焦隆華， 侯云飛， 吳　衛(wèi)， 李　婕

(1.湖南省永龍高速公路建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司， 湖南 永順　416700；　2.長(zhǎng)沙理工大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙　410114)

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價(jià)值工程在龍永高速公路路線方案優(yōu)選中的應(yīng)用

焦隆華1， 侯云飛2， 吳衛(wèi)1， 李婕1

(1.湖南省永龍高速公路建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司， 湖南 永順416700；2.長(zhǎng)沙理工大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙410114)

摘要：基于價(jià)值工程理論，將層次分析以及模糊綜合評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于高速公路項(xiàng)目路線優(yōu)選中，創(chuàng)新了路線選取的模式。以龍永高速公路為實(shí)例進(jìn)行價(jià)值分析，優(yōu)選出適合項(xiàng)目發(fā)展的路線方案，對(duì)今后高速公路項(xiàng)目提供了一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：價(jià)值工程； 高速公路； 路線優(yōu)選

0引言

高速公路項(xiàng)目路線方案的優(yōu)選，在高速公路項(xiàng)目建設(shè)前期尤為關(guān)鍵。走向選擇是否正確，路線布置是否合理，關(guān)鍵控制點(diǎn)的位置是否合適，線路設(shè)計(jì)質(zhì)量是否合格，都將直接影響到項(xiàng)目建成后功能的實(shí)現(xiàn)，并且決定高速公路項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)后的整體的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

1價(jià)值工程理論

價(jià)值是功能和效用的統(tǒng)一。價(jià)值工程的目標(biāo)是用最低的壽命周期成本實(shí)現(xiàn)一些必要功能以獲得最大的綜合效益，即最大限度地使得價(jià)值得以提升。不同于傳統(tǒng)的價(jià)值觀，它是一種具有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和系統(tǒng)意識(shí)的現(xiàn)代價(jià)值觀。在《價(jià)值工程的基本術(shù)語(yǔ)和一般工作程序》中，將價(jià)值表示為對(duì)象的所有功能與獲得功能的全部費(fèi)用之比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中: V為價(jià)值；F為功能(指功能強(qiáng)度)；C為全壽命周期費(fèi)用。

可知，功能與成本比值大小可以衡量研究對(duì)象的經(jīng)濟(jì)效益的高低，價(jià)值工程中的價(jià)值因?yàn)椴皇軞v史范疇的限定，研究對(duì)象不是商品也不經(jīng)過(guò)勞動(dòng)交換，應(yīng)用更為廣泛，在所有發(fā)生功能和費(fèi)用的場(chǎng)所中都存在價(jià)值工程。它的量值大小取決于功能實(shí)現(xiàn)程度高低和全壽命周期費(fèi)用的多少。

1.1功能

功能概念是價(jià)值工程的分析核心。路線設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)就是要滿足使用者所需要的功能。價(jià)值工程作業(yè)實(shí)施的過(guò)程，就是為高速公路路線設(shè)計(jì)尋求以“功能”為核心的解決方案的過(guò)程，這其中，功能分析是關(guān)鍵，功能分析可以得出哪些功能是必須的哪些功能是不必要的，這樣有助于更好的進(jìn)行功能整合。功能的定性分析是功能價(jià)值評(píng)價(jià)的準(zhǔn)備工作，是必要的條件，功能分析是通過(guò)功能與成本匹配關(guān)系定量計(jì)算對(duì)象價(jià)值大小，確定改進(jìn)對(duì)象的過(guò)程。

1.2成本

高速公路的成本信息包括初始成本和全壽命周期成本兩大類。初始成本是指高速公路的建成成本，它包括前期策劃成本、招標(biāo)成本、設(shè)計(jì)成本、建設(shè)成本、施工成本等。全壽命周期成本包括的生產(chǎn)成本和使用成本，分別指開(kāi)發(fā)、研制、設(shè)計(jì)、制造階段的費(fèi)用和在使用過(guò)程中能源消耗、維修及管理的費(fèi)用。設(shè)計(jì)項(xiàng)目的壽命周期成本與其功能有關(guān)，設(shè)計(jì)功能水平高相應(yīng)地建設(shè)成本也會(huì)高而使用成本會(huì)減少，反之即反。

1.3計(jì)算流程

價(jià)值工程是有序的群體性活動(dòng)，其計(jì)算流程如圖1所示。

圖1　價(jià)值工程計(jì)算流程圖

2龍永高速公路路線方案設(shè)計(jì)

龍永高速公路在研究路線走廊帶時(shí)，充分分析安吉高速公路規(guī)劃的路線走向，結(jié)合本項(xiàng)目沿線的主要城鎮(zhèn)分布和主要控制點(diǎn)所確定的總體走向，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)域的數(shù)字高程模型圖的研究，有價(jià)值的路線走廊帶有3條，如圖2所示，具體的工程量表見(jiàn)表1。

圖2　走廊帶方案示意圖

表1 走廊帶主要工程量表路線方案路線長(zhǎng)度/km計(jì)價(jià)土石方/萬(wàn)m3排水防護(hù)工程/km1東線走廊帶24.073803.891460692中線走廊帶33.953980.131528373西線走廊帶19.882760.24167680特殊路基/m路面/(100m3)涵洞/道特大、大中橋(m/座)隧道/(m/座)1580589.08667220/254856/31960642.007611532/325432/41380520.92505312/174576/1橋隧比/%分離立交/座互通立交/處通道/座天橋/座征用土地/hm233.6321523154.450.0121420214.226.4211023126.5

3功能指數(shù)計(jì)算

3.1構(gòu)建功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

高速公路不同于其他普通公路，從設(shè)計(jì)到施工到運(yùn)營(yíng)都有著更高的要求。在分析高速公路功能特征的基礎(chǔ)上，構(gòu)建龍永高速公路功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表2。

表2 龍永高速公路路線方案功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)提高日常生活的便利促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展促進(jìn)政治和國(guó)家安定社會(huì)效益提高當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè)率減少土地利用面積減少對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干擾減少噪聲污染減少對(duì)水環(huán)境的污染生態(tài)和諧減少對(duì)生物環(huán)境的破壞減少對(duì)大氣環(huán)境的污染一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)排水設(shè)計(jì)路網(wǎng)負(fù)荷度技術(shù)設(shè)計(jì)路網(wǎng)連通度設(shè)計(jì)交通量周邊附屬設(shè)施及綠化美觀舒適行車舒適

3.2層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

1) 構(gòu)造判斷矩陣:

本項(xiàng)目邀請(qǐng)了10位專家采取打分的方式得出判斷矩陣，以生態(tài)和諧指標(biāo)為例，構(gòu)造判斷矩陣如表3所示。

表3 生態(tài)和諧準(zhǔn)則層判斷矩陣準(zhǔn)則F2kF21F22F23F24F2111/21/23F22—113F23——12F24———1

2) 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn):

以生態(tài)和諧指標(biāo)為例，經(jīng)過(guò)計(jì)算，得知準(zhǔn)則層生態(tài)和諧指標(biāo)的判斷矩陣的λmax=4.1174；

判斷矩陣偏離一致性的指標(biāo)CI=0.0390；

隨機(jī)一致性比率：

由此得知，判斷矩陣的一致性符合要求。

3) 指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算:

一致性檢驗(yàn)合格后，根據(jù)AW=λmaxW求解特征根，求出正規(guī)化特征向量的分量Wi，即為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。

① 目標(biāo)層權(quán)重向量為：

② 社會(huì)效益權(quán)重向量為:

③ 生態(tài)和諧權(quán)重向量為:

④ 技術(shù)設(shè)計(jì)權(quán)重向量為:

⑤ 美觀舒適權(quán)重向量為:

3.3模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算功能評(píng)分

1) 建立評(píng)價(jià)集：

本項(xiàng)目組建評(píng)價(jià)小組，分別對(duì)各方案打分(1～10分)，以生態(tài)和諧指標(biāo)為例，評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。

表4 生態(tài)和諧指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果方案F21F22F23F24168882878838878

2) 進(jìn)行模糊判斷：

社會(huì)效益指標(biāo)：

生態(tài)和諧指標(biāo)：

技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)：

美觀舒適指標(biāo)：

運(yùn)用層次分析及模糊綜合評(píng)價(jià)得出:方案1的功能評(píng)分7.5712，方案2的功能評(píng)分為8.1212，方案3的功能評(píng)分為7.9918。

3.4功能指數(shù)計(jì)算結(jié)果

上式中Fi是第i個(gè)研究對(duì)象的技術(shù)指數(shù)；fi是對(duì)應(yīng)的技術(shù)評(píng)分；i為評(píng)價(jià)對(duì)象的總個(gè)數(shù)。

方案1、方案2、方案3的技術(shù)指數(shù)計(jì)算分別見(jiàn)F1、F2、F3：

4成本指數(shù)計(jì)算

龍永高速公路路線方案1、方案2、方案3的全壽命周期成本匯總見(jiàn)表5。

表5 方案成本估算表萬(wàn)元一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)方案1方案2方案3全壽命周期成本前期成本C132332.8821112.3238776.13施工成本C240367.1643145.651832.62運(yùn)營(yíng)成本C328706.7816678.9825675.87汽車運(yùn)輸成本cs132490.2110986.0712147.87在途時(shí)間成本cs213087.128789.0612768.98生態(tài)損失成本ch112876.986346.098765.22空氣、水污染損失成本ch117689.028578.7612134.22噪聲污染損失成本cp9449.859345.129899.09估算匯總187000125000172000

表6 各方案成本系數(shù)方案成本系數(shù)Ci10.386420.258230.3554

經(jīng)計(jì)算結(jié)果表明，3個(gè)方案的成本系數(shù)中，方案2的成本系數(shù)最低，說(shuō)明成本的造價(jià)最低，其次是方案3，成本系數(shù)最高的是方案1，相對(duì)來(lái)說(shuō)，造價(jià)最高。

5價(jià)值指數(shù)計(jì)算

方案1：

方案2：

方案3：

從功能指數(shù)上看，路線設(shè)計(jì)方案2的設(shè)計(jì)是最優(yōu)的，其次是方案3，方案1沒(méi)有優(yōu)勢(shì)；從成本指數(shù)上看，方案2依然優(yōu)于方案3。

因此，應(yīng)用價(jià)值工程理論將技術(shù)性的指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)結(jié)合起來(lái)分析，采用價(jià)值指數(shù)的大小衡量，經(jīng)計(jì)算可得方案2的價(jià)值指數(shù)最大，為1.3280，說(shuō)明方案2在功能與成本之間匹配性好，能夠充分發(fā)揮最佳效益，故將其選為最優(yōu)路線設(shè)計(jì)方案。

6結(jié)論

通過(guò)對(duì)龍永高速公路建立功能、成本指標(biāo)體系，運(yùn)用價(jià)值工程理論對(duì)3個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)選，更好的將龍永高速公路的功能與成本實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一， 技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配置，達(dá)到了最佳的效果。本文提出的理論方法保證了路線設(shè)計(jì)的正確性、科學(xué)性以及合理性，為以后的高速公路路線方案比選提供了一些思想上的指引和幫助，有利于提高高速公路項(xiàng)目路線設(shè)計(jì)階段的效益和效率，對(duì)于我國(guó)高速公路項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)更快更好的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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中圖分類號(hào)：U 412.32

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-844X(2016)01-0006-03

作者簡(jiǎn)介：焦隆華(1987-)，男，主要從事高速公路工程造價(jià)及合同管理工作。

基金項(xiàng)目：湖南省交通運(yùn)輸廳科技進(jìn)步與創(chuàng)新項(xiàng)目(201232)

收稿日期：2015-12-29