设计与施工方案比选

1、 一、寿命周期成本的评价方法与案例一、寿命周期成本的评价方法与案例 为了从各可行性方案中筛选出最佳方案以有效地利用稀缺资源，而对项目方案进行系统分析的过程或者活动。寿命周期成本评价是为了使用户所用的系统具有经济寿命周期成本，在系统的开发阶段将寿命周期成本作为设计的参数，而对系统进行彻底地分析比较后作出决策的方法。1费用效率（费用效率（ce）法）法式中 ce费用效率； se工程系统效率,时间和运费节约时间和运费节约； lcc工程寿命周期成本； ic设置费； sc维持费。2固定效率法和固定费用法 固定效率法是将费用值固定下来，然后选出能得到最佳效率的方案。固定效率法是将效率固定下来，然后选取能达到

2、这个效率而费用最低的方案。3权衡分析法 对性质完全相反的两个要素做适当的处理，其目的是为了提高总体的经济性。通过有效的权衡分析，可使系统的任务能很好的完成，即保证了系统的性能，又可使有限资源得到有效的利用。 某地拟建一条高速公路，根据交通量需要和全寿命 周期成本控制的要求，设计单位提出了a（沥青混凝土路 面）、b（水泥混凝土路面）两个方案。该高速公路面层 数量为710850m2、基层数量为771780m2、垫层数量为832710m2。为对两个方案进行深入比选，设计单位进行了认真的调查研究和分析，有关情况如下：1公路通车年建设成本为：沥青混凝土面层120元/m2、水泥混凝土 面层85元/m2、路

3、面基层45元/m2、路面垫层28元/m2，公路使用 寿命为100年，预计沥青混凝土路面每15年大修一次，水泥混凝 土路面每10年大修一次，大修费用按重新铺筑面层计算。2旧路面挖除费用为：a方案4.5元/m2、b方案8.0元/m2。3假定社会成本为：a方案500000元/年、b方案1 000000元/年。4每次大修时，将增加有关社会和经济成本：预计将减少收费收 入100万元，增加燃油损耗、时间损失等社会成本200万元。 假设两个方案营运养护管理成本相等，社会折现率取5%，请从全寿命周期成本的角度，选择经济合理的方案。1建设成本的计算 a方案：面层、基层、垫层 120710850+45771780

4、+28832710=143347980（元） b方案： 85710850+45771780+28832710=118468230（元）2大修成本的计算 ？ 3社会成本计算4 确定项目全寿命周期成本 a方案：143 347 980+83 759 855+9 923 950=237 031 785（元） b方案：118 468 230+108 528 852+19 847 900=246 844 982（元）5 确定合理方案 由于237 031 785元246 844 982元，因此a方案比b方案经济（即应选择沥青混凝土路面设计方案）。 某城市拟修建一条快速干线，正在考虑两条备选路 线沿河路线与穿

5、山路线，两条路线的平均车速都提高 了50km/h，日平均流量都是6 000辆，寿命均为30年，且 无残值，基准收益率为12%，其他数据如下表所示。1000002.050000.981050002.535001.13 试用全生命周期费用分析ce法比较两条路线的优劣， 并做出方案选择（计算结果保留两位小数）。 （1）计算沿河路线方案的费用效率（ce） 1)求系统效率（se）： 时间费用节约=6 00036520502.61 0000=227.76(万元/年) 运输费用节约=6 000365200.9810000=4292.4(万元/年) 则se=227.76+4292.4=4520.16(万元/年

6、)2)求生命周期费用（lcc），包括设置费（ic）和维待费（sc） ic=100000（a/p，12%，30）=10000012%（1+12%）30/（1+12%）30-1 =1000000.1241 =12410(万元/年) sc=220+5000 (p/f,12%,10)+5000 (p/f,12%,20)(a/p,12%,30) =40+5000(1+12%)-10+5000(1+12%)-200.1241 =40+50000.3220+50000.10370.1241 =304.15(万元/年) 则lcc=ic+sc=12410+304.15=12714.15 (万元/年)3)求费用效

7、率（ce） ce=selcc=4520.1612714.15=0.355(2)计算穿山路线方案的费用效率（ce）1)求系统效率（se）： 时间费用节约=600036515502.610000=170.82(万元/年) 运输费用节约=6000365151.1310000=3702.2(万元/年) 则 se=170.82+3702.2=3873.02 (万元/年)2)求生命周期费用（lcc），包括设置费（ic）和维持费（sc） ic=105000（a/p，12%，30）=10500012%（1+12%）30/（1+12%）30-1 =1050000.1241=13030.5 (万元/年) sc=2

8、.515+3500 (p/f,12%,10)+ 3500(p/f,12%,20)(a/p,12%,30) =37.5+ 3500 (1+12%)-10+ 3500 (1+12%)-200.1241 =37.5+ 3500 0.3220+ 3500 0.103 70.1241=222.4 (万元/年) 则lcc=ic+sc=13030.5+222.4=13252.9 (万元/年)3)求费用效率（ce） ce=selcc=3873.0213252.9 = 0.292(3)方案选择沿河路线方案的费用效率（ce）穿山路线方案费用效率（ce）选择沿河路线方案计算各方案效益（即运输时间节约费用）。 a方案

9、年运输时间节约费用： 36550002.510000=456.25（万元/年） a方案效益费用现值： 456.25(1+10%)20-110%(1+10%)20=3884.31（万元/年） b方案年运输时间节约费用： 3655000310000=547.5（万元/年） b方案效益费用现值： 547.5(1+10%)20-110%(1+10%)20=4661.18（万元/年）计算两个方案的成本效益合计（成本-效益）。 a方案：5136.22-3884.31=1251.91（万元） b方案：6114.93-4661.18=1453.75（万元）确定合理方案。 由于1251.91万元1453.75万

10、元，即a方案成本效益合计b方案，因此a方案优于b方案。 某公路设计有a、b两个方案，两条路线的交通量预测结果均为日平均流量5000辆。假设该公路营运年限为20年，残值为0，期间不进行大修，基准收益率10%，其他数据见下表：项目方案a方案b里程（km）2015初期建设投资（万元）50006000年维护运行费（万元/km年）0.80.9运输时间费用节约（元/d辆）2.53.0请从项目全寿命周期的角度比较两个方案的优劣 （计算结果取两位小数）。（1）按现值法计算 计算项目生命周期成本，包括初期建设成本、运营期维护 运行和养护费用。a方案初期建设成本：5000（万元）a方案年维护运行费：0.820=1

11、6（万元/年）a方案维护运行费现值： 16（1+10%）20-1 10%（1+10%）20=136.22（万元）a方案生命周期成本现值：5000+136.22=5136.22（万元）b方案初期建设成本：6000（万元）b方案年维护运行费：0.915=13.5（万元/年）b方案维护运行费现值： 13.5（1+10%）20-1 10%（1+10%）20=114.93（万元）b方案生命周期成本现值：方案生命周期成本现值：6000+114.93=6114.93（万元）（2）按终值法计算 计算项目生命周期成本终值，包括初期建设成本、运营期维护运行和养护费用。a方案初期建设成本终值：5000（1+10%）

12、20=33637.5（万元）a方案年维护运行费：0.820=16（万元/年）a方案维护运行费终值： 16（1+10%）20-1 10%=916.4（万元）a方案生命周期成本终值：33637.5+916.4=34553.9（万元）b方案初期建设成本终值：6000 （1+10%）20=40365 （万元）b方案年维护运行费：0.915=13.5（万元/年）b方案维护运行费终值： 13.5（1+10%）20-1 10%=773.21（万元）b方案生命周期成本终值：40365+773.21=41138.21（万元）计算各方案效益（即运输时间节约费用）。 a方案年运输时间节约费用： 36550002.5

13、10000=456.25（万元/年） a方案效益费用终值： 456.25(1+10%)20-110%=26131.72（万元/年） b方案年运输时间节约费用： 3655000310000=547.5（万元/年） b方案效益费用终值： 547.5(1+10%)20-110%=31358.06（万元/年）计算两个方案的成本效益合计（成本-效益）。 a方案：34553.9-26131.72=8422.18（万元） b方案：41138.21-31358.06=9780.15（万元）确定合理方案。 由于8422.18万元9780.15万元，即a方案成本效益合计b方案，因此a方案优于b方案。（2）按年值法

14、计算 计算项目生命周期成本，包括初期建设成本、运营期维护运行和养护费用。a方案初期建设成本年值： 500010%（1+10%）20 （1+10%）20-1=587.3（万元）a方案年维护运行费：0.820=16（万元/年）a方案生命周期年成本：587.30+16.00=603.30（万元/年）b方案初期建设成年值： 600010%（1+10%）20 （1+10%）20-1=704.76 （万元）b方案年维护运行费：0.915=13.50（万元/年）b方案生命周期年成本：704.76+13.50=718.26（万元/年）计算各方案效益（即运输时间节约费用）。 a方案年运输时间节约费用： 3655

15、0002.510000=456.25（万元/年） b方案年运输时间节约费用： 3655000310000=547.50（万元/年） 计算两个方案的成本效益合计（成本-效益）。 a方案：603.30-456.25=147.05（万元/年） b方案：718.26-547.50=170.76（万元/年）确定合理方案。 由于147.05万元/年170.76万元/年，即a方案成本效益合计b方案，因此a方案优于b方案。 一、价值工程理论评价方法与案例一、价值工程理论评价方法与案例 1功能评价功能评价 即评定功能的价值，是找出实现功能的最低费用作为功能的目标成本，以功能目标成本为基准，通过与功能现实成本的比

16、较，求出两者的比值和两者的差异值，改善期望值大的功能作为价值工程活动的重点对象。 2功能现实成本功能现实成本c的计算的计算 成本指数的计算： 3功能评价值功能评价值f（目标成本）的计算（目标成本）的计算 （1）采用功能重要性系数功能重要性系数评价法： 是一种根据功能重要性系数确定功能评价值的方法。这种方法是把功能划分为几个功能区（即自系统），并根据各功能区的重要程度和复杂程度，确定各个功能区在总功能中所占的比重，即功能重要性系数。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。（2）确定功能重要性系数（功能评价系数或功能系数） 是指评价对象的功能在整体功

17、能中所占的比率。常用的打分方法有强制打分法（0-1平分法或0-4平分法）、环比平分法。 1）环比平分法（dare法）： 是一种通过确定各因素的重要性系数来评价和选择创新的方法。具体的步骤是： 根据功能系统图决定评价功能的级别，确定功能区f1、f2、f3、f4；对上下相临两项功能的重要性进行对比打分，所打的分作为暂定重要系数；对暂定重要系数做修正，将最下面的一项功能的重要系数定为1，称为休正重要系数，据次求出其他功能的休正重要系数；将各功能的休正重要系数除以全部功能总分，即得各功能区的重要系数。该方法适用于各个评价对象之间有明显的可比关系，能直接对比，并能准确地评定功能重要程度比值的情况。 2）

18、强制评分法 a：0-1评分法： 是请5-15名对产品熟悉的人员参加功能的评价。首先按照功能重要程度一一对比打分，重要的打1分，相对不重要的打0分，要分析的对象自己与自己相比不得分，用表示。最后计算该零部件的功能重要性系数平均值w。为避免不重要的功能得零分，可将功能累计得分加1分修正，用修正后的总分去除各功能累计得分即得到功能重要性系数。b：0-4平分法 档次划分： f1比f2重要得多，f1得4分，f2得0分； f1比f2重要，f1得3分，f2得1分； f1比f2同等重要，f1得2分，f2得2分； f1远不如f2重要，f1得0分，f2得4分； 强制评分法适用于被评价对象在功能重要程度上的差异不太

19、大，并且评价对象子功能数目不太多的情况。（3）各部件功能评价指数： 功能评价指数大，说明功能重要；反之，功能评价指数小，说明功能不太重要。 （4）确定功能评价值f 1）新产品设计 各个功能区的功能评价值f： f=目标成本功能重要性系数 2）既有产品的改进设计 各个功能区重新分配的功能区成本 =功能现实成本功能重要性系数 a：功能区新分配的成本等于现实成本：此时以现实成本作为功能评价值f； b：新分配的成本小于现实成本：此时以新分配的成本作为功能评价值f； c：新分配的成本大于现实成本：对原因进行具体分析。 若功能重要性系数定高了，经分析后可以适当降低。如因成本确实投入太少而不能保证必要功能，可

20、以适当提高一些。此外即可用目前成本作为功能评值。 4功能价值功能价值v计算及分析计算及分析（1）功能成本法 若v=1，说明评价对象的价值为最佳，一般无须改进； 若v1，表明该部件功能比较重要，但分配的成本少。此时，应进行具体分析，功能与成本的分配可能已较理想，或者有不必要的功能，或者应提高成本。 v=0，要进一步分析，如果是不必要的功能，该部件应该取消；但弱国是最不重要的必要功能，则要根据实际情况处理。（2）功能指数法（相对值法） vi=1，此时评价对象的功能比重与成本比重大致平衡，合理匹配，可以认为功能的现实成本是比较合理的； vi1，此时评价对象成本比重小于功能比重。有三种原因： 第一，由

21、于现实成本偏低，不能满足评价对象实现其应具有的功能，致使对象功能偏低，应列为改进对象，改善方向是增加正本； 第二，对象目前具有的功能已经超过其应该具有的水平，也即存在过剩功能，这种情况也列为该进对象，改善方向是降低功能水平； 第三，对象在技术、经济等方面具有某些特殊特征，在客观上存在功能很重要而需要消耗的成本却很少的情况，这种情况一般不列为改进对象。 在某桥梁工程中，造价工程师采用价值工程的方法对该工程的设计方案和编制的施工方案进行了全面的技术经济评价，取得了良好的经济效益和社会效益。经有关专家对五个设计方案进行技术经济分析和论证，得出相关资料见下表。 功能重要性评分表方案功能得分及单方造价

22、1 计算功能重要性系数。 2 计算功能系数、成本系数、价值系数，选择最优设计方案。 3 在对施工单位提出的施工方案进行技术经济分析时，造价工程师提出将评价指标分为：工程成本、工程工期、工程质量和其他等四个方面：请将这四个方面的指标进一步细化。1 计算功能重要性系数 f1得分=4232=11 f1功能重要性系数=1150=0.22 f2得分=4342=13 f2功能重要性系数=1350=0.26 f3得分=2322=9 f3功能重要性系数=950=0.18 f4得分=3421=10 f4功能重要性系数=1050=0.20 f5得分=1231=7 f5功能重要性系数=750=0.14 总得分=11

23、139107=502 计算功能系数、成本系数、价值系数，选择最优设计方案。计算功能系数 方案功能得分： fa得分=90.22100.2690.1870.2080.14=8.72 fb得分=100.2290.2680.1890.2070.14=8.76 fc得分=90.22100.2670.1880.2080.14=8.56 fd得分=80.2290.2680.1870.20100.14=8.34 fe得分=70.2280.26100.1860.2090.14=7.88 总得分=8.728.768.568.347.88=42.26 功能系数计算： a=8.7242.26=0.206 b=8.76

24、42.26=0.207 c=8.5642.26=0.203 d=8.3442.26=0.197 e=7.8842.26=0.186确定成本系数和价值系数 成本系数和价值系数的计算见下表，在五个方案中，d方案价值系数最大，所以d方案为最优方案。3 施工方案的技术经济指标体系： 工程成本包括：单位工程量成本；工程成本降低率（或成本节约额）；工料节约率（或主要材料消耗指标）；劳动生产率（或劳动力消耗）；机械利用率。 工程工期包括：工期；施工均衡性；竣工率。 工程质量包括：合格品率；优良品率。 其他包括：施工机械化程度；安全生产；文明施工等。n 18、某桥梁工程设计为预应力混凝土箱型梁，主梁采用预制安

25、装施工（方案一）时，预制场地处理及预制梁底座的费用为160万元，预制场地的吊装设备租赁及使用费为35万元/月；采用移动模架购置及地基处理费用为200万元，移动模架使用费25万元/月。两方案除方案一机械台班消耗以外的直接工程费相关数据如下表：项目方案一方案二材料费（元/ m3）500500人工消耗（工日/ m3）65机械台班消耗（台班/ m3）0.375工日单价（元/工日）100100台班费（元/台班）800800 为了确定方案一的机械台班消耗，采用预算定额机械台班消耗量确定方法进行实测确定，测定的相关资料如下：n完成该工程所需机械的一次循环的正常延续时间为12分钟，一次循环生产的产量为0.3，

26、该机械的正常利用系数为0.8，机械幅度差率为25%。n问题:（计算结果保留两位小数）n1.计算按照方案一完成每立方米工程量所需的机械台班消耗定额。 60/12*3*8*0。8*1.25=12m3/台班 1/12 n2.方案一和方案二每1m3工程量的直接工程费分别为多少。1166元 / 1300元n3.当工期为12个月时，试分析两方案适用的工程量范围。n1600000+350000*12+1166q=2000000+250000*12+1300q q=5970 q5970 选择一; n4.若本工程的工程量为6000m3，合同工期为10个月，计算确定应采用哪个方案？若方案二可缩短工期10%，应采用

27、哪个方案？ 选择一; 二 6443 某涵洞工程混凝土总需要量为5000m3，混凝土工程施工有两种方案可供选择。方案a为现场制作，方案b为购买商品混凝土。已知商品混凝土的平均单价为410元m3，现场混凝土的单价计算公式为：式中：c现场制作混凝土的单价（元m3）； c1现场搅拌站一次性投资，本工程为200000元； c2搅拌站设备的租金及维修费（与工期有关的费用）， 本工程为15000元月； c3现场搅拌混凝土所需的费用（与混凝土数量有关的费 用）本工程为320元m3； q现场搅拌混凝土的数量（m3）； t工期（月）。 若混凝土施工工期不同时，a、b两个方案哪一个经济?当混凝土施工工期为12个月时

28、，现场制作混凝土最少为多少m3才比购买商品混凝土经济? 采用的方案与工期的关系，当a、b两个方案的成本相同 时，工期t满足以下关系： 200 0005 00015 000t5 000320=410 t=（410-320-200 0005 000）15 0005 000=16.67（月）由此可得到以下结论： 工期为1667个月时，a、b两个方案成本相同； 当工期t16.67个月时，a方案比b方案经济； 当工期t16.67个月时，b方案比a方案经济。 当工期为12个月时，现场制作混凝土的最少数量为： 设最少数量为x，则有： 200 000 x1500012x320=410 x=（200 00015

29、 00012）（410-320）=4 222.22（m3） 即当t=12个月时，现场制作混凝土的数量必须大于4 222.22m3才比购买商品混凝土经济。n某工程项目需对起重设备进行评选，合同期为8年，为选择设备购置的方案，提出以下三方案可供评选，（基准收益率14%）n方案i：a型起重机3架 800003240000n 年维修费用 3600310800n 大修费（第3年末） 12000336000n 年工资 12052318720n 残值 10000330000n方案ii：n a型起重机1架 80000180000n b型起重机4架 320004128000n 年维修费用 3600+240041

30、3200n 大修费（a型，第3年末） 12000n 大修费（b型，第4年末） 10000440000n 年工资 12052531200n 残值 10000n方案iii：n b型起重机7架 320007224000n 年维修费用 2400716800n 大修费（第4年末） 10000770000n 年工资 12052743680 某高速公路沥青路面项目，路线长36km，行车道宽度22m，沥青混凝土厚度18cm。在距路线两端1/3处各1处较平整场地适宜设置沥青拌和场，上路距离均为200m，根据经验估计每设置1处拌和场的费用约为90万元。施工组织提出了设1处和2处拌和场的两种施工组织方案进行比选。

31、假设施工时工料机价格水平与定额基价一致，请从经济角度出发，选择费用较省的施工组织方案？1. 混合料综合平均运距计算设置1处拌和场： 拌和场设置在路线1/3处，距路线起终点分别为12km和24km，平均运距分别为6km和12km，其混合料综合平均运距为： （6*12+12*24）36+0.2=10.2km 0.2km不足一个增运定额单位（(0.5km）的半数，平均运距按10km计算。设置2处拌和场： 拌和场设置在距路线两端1/3处，两个拌和场供料范围均为18km，每个拌和场距其供料路段的起终点分别为12km和6km，平均运距分别为6km和3km，其混合料综合平均运距为： （6*12+3*6）18

32、+0.2=5.2km 0.2km不足一个增运定额单位（(0.5km）的半数，平均运距按5km计算。 2. 混合料运输费用计算 混合料工程量=0.182236 000=142 560(m3) 设置1处拌和场混合料运输费用为：15t汽车 （5473+44518）142 5601000=1922136（元） 设置2处拌和场时混合料运输费用为： （5473+5008）142 5601000=1350471（元） 3. 两方案的经济性比较 设置1处拌和场时的综合费用为： 900 000+1922136=2822136（元） 设置2处拌和场时的综合费用为： 900 0002+1350471=3150471

33、（元） 由于设置1处拌和场的综合费用低于设置2处拌和场的 综合费用，从经济角度出发，推荐设置1处拌和场的施工 组织方案。 某桥梁工程全长460m，上部构造为1530m预应力t形 梁，上部构造施工有两种可供选择的方案。方案a为现场预制t形梁，方案b为购买半成品t形梁。 已知：每片t形梁混凝土方量为25m3，每孔桥由6片梁组成。半成品t形梁的购买单价为15000元/片，运输费用为20元/m3.现场预制梁混凝土拌合站安拆及场地处理费为30万元，预制底座费用为30000元/个，现场混凝土预制费用为400元/m3，现场预制其他费用为2万元/月，每片梁预制周期为10天。 假设t形梁预制工期为8个月，请从经济角度比较a、b两个方案的优劣。（1）预制底座数量的计算 t形梁片数的计算：156=90片 t形梁混凝土数量的计算：9025=2250m3 t形梁预制周期为10天，8个月工期每个底座可预制 8