 又称价值分析 VA 是第二次世界大战以后发展起来的一种现代化的科学管理技术 一种新的工程经济分析方法 价值工程起源于20世纪40年代的美国 当时叫做价值分析 VA 后来在世界上一些工业先进国家中都称为价值工程 VE 是通过产品的功能分析以节约资源和降低成本为目的的一套有效方法 在建筑工程领域内被广泛采用 价值分析与价值工程的区别 从产品投产到制造进行的价值活动分析即事后分析 称价值分析 VA 在科研 设计 生产 准备 试制新产品的生产过程之前进行价值活动分析即事前分析 称价值工程 VE 二 价值的基本概念 所谓价值工程就是在保证可靠实现产品的必要功能的前提下 以最小的投入获得最大的产出的一种技术经济评价方法 它研究的是功能与成本之间的关系 可以用右式来表示 式中V 价值或价值系数F 功能或功能系数C 成本或成本系数 1 两个价值的区别 2 功能 价值工程中的功能是对象能够满足某种需求的一种属性 具体来说功能就是效用 任何产品都具有功能 如住宅的功能是提供居住空间 建筑物基础的功能是承受荷载等等 1 使用功能和品位功能 使用功能是对象所具有的与技术经济用途直接有关的功能 品位功能是与使用者的精神感觉 主观意识有关的功能 如贵重功能 美学功能 外观功能 欣赏功能等 2 基本功能和辅助功能 基本功能是与对象的主要目的直接有关的功能 是对象存在的主要理由 辅助功能是为更好实现基本功能服务的功能 3 必要功能和不必要功能 必要功能是为满足使用者的要求而必须具备的功能 不必要功能是对象所具有的 与满足使用者的需求无关的功能 4 不足功能和过剩功能 不足功能是指对象尚未满足使用者的需求的必要功能 过剩功能是对象所具有的 超过使用者的需求的功能 3 寿命周期 任何事物都有其产生发展和消亡的过程 事物从产生到其结束为止 即为事物的寿命周期 就建筑产品而言 其寿命周期是指从规划 勘察 设计 施工建设 使用 维修 直到报废为止的整个时期 寿命周期费用 产品的整个寿命周期过程中所发生的全部费用 称为寿命周期费用 它包括研制费用和使用费用两部分 研制费用是指产品从研究开发到用户手中为止的全部费用 对于建筑产品来说 包括勘察设计费 施工建造等费用 使用费用是指用户在使用过程中所发生的各种费用 包括维修费用 能源消耗费用 管理费用等 对于用户来说 产品寿命周期费用C是研制费用C1和使用费用C2之和 即 C C1 C2 寿命周期费用图 三 提高产品价值的途径 1 功能不变 降低成本2 成本不变 提高功能3 功能提高 成本降低4 功能降低 使得成本有更大的降低5 成本稍有提高 使得功能得到更大的提高 四 价值工程的特点 1 以提高产品的价值为最终目标2 以功能分析为核心3 以集体智慧为依托4 以创造精神为支柱5 以系统观点为指针6 以用户要求为重点7 以技术与经济分析相结合为方法的实质 9 2价值工程的一般工作程序 一般工作程序对象选择信息资料的收集 一 价值工程的工作程序 二 对象选择 经验分析法ABC分析法强制确定法最合适区域法 先对组成产品的各个构件进行功能评分计算各个构件的重要性系数对组成的各个方案分别进行评分评出各个方案对各项功能的满足程度分别乘以各个构件功能的重要性系数 得出方案得分计算出各个方案得分占总得分的比重计算各个方案的成本系数最后 计算各个方案的价值系数 选取价值系数最大的方案做为最优方案 1 经验分析法 因素分析法 经验分析法是一种对象选择的定性分析方法 是目前企业较为普遍使用的 简单易行的价值工程对象选择方法 它实际上是利用一些有丰富实践经验的专业人员和管理人员对企业存在问题的直接感受 经过主观判断确定价值工程对象的一种方法 运用该方法进行对象选择 要对各种影响因素进行综合分析 区分主次轻重 既考虑需要 也考虑可能 以保证对象选择的合理性 优点和缺点 该方法的优点是简便易行 考虑问题综合全面 缺点是缺乏定量分析 在分析人员经验不足时易影响结果的准确性 但用于初选阶段是可行的 运用这种方法选择对象时 可以从设计 施 加 工 制造 销售和成本等方面进行综合分析 任何产品的功能和成本都是多方面的因素构成的 关键是找出主要因素 抓住重点 可以作为价值分析的重点对象 l 产品设计年代已久 技术已显陈旧 2 重量 体积很大 增加材料用量和工作量的产品 3 质量差 用户意见大或销售量大 市场竞争激烈的产品 4 成本高 利润率低的产品 5 组件或加工工序复杂 影响产量的产品 6 成本占总费用比重大 功能不重要而成本较高者 2 ABC分析法 ABC分析法是一种寻找主要因素的方法 它起源于意大利经济学家巴雷特对经济社会财富分布情况的分析 巴雷特发现在西方经济社会中的大部分财富是集中在少数人手中的 以后这种方法被扩展运用到其它领域 价值工程运用这种方法进行对象选择是将产品成本构成进行逐项统计 将每一种建筑构配件占产品成本的多少从高到低排列出来 分成A B C三类 找出少数构配件占多数成本的构配件项目 作为价值工程的重点分析对象 ABC类的划分 图9 2 1ABC分析曲线 ABC分析曲线 3 强制确定法 这种方法也称FD法 选择对象 功能评价和方案评价均可使用此法 在选择对象中 通过计算功能重要性系数和成本系数 然后求出两个系数之比 即价值系数 根据价值系数大小判断对象的价值 价值低的选作活动的对象 所以这种方法又称价值系数法 四 最合适区域法 这种方法是由日本的田中教授提出的 是一种通过计算价值系数选择VE对象的方法 计算价值系数的思路为 成本系数或功能系数大的分部工程对项目的影响较大 所以应从严控制 允许其价值系数偏离1的范围应小 而成本系数或功能系数较小的分部工程对项目的影响也较小 所以可放宽控制 允许其价值系数偏离1的范围可稍大 选择的方法 而在最终选取VE对象时 提出了一个选用价值系数的最合适区域 该区域由围绕V l的两条曲线组成 如图9 2 2所示 凡价值系数落在该区域之内的点都认为是比较满意的 价值系数落在区域之外的点作为VE对象 最合适区域图 最合适区域图的分析 在图9 2 2中 以纵坐标表示功能评价系数 横坐标表示成本系数 则价值系数V l的点均在同坐标轴成45度的直线上 由两条曲线所围成斜线区域即为 最合适区域 凡落在区域内之点 如C 被认为是合理的 可以不作为分析重点 凡落在区域外较远的点 则应重点加以分析 如a点 三 信息资料的收集 使用及销售方面容技术方面的内容经济方面的内容企业生产经营方面国家和社会方面收集信息的原则 1 使用及销售方面的内容 收集这方面的信息资料是为了充分理解用户对对象产品的期待 要求 例如用户对产品规格 使用环境 使用条件 耐用寿命 价格 性能 可靠性 服务 操作及美观等方面的要求 2 技术方面的内容 收集这方面的信息资料是为了明白如何进行产品的设计改进才能更好地满足用户的要求 根据用户的要求内容如何进行设计和改进 例如科技进步方面的有关科研成果 技术发明 专利 新材料 新结构 新工艺 新技术 国内外同类产品的发展趋势和技术资料 标准化要求及发展动态等 设计及制造方面的施工工艺 施工方法 使用的设备 工器具 合格品率 优良品率 外协件供应者 外协方法等 3 经济方面的内容 成本是计算价值的必需依据 是功能成本分析的主要内容 实际产品中 往往由于设计 施工 运营等方面的原因 其成本存在着较大的改善潜力 在广泛占有经济资料 主要是成本资料 的基础上 通过成本的实际与标准的比较 不同企业间比较 揭露矛盾 分析差距 降低成本 提高产品价值 这方面的信息资料是必不可少的 4 企业生产经营方面的内容 掌握这方面的资料是为了明白价值工程活动的客观制约条件 使创造出的方案既先进又切实可行 这方面资料包括企业设计研究能力 施工生产能力 质量保证能力 采购 供应 运输能力 筹措资金的能力等 5 国家和社会方面诸如政策 方针 规定等方面的内容 了解这方面的内容是为了使企业的生产经营活动 包括开展价值工程活动与国民经济的发展方向协调一致 6 收集信息资料的四个原则 目的胜 计划性 可靠性 适时性 所谓目的性 就是以价值工程的对象为目标 将与其有关的信息资料尽量收集齐全 所谓计划性 就是收集信息资料不能漫无边际 要有明确的范围和内容 编制好计划 并有步骤地逐步实现 所谓可靠性 就是要对信息资料的真伪加以处理 做到去伪存真 所谓适时性 就是只有在需要信息资料的时候保证得到所需的信息资料才有价值 才能适应决策的需要 9 3功能分析与功能评价 9 3 1功能定义9 3 2功能整理9 3 3功能评价的概念9 3 4功能评价的程序 一 功能分析的定义 功能分析是价值工程适动的核心和基本内容 它是指通过分析信息资料 用动词和名词的组合简明正确地表达各对象的功能 明确功能特性要求 并绘制功能系统图 功能分析包括功能定义和功能整理两方面的内容 通过功能分析 可以对对象 它是干什么用的 价值工程提问做出回答 从而准确地掌握用户的功能要求 二 功能整理 功能整理就是对定义出的功能进行系统的分析 整理 明确功能之间的关系 分清功能类别 建立功能系统图 功能整理回答和解决 它的功能是什么 这样一个问题 功能整理的方法和步骤如下 1 分析出产品的基本功能和辅助功能 依据用户对产品的功能需求 找出基本功能 并把其中最基本的排出来 它就是最上位功能 基本功能一般总是上位功能 它通常可以通过回答如下几个问题来判别 取消了这个功能 产品本身是不是就没有存在的必要了 对于功能的主要目的而言 它的作用是否必不可少 这个功能改变之后 是否要引起其他一连串的工艺和构配件的改变 如果回答是肯定的 这个功能就是基本功能 除了基本功能 剩下来的功能就是辅助功能了 2 明确功能的上下位和并列之间的关系 在一个系统中 功能的上下位关系 就是指功能之间的从属关系 上位功能是目的 下位功能是手段 例如 平屋顶功能中的 遮盖室内空间 和 防水 的关系 就是上下位功能的关系 遮盖室内空间 是上位功能 是目的 而 防水 是为了能够 遮盖室内空间 所以 防水 是手段 是下位功能 需要指出的是 目的和手段是相对的 一个功能 对它的上位功能来说是手段 对它的下位功能来说又是目的 功能的并列关系是指两个功能 谁也不从属于谁 但却同属于一个上位功能的关系 例如平屋顶为了遮盖室内空间 有三条遮盖途径 即 遮蔽顶部 防水 保温隔热 很显然 这三个功能相对于 遮盖室内空间 来讲属下位功能 而这三个功能之间就属于并列关系 3 排列功能系统图 在弄清功能之间的关系以后 就可以着手排列功能系统图 所谓功能系统图 就是产品应有的功能结构图 在图中 上位功能在左 下位功能在右 依次排列 整个图形呈树形由左向右扩展 延伸 如图9 3 1所示 图9 3 1功能系统示意图 三 功能评价的概念 通过功能的系统分析 准确地掌握了用户的功能要求 剔除了不必要的功能 然后需要根据功能系统图 对各功能进行定量评价 以确定提高价值的重点改进对象 功能评价是在功能分析的基础上 应用一定的科学方法 进一步求出实现某种功能的最低成本 或称目标成本 并以此作为功能评价的基准 亦称功能评价值 通过与实现该功能的现实成本 或称目前成本 相比较 求得两者的比值即为功能价值 两者差值为成本改善期望值 也就是成本降低幅度 其计算公式为 V F C式中 F一一功能评价值 目标成本 C一一功能现实成本 目前成本 V一一功能价值 价值系数 功能改善期望值 C F此时功能评价值F常常被作为功能成本降低的奋斗目标 亦称标准成本 四 功能评价的方法 功能评价的基本程序是 计算功能的现实成本 目前成本 确定功能的评价值 目标成本 计算功能的价值 价值系数 计算成本改善期望值 选择价值系数 即V 低 成本改善期望值大的功能或功能区域作为重点改进对象 1 计算功能现实成本 C 成本历来是以产品或构配件为对象进行计算的 而功能现实成本的计算则与此不同 它是以功能为对象进行计算的 在产品中构配件与功能之间常常呈现一种相互交叉的复杂情况 即一个构配件往往具有几种功能 而一种功能往往通过多个构配件才能实现 因此 计算功能现实成本 就是采用适当方法将构配件成本转移分配到功能中去 当一个构配件只实现一项功能 且这项功能只由这个构配件实现时 构配件的成本就是功能的现实成本 当一项功能由多个构配件实现 且这多个构配件只为实现这项功能服务时 这多个构配件的成本之和就是该功能的现实成本 当一个构配件实现多项功能 且这多项功能只由这个构配件实现时 则按该构配件实现各功能所起作用的比重将成本分配到各项功能上去 即为各功能的现实成本 更多的情况是多个构配件交叉实现多项功能 且这多项功能只由这多个构配件交叉的实现 计算各功能的现实成本 可通过填表进行 首先将各构配件成本按该构配件对实现各功能所起作用的比重分配到各项功能上去 然后将各项功能从有关构配件分配到的成本相加 便可得出各功能的现实成本 构配件对实现功能所起作用的比重 可请几位有经验的人员集体研究确定 或者采用评分方法确定 例如 某产品具有共 1 5五项功能 由四种构配件实现 功能现实成本计算如表9 3 1 在表9 3 1中 构配件对实现 两项功能所起的作用分别为66 6 和33 4 故功能F2分配成本为66 6 150 100 元 4分配成本为33 4 150 50 元 按此方法将所有构配件成本分配到有关功能中去 再按功能进行相加 即可得出 1 5五种功能的现实成本C01 C05 2 确定功能的评价值或目标成本 F 功能评价值 是依据功能系统图上的功能概念 预测出对应于功能的成本 它不是一般概念的成本计算 而是把用户需求的功能换算为金额 其中成本最低的即是功能评价值 其确定方法如下 1 经验估算法 这种方法是邀请一些有经验的人 根据收集到的有关信息资料 构思出几个实现各功能或功能区域的方案 然后每个人对构思出的方案进行成本估算 取其平均值 最后从各方案中取成本最低者 这种方法有时不一定很准确 但对经验丰富的人来说 还是比较实用的 2 实际调查法 这种方法是通过广泛的调查 收集具有同样功能产品的成本 从中选择功能水平相同而成本最低的产品 以这个产品的成本作为功能评价值 具体步骤如下 广泛收集企业内外完成同样功能的产品资料 包括反映功能水平的各项性能指标和可靠性 安全性 操作性 维修性 外观等 将收集到的产品资料进行分析整理 按各自功能要求的程度排出顺序 绘制坐标图 作出实际最低成本线 以横坐标表示功能水平 纵坐标表示成本 按功能水平等级分类 把各产品功能水平等级和成本标在坐标图上 这样在每个等级的功能水平上总有一个产品的成本是最低的 将各功能水平等级的最低成本点连接起来 所形成的线即为最低成本线如图9 3 2所示 因而可以把这条线上的各点作为对应功能的评价值 图9 3 2功能评价图解 实际调查法确定的功能评价值 目标成本 是已经实现了的成本目标值 它比较可靠 效果明显直观 但应注意到最低成本线是不断变化的 现实产品中难免存在不必要的功能 因此要根据变化情况不断修正 去掉不必要的功能 3 理论计算法 这种方法是利用工程上的一些计算方法和某些费用标准 如材料价格等 找出功能与成本之间的关系 从而确定功能评价值 具体步骤如下 首先分析该功能是否可以利用公式进行定量计算 例如 支承负荷 传递扭矩 输入电流 等功能 即可利用此方法确定功能评价值 选择有关公式进行计算 例如 支承负荷 这个功能 当外力 弯矩 压力 拉力或扭矩等 已知时 可以利用材料力学公式 计算出使用材料的尺寸和用量 根据材料价格 进一步计算出材料和费用 从而求得实现该功能的最低材料费用 在此基础上考虑加工材料的加工费用和其它费用 以确定功能的最低成本 即功能评价值 功能重要程度评价法 此法是根据功能重要性程度确定功能评价值 首先将产品功能划分几个功能区域 并根据功能区的重要程度和复杂程度 确定各个功能区的功能重要性系数 然后将产品的目标成本按功能重要性系数分配给各功能区作为该功能区的目标成本 即功能评价值 第一步 确定功能重要性系数 方法如下 1 强制确定法 FD法 2 多比例评分法由于强制确定法评分时只有得I分或得0分两种情况 不能反映功能之间的真实差别 所以出现了多比例评分法 常用的有0 4评分法和1 9评分法 下面介绍0 4评分法 0 4评分法与0 1评分法基本相同 不同的是打分标准有所改进 当评价对象进行一对一比较时 分为四种情况 非常重要的 或实现难度非常大的 功能得4分 很不重要的 或实现难度很小的 功能得0分 比较重要 或实现难度比较大的 功能得3分 不太重要的 或实现难度不太大 的功能得1分 两个功能重要程度 或实现难度 相同时各得2分 自身对比不得分 3 倍数确定法 又称DARE法 这种方法利用评价因素之间的相关性进行比较而定出重要性系数 用以选择方案 其具体步骤如下 根据各评价对象的功能重要程度 或实现难度 排序 在排序中按上高下低原则排列 从上至下把相邻的两个评价对象 根据功能重要程度 或实现难度 进行比较 如F1是F2的2倍 F3是F4的3倍等 功能重要性系数的计算如表9 3 3所示 令最后一个评价对象得分为1 按上述各对象之间的相对比值计算其它对象的得分 计算各评价对象的功能重要性系数 这是一种适用范围较大的打分方法 但构成评价对象的各因素之间必须具有相关性 否则不宜采用 除了以上三种方法外 还有诸如直接评分法 逻辑判断评分法等多种评分方法可以确定功能重要性系数 第二步 确定各功能的功能评价值 在第一步求出功能重要性系数之后 可根据新产品和老产品不同情况 求出相应的功能评价值 1 新产品设计 新产品的目标成本可以通过市场预测 技术预测等方法加以确定 然后将产品的目标成本按功能重要性系数分摊到各个功能上去 如果产品目标成本为900元 根据倍数确定法得出的功能重要性系数 可以求出各功能的评价值 如表9 3 4 2 老产品改进设计 老产品改进设计 现实成本已知 假定为1129元 将已知现实成本分摊到各功能上去 再根据功能评价值 求价值系数及成本降低值 具体计算如表9 3 5所示 三 计算价值系数四 计算成本改善期望值成本改善期望值 功能现实成本 功能评价值 五 选择改进对象 选择改进对象时 考虑的因素主要是价值系数大小和成本改善期望值的大小 当价值系数等于或趋近于1时 功能现实成本等于或接近于功能目标成本 说明功能现实成本是合理的 价值最佳 无需改进 如F3 当价值系数小于1时 表明功能现实成本大于功能评价值 说明该功能现实成本偏高 应作为改进对象 如F1 F2 F4 当价值系数大于l时 表明功能现实成本小于功能评价值 说明该功能现实成本偏低 其原因可能是功能不足 满足不了用户要求 在这种情况下 应增加成本 更好地实现用户要求的功能 还有一种可能是功能评价值确定不准确 而以现实成本就能够可靠实现用户要求的功能 现实成本是比较先进的 此时无须再对功能或功能区域进行改进 在选择改进对象时 要将价值系数和成本改善期望值两个因素综合起来考虑 即选择价值系数低 成本改善期望值大的功能或功能区域作为重点改进对象 例如F1和F2比较 尽管F2的价值系数比F1低 但成本改善期望值F1明显地要大得多 因此 在选择改进对象排序时F1排在F2前面 9 4方案创造与评价 9 4 1方案的创造9 4 2方案评价9 4 3方案的试验研究和提案审批9 4 4价值工程活动成果的评价 9 4 1方案的创造 为了提高产品的功能和降低成本 达到有效地利用资源 因此需要寻求最佳的代替方案 寻求或构思这种最佳方案的过程就是方案的创造过程 创造也可以理解为 组织人们通过对过去经验和知识的分析与综合以实现新的功能 价值工程活动能否取得成功 关键是功能分析评价之后能否构思出可行的方案 这是一个创造 突破 精制的过程 为了便于大家提方案时解放思想 常采用以下方法 一 头脑风暴法 BS法 这种方法是以开小组会方式进行 具体作法是事先通知议题 开会是要求应邀参加会议的各方面专业人员在会上自由奔放地思考 提出不同的方案 多多益善 但不评价别人的方案 并且希望与会者在别人建议方案的基础上进行改进 提出新的方案来 二 模糊目标法 哥顿法 这种方法是美国人哥顿在60年代提出来的 所以也称哥顿法 其特点是与会人员会前不知道议题 在开会讨论时也只是抽象地讨论 不接触具体的实质性问题 以免束缚与会人员的思想 待讨论到一定程度以后才把研究的对象提出来 以作进一步研究 三 专家函询法 这种方法不采用开会的形式 而是由主管人员或部门把已构思的方案以信函的方式分发给有关的专业人员 征询他们的意见 然后将意见汇总 统计和整理之后再分发下去 希望再次补充修改 如此反复若干次 即经过几上几下 把原来比较分散的意见在一定程度上使内容集中一致 形成统一的集体结论 作为新的代替方案 方案创造的方法很多 总的精神是要充分发挥各有关人员的智慧 集思广益 多提方案 从而为评价方案创造条件 9 4 2方案评价 方案评价是在方案创造的基础上对新构思方案的技术 经济和社会效果等几方面进行的评估 以便于选择最佳方案 按其作法分为概略评价和详细评价 一 概略评价 概略评价是对已创造出来的方案从技术 经济和社会三个方面进行初步研究 其目的是从众多的方案中进行粗略的筛选 减少详细评价的工作量 使精力集中于优秀方案的评价 二 详细评价 方案的详细评价 就是对概略评价所得的比较抽象的方案进行调查和收集信息资料 使其在材料 结构 功能等方面进一步具体化 然后对它们作最后的审查和评价 在详细评价阶段 对产品的成本究竟是多少 能否可靠地实现必要的功能 都必须得到准确的解答 总之 要证明方案在技术和经济方面是可行的 而且价值必须得到真正的提高 详细评价又可分为技术评价 经济评价和社会评价三个方面 当然也有将以上三个方面结合起来的综合评价 技术 经济 社会以及综合评价 均可参照前述有关章节的评价方法进行 9 4 3方案的试验研究和提案审批 通过对方案的评价 就可以选择出能够提高价值的新方案 在新的方案中如果对某些环节或因素无把握达到预