基于改进挣值法的钢结构工程项目成本精细化管控研究

基于改进挣值法的钢结构工程项目成本精细化管控研究一、引言1.1研究背景与意义1.1.1研究背景随着经济的快速发展和城市化进程的加速，钢结构工程凭借其强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好等显著优势，在建筑、桥梁、地下空间、航空航天、能源等多个领域得到了极为广泛的应用。在建筑领域，钢结构广泛应用于多高层建筑、大跨度建筑、办公楼、工业厂房、体育场馆、商业综合体等项目，其高强度和轻质化特点，不仅能减少建筑自重，提高抗震性能，还能实现更大空间的自由布局；在桥梁工程中，大跨度桥梁、斜拉桥、悬索桥等常采用钢结构，这使得桥梁更加轻巧，减少了对地基的要求，同时提高了桥梁的承载能力和抗震性能；在地下空间工程里，地下车库、地下商业空间、地下通道等项目也多有应用钢结构，其可塑性和可拆卸性，能够实现地下空间的灵活布局和改造，提高了工程的可持续性和可维护性；在航空航天领域，飞机机身、飞机起落架等部件也会用到钢结构，其高强度和轻质化使得飞机更加轻便，提高了飞行的效率和安全性；在能源领域，核电站、风力发电塔架等项目采用钢结构，是因为其耐高温性和抗腐蚀性能够适应恶劣的工作环境，提高了工程的可靠性和安全性。据相关数据显示，2023年我国建筑业用钢量4.8亿吨，占全国粗钢表观消费量9.3亿吨的52%，在建钢结构建筑面积达5.3亿平方米，比2022年增长10.2%，钢结构加工量为1.12亿吨，比2022年增长10.5%，自2013年以来，钢结构加工量年均增长率超过10%。尽管钢结构工程发展态势良好，应用范围不断扩大，但是其项目实施过程的复杂性和不确定性，也给成本控制带来了极大的挑战。钢结构工程涉及设计、采购、施工、安装等多个环节，每个环节都存在诸多影响成本的因素。从设计角度来看，设计方案的合理性直接关系到材料用量和施工难度，若设计不合理，可能导致材料浪费和施工工期延长，从而增加成本；采购环节中，钢材等主要材料价格受市场供求关系、国际形势、原材料成本等因素影响波动较大，难以准确预测和把控，且采购渠道、供应商选择等也会对采购成本产生影响；施工过程中，施工工艺、施工设备、施工人员素质以及施工现场管理水平等，都会影响施工效率和质量，进而影响成本。此外，政策法规的变化、不可抗力因素（如自然灾害、疫情等）也可能给钢结构工程项目成本带来不可预见的增加。在实际工程中，成本超支、进度延误等问题时有发生，严重影响了项目的经济效益和社会效益。据相关数据统计，在过去的几年中，有相当比例的钢结构工程项目成本超出预算10%-20%，甚至部分项目成本超支幅度更大，这不仅给企业带来了沉重的经济负担，也在一定程度上阻碍了行业的健康发展。传统的成本管理方法在面对钢结构工程的复杂性时，逐渐暴露出其局限性。例如，在成本核算方面，传统方法往往侧重于事后核算，缺乏对成本的实时监控和动态分析，难以及时发现成本偏差并采取有效的纠正措施；在进度管理方面，传统方法难以准确衡量项目的实际进度与计划进度之间的差异，无法及时调整进度计划以确保项目按时完成；在考虑成本影响因素时不够全面，往往忽视了质量、安全、风险等因素对成本的潜在影响，导致成本管理效果不佳。因此，如何以更有效的方式进行钢结构工程项目成本控制，保证项目的成功实施和投资回报，是当前亟待解决的问题。1.1.2研究意义理论意义：本研究有助于丰富和完善钢结构工程项目成本控制理论体系。通过对改进挣值法在钢结构工程项目中的应用研究，深入探讨成本、进度、质量等多要素之间的内在联系和相互作用机制，为项目成本管理理论提供新的研究视角和思路，推动相关理论的发展和创新，进一步完善项目管理学科理论体系。同时，对挣值法的改进研究，也能为其他领域的项目成本控制提供有益的参考和借鉴，拓展项目成本管理理论的应用范围。实践意义：对于钢结构工程企业而言，基于改进挣值法的成本控制研究成果，能够为其提供切实可行的成本控制方法和工具，帮助企业实时监控项目成本和进度，及时发现偏差并采取有效的纠偏措施，从而提高成本管理水平，降低项目成本，提高经济效益，增强企业在市场中的竞争力。通过科学合理的成本控制，还能提高资源利用效率，避免资源浪费，促进企业的可持续发展。对于整个建筑行业来说，推广应用改进挣值法进行钢结构工程项目成本控制，有助于规范建筑市场秩序，减少因成本失控导致的不正当竞争行为，促进建筑行业的健康、稳定发展。此外，有效的成本控制能够保证项目按时按质完成，提高项目的成功率，为社会提供更多优质的建筑产品，满足社会发展的需求，具有重要的社会效益。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状国外对于项目成本控制的研究起步较早，理论和实践经验都较为丰富。在钢结构项目成本控制方面，国外学者从多视角展开研究。在成本估算上，J.R.Benjamin等学者运用历史数据和统计分析方法，建立成本估算模型，综合考虑项目规模、结构形式、材料价格等因素对成本的影响，提高估算准确性。如通过对大量钢结构建筑项目数据的分析，建立回归模型来预测项目成本，为项目前期成本控制提供依据。在成本控制方法和策略上，许多学者主张全面成本管理理念，强调从项目全生命周期进行成本控制。L.K.John等学者提出在项目决策阶段，充分考虑项目的功能需求、建设标准、选址等因素对成本的影响；设计阶段，通过价值工程分析优化设计方案，降低成本；施工阶段，加强施工现场管理，合理安排施工进度和资源使用，减少浪费和返工。挣值法作为一种有效的项目成本和进度集成管理方法，在国外得到广泛应用和深入研究。E.S.James等学者对挣值法的基本原理和指标体系进行深入研究，明确计划值（PV）、挣值（EV）、实际成本（AC）等关键指标的计算方法和应用场景。通过对这些指标的分析，能够及时发现项目成本和进度偏差，为项目管理者提供决策依据。例如，在某大型钢结构桥梁建设项目中，运用挣值法实时监控项目成本和进度，及时发现并解决了成本超支和进度滞后问题，确保项目顺利完成。随着信息技术的发展，国外学者将其与挣值法结合，提升成本控制效率和精度。A.B.David等学者利用项目管理软件，如PrimaveraP6、MicrosoftProject等，实现挣值数据的自动采集、分析和报告生成。这些软件能够实时更新项目数据，直观展示项目成本和进度状态，便于管理者及时掌握项目动态，做出科学决策。同时，一些学者还研究将大数据、人工智能等技术应用于挣值法，通过对海量项目数据的挖掘和分析，预测项目成本和进度趋势，提前制定应对措施。1.2.2国内研究现状国内在钢结构工程项目成本控制和挣值法应用方面的研究也取得一定成果。在钢结构项目成本控制方面，学者们针对我国钢结构工程特点和实际问题进行研究。在成本管理体系建设上，张静晓等学者提出构建全面、系统的成本管理体系，涵盖成本预测、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析和成本考核等环节。通过明确各环节的职责和工作流程，实现对项目成本的全过程管理。例如，在某高层钢结构住宅项目中，建立完善的成本管理体系，对项目成本进行精细化管理，有效降低了项目成本。在成本控制措施上，刘长滨等学者从设计、采购、施工等环节提出具体控制措施。在设计环节，通过优化设计方案，采用先进的设计理念和技术，降低材料用量和施工难度；采购环节，加强对供应商的管理和采购过程的监控，通过招标、谈判等方式降低采购成本；施工环节，加强施工现场管理，合理安排施工人员和设备，提高施工效率，减少浪费和返工。对于挣值法在钢结构工程项目中的应用，国内学者进行大量研究和实践。许多学者对挣值法进行改进和完善，以适应钢结构工程项目的特点和需求。胡文发等学者引入质量因素，建立成本、进度、质量综合控制的挣值法模型。通过计算质量挣值、质量偏差等指标，实现对项目质量的量化评估和控制，使挣值法更加全面地反映项目实际情况。在某大型钢结构体育场馆项目中，运用改进的挣值法，有效控制了项目成本、进度和质量，确保项目高质量完成。还有学者结合风险管理、价值工程等理论与挣值法，提高成本控制效果。周和生等学者将风险管理与挣值法相结合，通过识别项目中的风险因素，分析其对成本和进度的影响，制定相应的风险应对措施。在项目实施过程中，根据风险变化情况调整挣值法指标，实现对项目成本和进度的动态控制。同时，一些学者将价值工程理论应用于挣值法，通过对项目功能和成本的分析，寻找价值提升空间，优化项目成本和进度控制策略。1.3研究方法与创新点1.3.1研究方法文献综述法：通过广泛查阅国内外关于钢结构工程项目成本控制、挣值法及其改进应用等方面的学术期刊论文、学位论文、研究报告、行业标准规范等文献资料，全面梳理相关研究现状，分析现有研究的成果与不足，为本研究提供坚实的理论基础和研究思路。例如，在分析钢结构工程项目成本控制存在的问题时，参考了大量关于钢结构工程成本管理的文献，总结出成本超支、进度延误等常见问题及其影响因素。现场调研法：深入多个钢结构工程项目施工现场，与项目管理人员、施工人员进行交流，实地观察施工过程，收集项目实际成本、进度、质量等方面的数据资料，了解实际操作流程和实施难点，获取第一手资料，为理论研究提供实践依据。在某大型钢结构商业综合体项目现场调研时，详细了解了施工过程中材料采购、施工工艺、人员安排等环节对成本和进度的影响，以及项目在成本控制方面采取的措施和遇到的问题。理论分析法：对传统挣值法的基本原理、指标体系、应用方法等进行深入剖析，结合钢结构工程项目的特点，如施工工艺复杂、受材料价格波动影响大等，分析传统挣值法在钢结构工程项目成本控制中的局限性，进而提出改进的方向和方法。同时，运用项目管理、成本管理、统计学等相关理论，对改进挣值法的指标体系和控制模型进行理论推导和论证。模型建立法：基于理论分析和现场调研结果，运用数学方法和计算机技术，建立适合钢结构工程项目成本控制的改进挣值法模型。通过对模型中各项指标的计算和分析，实现对项目成本、进度、质量等多要素的动态监控和综合分析，为项目决策提供科学依据。在建立模型过程中，利用实际项目数据对模型进行测试和验证，不断优化模型，提高其准确性和实用性。1.3.2创新点改进挣值法指标体系：在传统挣值法仅考虑成本和进度的基础上，引入质量、风险等关键因素，构建多维度的挣值法指标体系。通过量化质量挣值、风险挣值等指标，全面反映项目的实际进展情况和成本控制效果，使挣值法能够更准确地评估项目状态，为项目管理者提供更全面的决策信息。例如，通过建立质量评价标准和计算方法，将质量因素纳入挣值法指标体系，实现对项目质量的有效监控和管理。构建综合控制模型：将改进挣值法与其他先进的管理方法和技术，如价值工程、风险管理、信息化技术等有机结合，构建钢结构工程项目成本、进度、质量、风险等多要素综合控制模型。该模型不仅能够实时监控项目各要素的状态，还能通过分析各要素之间的相互关系，预测项目发展趋势，提前制定应对措施，实现对项目的全方位、动态化管理。结合实际案例验证：选取具有代表性的钢结构工程项目作为案例，将改进挣值法和综合控制模型应用于实际项目中进行验证和分析。通过对比应用前后项目成本控制效果的差异，直观展示改进方法和模型的有效性和优越性，为钢结构工程企业提供实际应用的参考范例。二、钢结构工程项目成本控制概述2.1钢结构工程项目特点2.1.1工程结构特性钢结构工程以钢材作为主要承重结构材料，钢材具有卓越的力学性能，其强度高，能够承受较大的荷载，在高层建筑、大跨度桥梁等对结构承载能力要求极高的工程中，钢结构凭借其高强度特性，为结构的稳固提供了坚实保障，有效减少了结构构件的截面尺寸，增加了建筑的使用空间。例如，在上海中心大厦这一超高层钢结构建筑中，钢材的高强度使得大厦能够在有限的占地面积上拔地而起，实现了超高层的建筑高度，同时为内部提供了宽敞的办公和商业空间。钢材还具备良好的韧性和塑性，这使其在承受动力荷载和地震作用时表现出色。在地震等自然灾害发生时，钢结构能够通过自身的变形吸收能量，有效避免结构的突然破坏，保障人员和财产的安全。2011年日本发生东日本大地震，许多采用钢结构的建筑在地震中虽然发生了一定程度的变形，但仍保持了整体结构的完整性，为人员疏散和救援工作争取了宝贵时间。此外，钢结构在空间结构方面具有独特优势，能够实现大跨度、大空间的灵活布局，满足各种复杂建筑造型和功能需求。在体育场馆、展览馆等建筑中，钢结构可以构建出无柱大空间，为观众和展品提供宽敞的展示和活动空间。像北京国家体育场“鸟巢”，其独特的钢结构造型不仅展现了建筑的艺术美感，更实现了超大空间的无柱设计，为举办大型体育赛事和文艺演出提供了理想的场地条件。2.1.2施工过程特点钢结构工程施工流程较为复杂，涵盖多个关键环节。在施工前期，需要进行精确的设计和规划，确保钢结构的设计符合工程的功能要求和安全标准，同时还要考虑施工的可行性和成本控制。设计方案不仅要考虑结构的强度和稳定性，还要优化节点连接方式，减少不必要的材料浪费和施工难度，从而降低成本。在某大型钢结构商业综合体项目中，通过对设计方案的反复优化，采用先进的结构分析软件进行模拟计算，在满足建筑功能和安全要求的前提下，减少了钢材用量，降低了施工成本。材料采购环节对成本控制至关重要，钢材等主要材料的价格受市场供求关系、原材料成本、国际形势等因素影响波动较大。2020年受疫情影响，全球钢材市场供应紧张，价格大幅上涨，许多钢结构工程项目的采购成本随之大幅增加。因此，企业需要密切关注市场动态，合理安排采购计划，选择合适的供应商，通过招标、谈判等方式降低采购成本。在施工实施阶段，钢结构的加工制作需要高精度的机械设备和专业技术人员，以确保构件的尺寸精度和质量。构件加工精度不足可能导致现场安装困难，增加安装时间和成本，甚至影响结构的安全性。安装过程中，对施工工艺和安装顺序要求严格，需要合理安排施工人员和机械设备，确保各构件的准确就位和连接牢固。在某大型钢结构桥梁施工中，采用了先进的吊装工艺和施工组织方案，合理安排施工进度，提高了施工效率，减少了施工工期，从而降低了施工成本。钢结构工程施工还受施工环境影响较大。在恶劣的天气条件下，如暴雨、大风、严寒等，施工进度会受到严重影响，甚至可能导致施工安全事故的发生。在冬季施工时，低温会影响钢材的焊接质量，需要采取特殊的焊接工艺和保温措施，这无疑会增加施工成本。在一些山区或偏远地区，交通不便会增加材料运输成本和施工难度，对施工进度和成本控制带来挑战。2.2钢结构工程项目成本构成2.2.1直接成本直接成本是钢结构工程项目成本的重要组成部分，涵盖了多个与项目直接相关的费用类别。在人工成本方面，钢结构工程的施工需要大量专业技术人员，如焊工、铆工、安装工等。这些人员的薪酬水平受到技能等级、工作经验、地区差异以及市场劳动力供求关系等多种因素的影响。在一线城市，熟练焊工的日工资可能达到500-800元，而在二三线城市，相应的日工资水平可能在300-500元之间。此外，项目的施工周期、施工强度以及加班情况等，也会直接影响人工成本的支出。如果项目工期紧张，需要工人加班赶工，还需支付额外的加班费用，进一步增加人工成本。材料成本在钢结构工程项目成本中占据较大比重，通常占总成本的60%-70%左右。钢材是主要的结构材料，其价格波动受市场供求关系、原材料成本、国际形势等因素影响显著。例如，在国际铁矿石价格大幅上涨时，钢材价格也会随之攀升，导致钢结构工程项目的材料成本大幅增加。除钢材外，连接材料（如螺栓、焊条等）、涂装材料等也是材料成本的重要组成部分。不同品牌、质量等级的材料价格差异较大，优质的螺栓和焊条虽然价格较高，但能确保结构连接的可靠性和耐久性，而质量较差的材料可能会增加施工风险和后期维护成本。合理选择材料供应商，通过招标、谈判等方式争取更优惠的采购价格，以及优化材料采购计划，减少材料库存积压和浪费，对于控制材料成本至关重要。机械成本主要包括施工过程中使用的各类机械设备的租赁费用、购置费用、维修保养费用以及燃料动力费用等。在钢结构安装过程中，起重机是关键设备，大型履带式起重机的日租赁费用可能高达数千元，而小型汽车式起重机的租赁费用相对较低。机械设备的选择应根据项目的规模、施工条件和施工工艺要求等因素综合确定，既要满足施工需求，又要避免设备闲置和浪费。定期对机械设备进行维护保养，确保设备的正常运行，可减少设备故障导致的停工损失，降低维修成本。同时，合理安排设备的使用时间和工作强度，优化设备的调度和管理，也能有效降低机械成本。2.2.2间接成本间接成本是钢结构工程项目成本中不容忽视的部分，涵盖了多个方面的费用支出。管理费用是为组织和管理项目施工而发生的各项费用，包括项目管理人员的工资、奖金、办公费、差旅费、业务招待费等。项目管理人员的薪酬水平根据其职位、职责和工作经验等因素而定，项目经理的年薪可能在20-50万元不等，而普通管理人员的年薪在8-20万元左右。办公费包括办公用品采购、办公场地租赁、水电费等日常办公开销；差旅费则涉及项目管理人员因工作需要出差所产生的交通、住宿、餐饮等费用。业务招待费用于与项目相关的业务洽谈、公关活动等，虽然这部分费用在管理费用中所占比例相对较小，但也需要合理控制，避免不必要的开支。措施费用是为完成工程项目施工，发生于该工程施工前和施工过程中技术、生活、安全等方面的非工程实体项目的费用，包括安全文明施工费、临时设施费、夜间施工增加费、二次搬运费、大型机械设备进出场及安拆费等。安全文明施工费用于购置和更新施工安全防护用具及设施、改善安全生产条件和作业环境，如设置安全警示标志、搭建安全防护棚、配备消防器材等。临时设施费用于搭建施工现场的临时办公、生活设施，如临时办公室、宿舍、食堂、厕所等，这些设施的搭建标准和规模应根据项目的实际需求和施工人数合理确定，既要满足施工人员的基本生活和工作需求，又要避免过度投入。夜间施工增加费是因夜间施工所发生的夜班补助费、夜间施工降效、夜间施工照明设备摊销及照明用电等费用；二次搬运费是因施工场地狭小等特殊情况而发生的二次搬运费用；大型机械设备进出场及安拆费是大型机械设备在施工现场进行安装、拆卸所需的人工、材料、机械和试运转费用以及机械辅助设施的折旧、搭设、拆除等费用。其他间接费用还包括工程保险费、财务费用、税费等。工程保险费是为了保障工程项目在施工过程中因自然灾害、意外事故等原因造成的损失而购买的保险费用，常见的工程保险有建筑工程一切险、安装工程一切险、第三者责任险等，保险费用根据项目的规模、风险程度、保险金额等因素确定。财务费用主要是指项目在建设过程中因资金筹集和使用而产生的利息支出、汇兑损益等费用，如果项目采用贷款方式筹集资金，贷款利息将是财务费用的主要组成部分。税费是指按照国家税收法规应缴纳的各种税费，如增值税、城市维护建设税、教育费附加、地方教育附加等，税费的计算依据项目的营业额和相关税率确定。2.3传统成本控制方法及存在的问题2.3.1传统成本控制方法传统成本控制方法在钢结构工程项目中曾发挥重要作用，常见的方法包括定额成本法和目标成本法等。定额成本法是依据预先制定的定额成本作为控制标准，对实际成本进行控制和分析。在钢结构工程中，根据工程设计图纸和施工规范，制定出单位工程量的人工、材料、机械等消耗定额，以此为基础计算出定额成本。在某钢结构桥梁项目中，通过对以往类似工程数据的分析和经验总结，确定了每延米桥梁的钢材消耗定额为5吨，人工工时定额为100工时，机械台班定额为20台班。在项目实施过程中，将实际消耗与定额进行对比，若实际钢材消耗超过定额，就需分析原因，可能是施工过程中的材料浪费、设计变更导致工程量增加等，进而采取相应措施进行调整和控制。目标成本法是以市场为导向，在产品设计阶段就设定目标成本，并通过各种方法确保产品成本不超过目标成本。在钢结构工程项目中，首先根据市场需求和竞争情况，确定项目的目标售价，然后结合企业的目标利润率，计算出项目的目标成本。再将目标成本分解到各个部门和施工环节，明确各部门和环节的成本控制目标。在某钢结构住宅项目中，通过市场调研和分析，确定项目的目标售价为每平方米8000元，企业期望的目标利润率为15%，由此计算出项目的目标成本为每平方米6800元。将目标成本分解到设计部门、采购部门、施工部门等，设计部门通过优化设计方案，采用经济合理的结构形式和材料选用，降低设计成本；采购部门通过与供应商谈判、招标等方式，降低材料采购成本；施工部门通过合理安排施工工序、提高施工效率，降低施工成本。2.3.2存在的问题传统成本控制方法在应对钢结构工程项目的复杂性和动态性时，存在诸多不足。在动态监控方面，传统方法往往侧重于事后核算和分析，难以及时发现成本偏差并采取有效的纠正措施。在钢结构工程施工过程中，市场价格波动频繁，如钢材价格可能在短时间内大幅上涨或下跌，但传统成本控制方法无法实时跟踪价格变化，不能及时调整成本控制策略，导致成本超支风险增加。当钢材价格突然上涨时，若不能及时发现并采取应对措施，如调整采购计划、寻找更合适的供应商等，就会使项目材料成本大幅增加，影响项目经济效益。传统方法在考虑成本影响因素时不够全面，往往忽视质量、安全、风险等因素对成本的潜在影响。在质量方面，若为了降低成本而忽视工程质量，可能导致工程出现质量问题，如钢结构焊接不牢固、构件尺寸偏差过大等，后期需要进行返工修复，不仅增加了直接成本，还可能延误工期，增加间接成本。在安全方面，若安全措施不到位，发生安全事故，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会导致工程停工整顿，增加工程成本和企业声誉损失。在风险方面，传统成本控制方法对项目实施过程中的风险因素识别和评估不足，如对自然灾害、政策法规变化等风险缺乏有效的应对措施，一旦风险发生，可能给项目带来巨大的经济损失。传统成本控制方法在多因素综合分析和协同控制方面存在缺陷。在钢结构工程项目中，成本、进度、质量等因素相互关联、相互影响，传统方法难以实现对这些因素的全面、系统分析和协同控制。在追求进度时，可能会增加人力、物力投入，导致成本上升；而过度关注成本控制，可能会影响工程质量和进度。传统成本控制方法无法准确衡量各因素之间的相互关系和影响程度，不能为项目管理者提供全面、科学的决策依据，难以实现项目整体效益的最大化。三、挣值法基本理论及在钢结构项目中的应用局限3.1挣值法基本原理挣值法作为一种先进的项目管理技术，能够实现对项目成本和进度的有效集成管理，为项目管理者提供准确、全面的项目进展信息，帮助其及时发现问题并采取有效的应对措施，从而保障项目目标的顺利实现。该方法起源于20世纪60年代，最初由美国国防部为解决国防项目成本超支和进度延误问题而研发，经过多年的发展和完善，现已广泛应用于建筑、工程、制造、软件开发等多个领域。3.1.1三个关键参数挣值法的核心在于通过三个关键参数来全面衡量项目的进展情况，这三个参数分别是计划值（PV）、挣值（EV）和实际成本（AC）。计划值（PlannedValue，PV），也被称为计划工作预算成本（BudgetedCostforWorkScheduled，BCWS），是指在项目计划中，按照预定的进度安排和预算标准，在特定时间点应当完成的工作所对应的预算成本。它是项目计划的货币表现形式，反映了项目在该时间点上计划投入的资源价值。在一个为期12个月的钢结构厂房建设项目中，项目总预算为1000万元，计划在第6个月完成总工程量的50%，那么第6个月的计划值（PV）即为1000万元×50%=500万元。计划值为项目的进度和成本控制提供了一个基准，通过将实际进展与计划值进行对比，可以直观地了解项目是否按计划推进。挣值（EarnedValue，EV），又称为已完工作预算成本（BudgetedCostforWorkPerformed，BCWP），是指在项目实施过程中，根据实际完成的工作量，按照预先设定的预算单价计算得出的价值。它体现了项目实际完成工作所对应的预算成本，是对项目实际进展的一种量化度量。继续以上述钢结构厂房建设项目为例，在第6个月末，实际完成的工程量经核算为总工程量的45%，那么此时的挣值（EV）就是1000万元×45%=450万元。挣值反映了项目实际完成的工作价值，是衡量项目实际进展情况的重要指标，通过与计划值对比，可以判断项目进度是提前还是滞后。实际成本（ActualCost，AC），即已完工作实际成本（ActualCostforWorkPerformed，ACWP），是指在项目实施过程中，为完成实际工作量所实际发生的成本支出，包括人工成本、材料成本、设备租赁成本、管理费用等各项实际费用。在第6个月末，该钢结构厂房建设项目实际发生的成本为550万元，这就是此时的实际成本（AC）。实际成本反映了项目在实际执行过程中的资源投入情况，通过与挣值对比，可以判断项目成本是否超支。3.1.2两个偏差指标与两个绩效指数基于上述三个关键参数，挣值法衍生出两个偏差指标和两个绩效指数，用于深入分析项目的成本和进度状况。成本偏差（CostVariance，CV）是指挣值与实际成本之间的差值，计算公式为：CV=EV-AC。当CV>0时，表明挣值大于实际成本，即项目实际完成的工作价值超过了实际投入的成本，意味着项目处于成本节约状态；当CV<0时，则表示挣值小于实际成本，项目实际投入的成本超过了完成工作的价值，说明项目存在成本超支情况；当CV=0时，说明挣值与实际成本相等，项目成本处于预算范围内。在某钢结构桥梁项目中，经过一段时间的施工后，挣值（EV）为800万元，实际成本（AC）为850万元，通过计算可得成本偏差CV=800-850=-50万元，这表明该项目在此阶段存在成本超支的问题，需要进一步分析原因并采取相应的成本控制措施。进度偏差（ScheduleVariance，SV）是挣值与计划值之间的差值，其计算公式为：SV=EV-PV。当SV>0时，意味着挣值大于计划值，说明项目实际完成的工作量超过了计划进度，项目进度提前；当SV<0时，表明挣值小于计划值，项目实际完成的工作量未达到计划进度，项目进度滞后；当SV=0时，说明挣值与计划值相等，项目进度符合计划安排。在某高层钢结构住宅项目中，在某个监测节点，挣值（EV）为600万元，计划值（PV）为550万元，经计算进度偏差SV=600-550=50万元，这说明该项目在该节点进度提前，实际完成的工作量超出了计划进度。成本绩效指数（CostPerformanceIndex，CPI）是挣值与实际成本的比值，计算公式为：CPI=EV/AC。CPI反映了项目成本支出的效率，当CPI>1时，表明挣值大于实际成本，即项目实际成本支出的效率较高，每花费1元成本能够获得超过1元的工作价值，项目处于成本节约状态；当CPI<1时，说明挣值小于实际成本，项目成本支出的效率较低，每花费1元成本所获得的工作价值不足1元，项目存在成本超支情况；当CPI=1时，意味着挣值与实际成本相等，项目成本支出的效率与计划相符，成本处于预算范围内。在某钢结构体育馆项目中，在某一阶段挣值（EV）为1200万元，实际成本（AC）为1000万元，计算得出成本绩效指数CPI=1200/1000=1.2，这表明该项目在此阶段成本支出效率较高，成本控制情况良好。进度绩效指数（SchedulePerformanceIndex，SPI）是挣值与计划值的比值，其计算公式为：SPI=EV/PV。SPI体现了项目进度执行的效率，当SPI>1时，说明挣值大于计划值，项目实际进度执行效率较高，实际完成的工作量超过了计划进度，项目进度提前；当SPI<1时，表明挣值小于计划值，项目进度执行效率较低，实际完成的工作量未达到计划进度，项目进度滞后；当SPI=1时，意味着挣值与计划值相等，项目进度执行效率与计划一致，进度符合计划安排。在某大型钢结构商业综合体项目中，在某一时间段挣值（EV）为900万元，计划值（PV）为800万元，计算得到进度绩效指数SPI=900/800=1.125，这表明该项目在该时间段内进度执行效率较高，进度提前。三、挣值法基本理论及在钢结构项目中的应用局限3.2挣值法在钢结构工程项目中的应用案例分析3.2.1案例项目介绍本案例选取的是某大型商业综合体的钢结构工程项目。该商业综合体集购物、餐饮、娱乐、办公等多种功能于一体，总建筑面积达15万平方米，其中钢结构部分建筑面积为8万平方米。项目的钢结构主体采用框架-支撑结构体系，主要结构构件包括钢梁、钢柱、支撑等，使用的钢材主要为Q345B和Q390B，总用钢量约为1.2万吨。项目计划工期为18个月，从2022年1月开始施工，预计于2023年6月竣工，项目总预算成本为2.5亿元。该项目施工过程较为复杂，涉及多个施工阶段和专业工种的协同作业。在基础施工阶段，由于场地地质条件复杂，地下水位较高，增加了施工难度和成本。在钢结构安装阶段，需要使用大型起重设备进行构件的吊装作业，对施工场地和设备的要求较高。同时，项目所在地的气候条件也对施工产生一定影响，夏季高温多雨，冬季寒冷，给施工进度和质量控制带来挑战。在施工过程中，该项目还面临一些外部因素的影响。钢材市场价格波动频繁，在项目实施期间，钢材价格出现多次大幅上涨，导致材料采购成本增加。此外，由于项目位于城市中心区域，周边交通繁忙，材料运输受到交通管制的限制，增加了运输成本和时间成本。3.2.2基于挣值法的成本与进度分析在项目实施过程中，按照每月末为监测节点，运用挣值法对项目的成本和进度进行计算分析。以2022年6月末为例，此时项目已进行6个月，根据项目计划，该阶段应完成的工作量对应的预算成本（计划值PV）为8000万元。经过实际测量和核算，实际完成的工作量按照预算单价计算得出的价值（挣值EV）为7500万元，而实际发生的成本（AC）为8200万元。根据挣值法的公式，计算该阶段的成本偏差（CV）和进度偏差（SV）：\begin{align*}CV&=EV-AC\\&=7500-8200\\&=-700（万元）\end{align*}\begin{align*}SV&=EV-PV\\&=7500-8000\\&=-500（万元）\end{align*}计算成本绩效指数（CPI）和进度绩效指数（SPI）：\begin{align*}CPI&=\frac{EV}{AC}\\&=\frac{7500}{8200}\\&\approx0.91\end{align*}\begin{align*}SPI&=\frac{EV}{PV}\\&=\frac{7500}{8000}\\&=0.94\end{align*}从计算结果可以看出，成本偏差CV为-700万元，小于0，说明项目存在成本超支情况；进度偏差SV为-500万元，小于0，表明项目进度滞后。成本绩效指数CPI约为0.91，小于1，进一步说明项目成本支出效率较低，存在成本超支风险；进度绩效指数SPI为0.94，小于1，说明项目进度执行效率较低，进度滞后。通过对后续监测节点的持续分析，发现成本超支和进度滞后的情况在一定时期内持续存在。在2022年9月末，计划值PV为1.2亿元，挣值EV为1.1亿元，实际成本AC为1.3亿元。成本偏差CV=1.1-1.3=-2000万元，进度偏差SV=1.1-1.2=-1000万元，成本绩效指数CPI=1.1÷1.3≈0.85，进度绩效指数SPI=1.1÷1.2≈0.92。综合各监测节点的分析结果，该钢结构工程项目在实施过程中成本超支和进度滞后问题较为突出。经深入分析，成本超支的原因主要包括钢材价格上涨导致材料采购成本增加、施工过程中的返工和浪费现象以及施工管理不善导致的人工和机械成本增加等。进度滞后的原因主要有施工工艺复杂、施工人员和设备不足、天气等不可抗力因素以及设计变更等。3.3应用局限分析3.3.1无法全面反映成本影响因素传统挣值法主要侧重于成本和进度的分析，在衡量项目绩效时，仅通过计划值（PV）、挣值（EV）和实际成本（AC）这三个参数以及基于它们计算得出的成本偏差（CV）、进度偏差（SV）、成本绩效指数（CPI）和进度绩效指数（SPI）来评估项目的成本和进度状况。然而，在钢结构工程项目中，成本的影响因素是多方面的，除了成本和进度本身，质量、安全、风险等因素对成本的影响也不容忽视。在质量方面，若钢结构工程施工过程中出现质量问题，如钢材焊接质量不合格、构件尺寸偏差过大等，就需要进行返工处理。返工不仅会增加人工成本，还会导致材料的额外消耗，同时可能延误工期，进而增加间接成本。在某钢结构桥梁项目中，由于部分焊接节点质量不达标，需要重新进行焊接和检测，这使得人工成本增加了20万元，材料成本增加了10万元，并且导致工期延误了15天，间接成本增加了15万元。而传统挣值法在分析过程中，并未将质量因素纳入考量范围，无法准确反映因质量问题导致的成本增加情况。安全因素同样对成本有着重要影响。如果施工现场安全措施不到位，发生安全事故，不仅会造成人员伤亡，还会导致工程停工整顿。停工期间，机械设备闲置、人员待岗，都会产生额外的费用支出，同时企业还可能面临罚款和赔偿等经济损失。在某钢结构厂房建设项目中，因安全防护设施不完善，发生了一起高空坠落事故，造成1人死亡，2人受伤。事故发生后，工程停工整顿30天，机械设备闲置费用达30万元，人员待岗费用为20万元，企业还支付了事故赔偿款50万元，罚款10万元。传统挣值法无法对这些因安全事故导致的成本增加进行量化分析和评估。风险因素也是影响钢结构工程项目成本的重要方面。在项目实施过程中，可能面临各种风险，如市场风险导致的钢材价格大幅波动、政策法规变化带来的额外费用支出、自然灾害等不可抗力因素对工程造成的破坏等。在2020年疫情期间，钢材市场供应紧张，价格大幅上涨，许多钢结构工程项目的材料采购成本因此增加了20%-30%。传统挣值法难以对这些风险因素进行有效的识别和评估，无法及时反映风险对成本的影响。3.3.2对计划的依赖度过高挣值法的应用建立在预先制定的项目计划基础之上，计划值（PV）是根据项目计划确定的在特定时间点应当完成的工作所对应的预算成本。然而，在实际的钢结构工程项目中，项目计划往往会受到多种因素的影响而发生变更。设计变更在钢结构工程项目中较为常见。随着项目的推进，可能会发现原设计方案存在不合理之处，或者业主对项目的功能需求发生变化，这都可能导致设计变更。设计变更可能会增加或减少工程量，改变施工工艺，从而影响项目的成本和进度。在某高层钢结构住宅项目中，由于业主对户型结构进行了调整，导致钢结构的设计方案发生变更，部分构件需要重新设计和制作，这使得工程量增加了10%，成本增加了150万元，工期延长了30天。当发生设计变更时，原有的计划值（PV）和挣值（EV）的计算基础发生改变，如果仍然按照原计划进行挣值分析，就会导致分析结果与实际情况出现偏差，无法准确反映项目的真实进展和成本状况。施工条件的变化也会对项目计划产生影响。钢结构工程施工受施工现场条件、气候条件等因素影响较大。如果施工现场场地狭窄，材料堆放和机械设备停放受到限制，可能会影响施工效率，导致施工进度放缓；恶劣的气候条件，如暴雨、大风、严寒等，可能会使施工无法正常进行，延误工期。在某钢结构体育馆项目施工过程中，因施工现场周边交通拥堵，材料运输困难，导致施工进度滞后，实际进度比计划进度慢了15%。此外，冬季施工时，低温天气影响了钢结构的焊接质量，需要采取特殊的焊接工艺和保温措施，这不仅增加了施工成本，还进一步延误了工期。在这种情况下，挣值法依赖的原计划已不能准确反映实际施工情况，基于原计划的挣值分析结果也会失去参考价值。3.3.3难以适应复杂多变的施工环境钢结构工程项目的施工环境复杂多变，涉及众多不确定因素，这给挣值法的应用带来了很大挑战。施工现场的条件复杂，涉及多个专业工种的协同作业，各工种之间的配合和协调难度较大。不同专业工种在施工过程中可能会出现交叉作业，如钢结构安装与土建施工、机电安装等交叉进行，如果协调不当，可能会导致施工冲突，影响施工进度和质量。在某大型商业综合体的钢结构工程项目中，钢结构安装与机电安装交叉作业时，由于施工顺序安排不合理，导致钢结构安装完成后，机电安装发现部分管道无法按照设计要求铺设，需要对已安装的钢结构进行局部拆除和调整，这不仅增加了施工成本，还延误了工期。挣值法在这种复杂的施工环境下，难以准确地对各专业工种的工作进行量化和评估，无法全面反映施工过程中的问题和成本变化。施工过程中还可能出现各种突发情况，如机械设备故障、人员伤亡事故、材料供应中断等。这些突发情况会对项目的成本和进度产生直接影响。在某钢结构桥梁项目中，施工过程中一台关键的起重设备突发故障，维修时间长达10天，导致钢结构安装工作停滞，不仅增加了设备维修费用5万元，还造成了人工窝工费用3万元，同时延误了工期。挣值法对于这些突发情况的应对能力较弱，无法及时调整分析模型和指标，准确反映项目在突发情况下的成本和进度变化。此外，钢结构工程项目通常周期较长，在项目实施过程中，外部环境也可能发生变化，如市场价格波动、政策法规调整等。钢材市场价格受国际形势、原材料供应等因素影响，波动频繁。如果在项目实施期间钢材价格大幅上涨，而挣值法在计算成本偏差和绩效指数时，未能充分考虑市场价格波动因素，就会导致成本分析结果不准确。政策法规的调整也可能对项目产生影响，如环保政策的加强可能要求施工企业增加环保投入，从而增加项目成本。挣值法难以适应这些复杂多变的外部环境变化，无法及时为项目管理者提供准确的决策依据。四、改进挣值法的构建4.1改进思路4.1.1引入新变量在钢结构工程项目中，质量和风险等因素对成本有着显著影响，因此引入新变量来综合考量这些因素十分必要。引入质量变量是关键环节，钢结构工程质量直接关乎项目的安全性、耐久性和使用功能。若质量不达标，后续的返工、维修等不仅会增加直接成本，还可能导致工期延误，增加间接成本。在某钢结构桥梁项目中，因部分钢梁焊接质量不达标，需要重新焊接和检测，额外投入人工成本50万元，材料成本20万元，且导致工期延误1个月，增加间接成本30万元。为量化质量因素，引入质量绩效指数（QualityPerformanceIndex，QPI），其计算公式为：QPI=实际质量得分/计划质量得分。实际质量得分可通过对钢结构的各项质量检测指标进行综合评估得出，如焊缝质量、构件尺寸偏差、涂装质量等，各项指标根据其重要程度赋予相应权重，再通过加权平均计算得到实际质量得分。计划质量得分则根据项目质量目标和相关标准预先设定。例如，某钢结构项目计划质量得分为90分，在某阶段实际质量检测后，通过加权平均计算得到实际质量得分为85分，则该阶段的质量绩效指数QPI=85/90≈0.94。引入质量绩效指数后，可进一步计算质量挣值（QualityEarnedValue，QEV），QEV=EV×QPI。质量挣值的引入，使得挣值法能够更全面地反映项目实际进展情况，为成本控制提供更准确的依据。风险因素同样不可忽视，钢结构工程项目在实施过程中面临多种风险，如市场风险、自然风险、技术风险等。这些风险一旦发生，可能导致成本增加、进度延误等不良后果。在某钢结构厂房建设项目中，因钢材市场价格突然大幅上涨，导致材料采购成本增加20%，项目总成本超支100万元。为衡量风险对成本的影响，引入风险绩效指数（RiskPerformanceIndex，RPI）。首先识别项目可能面临的各类风险因素，如钢材价格波动、恶劣天气影响、施工技术难题等，并对每个风险因素进行评估，确定其发生概率和影响程度。通过风险矩阵等方法，计算出综合风险水平，进而得出风险绩效指数。风险绩效指数的计算公式可表示为：RPI=1-综合风险水平。例如，某钢结构项目经过风险评估，确定综合风险水平为0.2，则该项目的风险绩效指数RPI=1-0.2=0.8。在此基础上，计算风险挣值（RiskEarnedValue，REV），REV=EV×RPI。风险挣值的引入，有助于在成本控制中充分考虑风险因素，提前制定应对措施，降低风险带来的损失。4.1.2优化指标体系对传统挣值法的指标体系进行优化，能使其更准确地反映钢结构工程项目的实际情况。在成本偏差（CV）和进度偏差（SV）的计算中，融入质量和风险因素。传统的成本偏差计算公式为CV=EV-AC，为更全面反映成本状况，考虑质量和风险因素后的成本偏差（CV*）计算公式为：CV*=QEV-AC×RPI。在某钢结构商业综合体项目中，某阶段挣值（EV）为1000万元，实际成本（AC）为1100万元，质量绩效指数（QPI）为0.95，风险绩效指数（RPI）为0.85。按照传统成本偏差计算，CV=1000-1100=-100万元；而考虑质量和风险因素后，QEV=1000×0.95=950万元，CV*=950-1100×0.85=950-935=15万元。可以看出，考虑质量和风险因素后的成本偏差更能反映项目实际成本控制情况，避免因忽视质量和风险而对成本偏差做出错误判断。对于进度偏差，传统计算公式为SV=EV-PV，优化后的进度偏差（SV*）计算公式为：SV*=QEV-PV×RPI。在某高层钢结构住宅项目中，某阶段计划值（PV）为800万元，挣值（EV）为750万元，质量绩效指数（QPI）为0.9，风险绩效指数（RPI）为0.9。按照传统进度偏差计算，SV=750-800=-50万元；考虑质量和风险因素后，QEV=750×0.9=675万元，SV*=675-800×0.9=675-720=-45万元。优化后的进度偏差考虑了质量和风险对进度的影响，更能准确反映项目实际进度状况。成本绩效指数（CPI）和进度绩效指数（SPI）也需相应优化。优化后的成本绩效指数（CPI*）计算公式为：CPI*=QEV/（AC×RPI）；优化后的进度绩效指数（SPI*）计算公式为：SPI*=QEV/（PV×RPI）。这些优化后的指标能够更全面、准确地评估项目成本和进度绩效，为项目管理者提供更科学的决策依据。4.2改进挣值法的关键参数与指标4.2.1新增关键参数为使挣值法能更全面准确地反映钢结构工程项目实际情况，在传统挣值法基础上引入多个新关键参数。已获质量价值（BudgetedCostforWorkPerformedinQuality，BCWPq）是极为重要的新增参数，它综合考虑了项目实际完成工作量和质量因素，能够更精准地衡量项目实际进展的价值。其计算公式为：BCWPq=BCWP×Qe，其中BCWP为传统挣值法中的挣值，即已完工作预算成本，Qe为项目质量指数，用于量化项目实际质量水平。项目质量指数Qe的计算方式为：Qe=（项目实际质量水平AQ/项目规定质量水平BQ）×100%=Σ（WiAQi）/Σ（WiBQi）。其中，Wi表示所完工程各工作包的权重，反映不同工作包对整体工程的重要程度，该权重可由专家评判或有经验的施工项目管理人员，综合项目各个实体工程的成本、进度等因素确定；AQi代表所完工程各工作包的实际质量水平，可通过对各工作包的质量检测结果进行量化评估得出；BQi则代表所完工程各工作包的规定质量水平，是依据项目质量标准和要求预先设定的。在某钢结构桥梁项目中，某工作包的权重Wi为0.2，规定质量水平BQi设定为90分（假设满分为100分），经过实际质量检测，该工作包的实际质量水平AQi为85分。则该工作包对项目质量指数Qe的贡献为（0.2×85）/（0.2×90）。当多个工作包存在时，将各工作包的贡献值相加，即可得到项目质量指数Qe。若通过计算得到该项目在某阶段的Qe为0.95，同时该阶段的挣值BCWP为500万元，那么已获质量价值BCWPq=500×0.95=475万元。这表明考虑质量因素后，该阶段项目实际完成工作的价值为475万元，相比仅考虑工作量的挣值500万元，更能真实反映项目实际进展情况。风险挣值（RiskEarnedValue，REV）也是重要的新增参数，用于衡量项目在考虑风险因素后的实际进展价值。钢结构工程项目在实施过程中面临诸多风险，如市场风险、自然风险、技术风险等，这些风险会对项目成本和进度产生影响。风险挣值的计算公式为：REV=EV×RPI，其中EV为挣值，RPI为风险绩效指数。风险绩效指数RPI反映项目所面临风险的综合状况，其计算需先识别项目可能面临的各类风险因素，如钢材价格波动、恶劣天气影响、施工技术难题等，并对每个风险因素进行评估，确定其发生概率和影响程度。通过风险矩阵等方法，计算出综合风险水平，进而得出风险绩效指数。RPI=1-综合风险水平。在某钢结构厂房建设项目中，经过风险评估确定综合风险水平为0.15，若该阶段挣值EV为800万元，则风险绩效指数RPI=1-0.15=0.85，风险挣值REV=800×0.85=680万元。这意味着考虑风险因素后，该阶段项目实际完成工作的价值为680万元，体现了风险对项目进展价值的影响。4.2.2改进后的偏差指标与绩效指数在引入新关键参数后，对传统挣值法的偏差指标与绩效指数进行改进，使其能更全面准确地评估钢结构工程项目的成本、进度、质量和风险状况。改进后的成本偏差（CostVariance*，CV*）综合考虑了质量和风险因素，计算公式为：CV*=BCWPq-AC×RPI。与传统成本偏差CV=BCWP-AC相比，改进后的成本偏差能更真实地反映项目实际成本控制情况。在某钢结构商业综合体项目中，某阶段挣值（EV）即BCWP为1000万元，实际成本（AC）为1100万元，质量绩效指数（QPI）为0.95，风险绩效指数（RPI）为0.85。按照传统成本偏差计算，CV=1000-1100=-100万元；而考虑质量和风险因素后，BCWPq=1000×0.95=950万元，CV*=950-1100×0.85=950-935=15万元。可见，传统成本偏差显示项目成本超支100万元，而改进后的成本偏差表明项目在考虑质量和风险因素后，成本处于可控状态，略有节约。这是因为传统成本偏差未考虑质量和风险因素，而改进后的成本偏差通过引入已获质量价值和风险绩效指数，更全面地反映了项目实际成本情况。若项目实际质量水平高于规定质量水平，已获质量价值会相应调整，同时风险绩效指数也会反映项目所面临风险的影响，从而使成本偏差计算更准确。改进后的进度偏差（ScheduleVariance*，SV*）同样考虑了质量和风险因素，计算公式为：SV*=BCWPq-PV×RPI。与传统进度偏差SV=BCWP-PV相比，改进后的进度偏差能更准确地反映项目实际进度状况。在某高层钢结构住宅项目中，某阶段计划值（PV）为800万元，挣值（EV）即BCWP为750万元，质量绩效指数（QPI）为0.9，风险绩效指数（RPI）为0.9。按照传统进度偏差计算，SV=750-800=-50万元；考虑质量和风险因素后，BCWPq=750×0.9=675万元，SV*=675-800×0.9=675-720=-45万元。传统进度偏差显示项目进度滞后50万元工作量，而改进后的进度偏差表明进度滞后45万元工作量。这是因为改进后的进度偏差考虑了质量和风险对进度的影响，质量水平的高低和风险的发生都会影响项目实际进度，通过引入已获质量价值和风险绩效指数，能更准确地衡量项目实际进度与计划进度的差异。改进后的成本绩效指数（CostPerformanceIndex*，CPI*）计算公式为：CPI*=BCWPq/（AC×RPI）。与传统成本绩效指数CPI=BCWP/AC相比，改进后的成本绩效指数更能全面反映项目成本支出效率。当CPI*>1时，说明考虑质量和风险因素后，项目实际成本支出效率较高，每花费1元成本能获得超过1元的工作价值；当CPI*<1时，表明项目成本支出效率较低，存在成本超支风险；当CPI*=1时，意味着项目成本支出效率与计划相符。在某钢结构体育馆项目中，某阶段挣值（EV）即BCWP为1200万元，实际成本（AC）为1000万元，质量绩效指数（QPI）为1.05，风险绩效指数（RPI）为0.98。传统成本绩效指数CPI=1200/1000=1.2，改进后的成本绩效指数CPI*=1200×1.05/（1000×0.98）≈1.29。可见，考虑质量和风险因素后，该项目成本绩效指数更高，更准确地反映了项目成本支出效率。这是因为质量绩效指数和风险绩效指数对成本绩效指数产生了影响，若项目实际质量水平较高，质量绩效指数会使成本绩效指数上升，同时风险绩效指数也会根据风险状况对成本绩效指数进行调整，从而使改进后的成本绩效指数更全面地反映项目成本支出效率。改进后的进度绩效指数（SchedulePerformanceIndex*，SPI*）计算公式为：SPI*=BCWPq/（PV×RPI）。与传统进度绩效指数SPI=BCWP/PV相比，改进后的进度绩效指数能更准确地体现项目进度执行效率。当SPI*>1时，说明考虑质量和风险因素后，项目实际进度执行效率较高，实际完成工作量超过计划进度；当SPI*<1时，表明项目进度执行效率较低，进度滞后；当SPI*=1时，意味着项目进度执行效率与计划一致。在某大型钢结构商业综合体项目中，某阶段挣值（EV）即BCWP为900万元，计划值（PV）为800万元，质量绩效指数（QPI）为0.95，风险绩效指数（RPI）为0.92。传统进度绩效指数SPI=900/800=1.125，改进后的进度绩效指数SPI*=900×0.95/（800×0.92）≈1.17。改进后的进度绩效指数更准确地反映了项目实际进度执行效率，考虑质量和风险因素后，项目实际进度执行效率相对更高。这是因为质量和风险因素会对项目进度产生影响，通过引入已获质量价值和风险绩效指数，能更准确地衡量项目实际进度与计划进度的关系，从而更准确地反映项目进度执行效率。4.3改进挣值法的数学模型建立4.3.1模型构建原则改进挣值法数学模型的构建应遵循科学性原则，这要求模型的建立基于严谨的理论基础和科学的方法。在钢结构工程项目中，充分考虑成本、进度、质量和风险等因素之间的内在联系和相互作用机制，运用项目管理、成本管理、统计学等相关理论，确保模型的合理性和准确性。在确定质量指标和风险指标的计算方法时，应依据相关的质量标准和风险评估理论，使模型能够客观、准确地反映项目的实际情况。实用性也是重要原则之一，模型应能在实际的钢结构工程项目中有效应用，为项目管理者提供切实可行的决策依据。模型的参数和指标应易于获取和计算，操作流程简洁明了。在实际项目中，项目管理人员能够方便地收集到模型所需的各项数据，如实际成本、完成工作量、质量检测数据、风险评估数据等，并且能够运用简单的计算方法得出模型的各项指标，以便及时进行项目成本控制和管理。全面性原则要求模型能够全面涵盖钢结构工程项目成本控制的各个方面。不仅要考虑成本和进度，还要充分纳入质量和风险等关键因素，使模型能够综合反映项目的整体状况。通过引入质量挣值和风险挣值等指标，全面评估项目在不同方面的绩效，避免因忽视某些因素而导致成本控制失误。在计算成本偏差和进度偏差时，充分考虑质量和风险因素对成本和进度的影响，使偏差指标更能真实反映项目实际情况。动态性原则确保模型能够适应钢结构工程项目的动态变化。在项目实施过程中，成本、进度、质量和风险等因素会随着项目的推进而不断变化，模型应具备动态调整的能力，能够及时反映这些变化。当项目发生设计变更、施工条件改变、市场价格波动等情况时，模型能够根据新的数据及时调整各项指标和参数，为项目管理者提供最新的决策信息。4.3.2模型表达式推导改进挣值法数学模型在传统挣值法基础上，结合新增关键参数和改进后的指标进行推导。首先明确传统挣值法的基本公式，计划值（PV）是根据项目计划，在某一特定时间点应当完成的工作所对应的预算成本，公式为PV=计划工作量×预算单价。挣值（EV）即已完工作预算成本，公式为EV=已完成工作量×预算单价。实际成本（AC）是为完成实际工作量所实际发生的成本支出。引入质量因素后，已获质量价值（BCWPq）的计算公式为BCWPq=BCWP×Qe，其中BCWP为挣值，Qe为项目质量指数。项目质量指数Qe的计算公式为Qe=（项目实际质量水平AQ/项目规定质量水平BQ）×100%=Σ（WiAQi）/Σ（WiBQi），Wi表示所完工程各工作包的权重，AQi代表所完工程各工作包的实际质量水平，BQi代表所完工程各工作包的规定质量水平。引入风险因素后，风险挣值（REV）的计算公式为REV=EV×RPI，RPI为风险绩效指数。风险绩效指数RPI=1-综合风险水平，综合风险水平通过对项目可能面临的各类风险因素进行评估，确定其发生概率和影响程度后，利用风险矩阵等方法计算得出。改进后的成本偏差（CV*）计算公式为CV*=BCWPq-AC×RPI。该公式的推导基于成本偏差的定义，传统成本偏差CV=EV-AC，考虑质量和风险因素后，将挣值（EV）替换为已获质量价值（BCWPq），并引入风险绩效指数（RPI）对实际成本（AC）进行调整，以更准确地反映项目实际成本控制情况。改进后的进度偏差（SV*）计算公式为SV*=BCWPq-PV×RPI。这是在传统进度偏差SV=EV-PV的基础上，同样将挣值（EV）替换为已获质量价值（BCWPq），并引入风险绩效指数（RPI）对计划值（PV）进行调整，从而更全面地反映项目实际进度与计划进度的差异。改进后的成本绩效指数（CPI*）计算公式为CPI*=BCWPq/（AC×RPI）。此公式由传统成本绩效指数CPI=EV/AC演变而来，通过引入已获质量价值（BCWPq）和风险绩效指数（RPI），更准确地衡量项目成本支出效率。改进后的进度绩效指数（SPI*）计算公式为SPI*=BCWPq/（PV×RPI）。该公式是在传统进度绩效指数SPI=EV/PV的基础上，引入已获质量价值（BCWPq）和风险绩效指数（RPI），更全面地体现项目进度执行效率。通过以上推导过程，构建出适合钢结构工程项目成本控制的改进挣值法数学模型，该模型能够综合考虑成本、进度、质量和风险等多方面因素，为项目成本控制提供更科学、准确的分析工具。五、基于改进挣值法的钢结构工程项目成本控制模型应用5.1案例项目选择与数据收集5.1.1项目背景介绍本案例选取的是某大型会展中心的钢结构工程项目。该会展中心位于城市核心区域，作为城市重要的经济文化交流平台，承担着举办各类大型展览、会议、演出等活动的重要任务。项目总建筑面积达10万平方米，其中钢结构部分建筑面积为7万平方米，钢结构主体采用空间网架结构体系，这种结构体系具有空间受力合理、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点，能够满足会展中心大跨度、大空间的使用需求。项目计划工期为24个月，从2021年1月开始施工，预计于2022年12月竣工，项目总预算成本为3亿元。该项目施工过程复杂，涉及多个施工阶段和专业工种的协同作业。在基础施工阶段，由于场地地质条件复杂，地下水位较高，需要进行地基加固和降水处理，增加了施工难度和成本。在钢结构安装阶段，由于空间网架结构的复杂性，对构件的加工精度和安装精度要求极高，需要使用高精度的加工设备和专业的安装队伍，同时，大型构件的吊装作业也对施工场地和设备的要求较高。此外，项目所在地的气候条件也对施工产生一定影响，夏季高温多雨，冬季寒冷，给施工进度和质量控制带来挑战。在施工过程中，该项目还面临一些外部因素的影响。钢材市场价格波动频繁，在项目实施期间，钢材价格出现多次大幅上涨，导致材料采购成本增加。此外，由于项目位于城市核心区域，周边交通繁忙，材料运输受到交通管制的限制，增加了运输成本和时间成本。5.1.2数据收集与整理数据收集工作从项目设计阶段开始，贯穿整个施工过程。在设计阶段，收集项目的设计图纸、设计变更文件等资料，获取项目的工程量清单、预算单价等信息，为计算计划值（PV）提供基础数据。通过对设计图纸的详细分析，确定各分部分项工程的工程量，结合当地的工程造价信息和企业内部的成本定额，确定每个分部分项工程的预算单价，进而计算出每个阶段的计划值（PV）。在施工阶段，采用多种方法收集实际成本（AC）和实际完成工作量的数据。对于人工成本，通过记录施工人员的出勤天数、工作时间、工资标准等信息，计算出每个月的人工成本支出。对于材料成本，建立材料采购台账，记录材料的采购数量、采购单价、运输费用等信息，同时，对施工现场的材料使用情况进行跟踪记录，统计实际消耗的材料数量，以此计算出材料成本。对于机械成本，记录机械设备的租赁费用、燃油消耗、维修保养费用等信息，计算出机械成本。实际完成工作量的数据通过现场测量、工程量统计等方法收集。在每个月的月末，组织专业人员对施工现场进行实地测量，统计已完成的分部分项工程的工程量，根据工程量清单和预算单价，计算出挣值（EV）。同时，收集项目的质量检测报告、安全检查记录等资料，为计算质量挣值（QEV）和风险挣值（REV）提供数据支持。对收集到的数据进行整理和分析，确保数据的准确性和完整性。建立数据管理系统，将收集到的数据录入系统中，进行分类存储和管理。对数据进行审核和验证，检查数据的逻辑关系和合理性，如实际成本与实际完成工作量是否匹配，质量检测数据是否符合标准要求等。对于存在疑问的数据，及时进行核实和修正，确保数据的可靠性。通过对数据的整理和分析，为后续基于改进挣值法的成本控制分析提供可靠的数据基础。5.2基于改进挣值法的成本控制分析5.2.1成本偏差分析运用改进挣值法对案例项目进行成本偏差计算，结果显示在项目实施前期，改进后的成本偏差（CV*）与传统成本偏差（CV）存在显著差异。在2021年6月末，传统成本偏差CV计算结果显示成本超支200万元，然而改进后的成本偏差CV*考虑了质量和风险因素后，显示成本超支仅为50万元。这是因为在该阶段，虽然实际成本超出了挣值，但项目实际质量水平高于计划质量水平，质量绩效指数（QPI）为1.1，同时风险绩效指数（RPI）为0.9，质量挣值（QEV）的增加和风险因素对实际成本的调整，使得改进后的成本偏差更能反映项目实际成本状况。随着项目的推进，在2021年12月末，传统成本偏差CV显示成本超支400万元，改进后的成本偏差CV*显示成本超支300万元。经过分析发现，此阶段部分施工区域因施工工艺复杂，实际成本增加，但同时施工单位采取了有效的质量控制措施，质量绩效指数QPI达到1.05，风险绩效指数RPI为0.85。质量因素在一定程度上弥补了成本超支的情况，而风险因素也对成本偏差产生了影响，改进后的成本偏差更准确地反映了项目成本的实际控制情况。从整个项目周期来看，改进后的成本偏差（CV*）能够更全面地反映成本控制情况，避免因忽视质量和风险因素而对成本偏差做出错误判断。在传统挣值法下，可能会过度强调成本超支的情况，而改进挣值法考虑了质量和风险因素后，能更准确地评估项目成本状况，为项目管理者提供更合理的决策依据。例如，在某些阶段，虽然实际成本有所增加，但如果质量水平提高，且风险得到有效控制，那么项目的实际成本控制效果可能并不像传统成本偏差显示的那么差。5.2.2进度偏差分析通过改进挣值法对项目进度偏差进行分析，发现在项目进行到2021年9月末时，传统进度偏差（SV）计算结果显示进度滞后300万元工作量，而改进后的进度偏差（SV*）显示进度滞后200万元工作量。经调查，在该阶段，项目受到恶劣天气影响，施工进度放缓，同时部分施工人员因技术不熟练，工作效率较低，导致实际进度落后于计划进度。然而，由于施工单位采取了积极的质量控制措施，实际完成工作的质量较高，质量绩效指数（QPI）为1.08，风险绩效指数（RPI）为0.92。质量因素对进度偏差产生了积极影响，使得改进后的进度偏差更能准确反映项目实际进度状况。针对进度滞后的情况，采取了一系列改进措施。加强施工人员培训，提高施工人员的技术水平和工作效率，组织专业技术人员对施工人员进行钢结构安装、焊接等技术培训，通过理论讲解和实际操作相结合的方式，使施工人员熟练掌握施工工艺和技术要求，提高施工质量和效率。优化施工计划，合理安排施工工序和资源分配，根据项目实际情况，对施工计划进行调整，采用并行施工、流水作业等方式，合理安排各施工工序的时间和顺序，提高施工效率。同时，增加施工设备和人员投入，确保施工进度按计划进行。通过这些改进措施的实施，在后续阶段，项目进度得到有效改善。在2022年3月末，改进后的进度偏差（SV*）显示进度仅滞后50万元工作量，相比之前有了明显的改善。5.2.3质量与风险因素对成本的影响分析在案例项目中，质量因素对成本的影响较为显著。在钢结构构件加工过程中，由于部分工人操作不熟练，导致部分构件尺寸偏差超出允许范围，需要进行返工处理。这不仅增加了人工成本，还造成了材料的浪费，返工共花费人工成本30万元，材料成本15万元。同时，因返工导致该部分工作进度延误，增加了间接成本10万元。若在施工过程中加强质量控制，提高工人的操作技能，提前发现并解决质量问题，就可以避免因质量问题导致的成本增加。通过引入质量绩效指数（QPI），可以更直观地看到质量因素对成本的影响，促使项目管理者更加重视质量控制。风险因素对成本的影响也不容忽视。在项目实施期间，钢材市场价格出现大幅上涨，涨幅达到15%。由于项目前期对钢材价格波动风险预估不足，未采取有效的应对措施，导致材料采购成本增加了300万元。此外，施工现场遭遇了一次暴雨灾害，部分已安装的钢结构构件被损坏，修复费用达到50万元，同时因停工造成人工和设备闲置，损失费用20万元。这些风险事件的发生，给项目成本带来了较大的增加。通过引入风险绩效指数（RPI），可以对风险因素进行量化评估，提前制定风险应对措施，降低风险对成本的影响。在项目实施前，对可能面临的风险进行全面识别和评估，制定相应的风险应对预案，如签订固定价格合同、购买工程保险等，以减少风险事件发生时对项目成本的影响。5.3成本控制措施制定与实施5.3.1针对成本偏差的纠偏措施针对成本偏差，从多个方面制定纠偏措施。在材料成本控制方面，加强市场调研，密切关注钢材等主要材料的市场价格波动情况。通过与供应商建立长期稳定的合作关系，争取更优惠的采购价格和付款条件。在某钢结构项目中，通过与供应商协商，签订了长期采购合同，约定在一定时期内以相对稳定的价格供应钢材，有效避免了因钢材价格大幅上涨导致的成本增加。同时