第二章工程设计施工方案技术经济分析.docx
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第二章工程设计施工方案技术经济分析
第二章 工程设计、施工方案技术经济分析
考试大纲要求的内容：
※建设工程设计、施工方案综合评价法；
※建设工程设计、施工方案比选与优化；
※工程网络计划的调整与优化。
案例类型：
※综合评价法的应用；
※价值工程的应用；
※费用分析比较法；
※网络计划法的应用。
一、综合评价法的应用
（一）主要考核知识点：
1.建设工程设计、施工方案定性评价与定量评价
定性评价主要是利用定性分析评价指标对若干可行方案进行评价从而选择较优方案。
如，建设工程设计方案对建筑物的适用性、可靠性、安全性、与环境的适宜性等方面的影响；再如，施工方案对施工操作难易程度和安全可靠性、为后续工程创造有利条件的可能性、利用现有或取得施工机械的可能性、为现场文明施工创造有利条件的可能性、施工方案对冬雨期施工的适应性等。
对定性评价结论基本相同或差别不大的若干设计、施工方案，需要进一步利用定量分析评价指标进行评价，从而选择最优方案。
常用的定量评价方法有：
单指标评价法、多指标评价法。
2.建设工程设计、施工方案单指标评价方法
该方法是通过对建设工程设计、施工方案的某项定量评价指标的计算、分析、比较，从而评价方案优劣。
如在建设工程中较常采用的工期指标、劳动量消耗指标、材料物资消耗指标、费用（成本）指标等。
3.建设工程设计、施工方案多指标评价方法
通过对建设工程设计、施工方案若干技术经济指标的计算、分析、比较，从而评价方案优劣的多指标评价法又可分为多指标对比法和多指标综合评分法。
（1）多指标对比法
利用这种方法首先需要将指标体系中的各个指标，按其在评价中的重要性，分为主要指标和辅助指标。
主要指标是能够比较充分地反映工程的技术经济特点的指标，是确定工程项目经济效果的主要依据。
辅助指标在技术经济分析中处于次要地位，是主要指标的补充，当主要指标不足以说明方案的技术经济效果优劣时，辅助指标就成为进一步进行技术经济分析的依据。
（2）多指标综合评分法
这种方法首先对需要进行分析评价的设计、施工方案设定若干个评价指标，并按其重要程度确定各指标的权重，然后确定评分标准，并就各设计方案对各指标的满足程度打分，最后计算各方案的加权得分，以加权得分高者为最优方案。
其计算公式为：
式中S——设计方案总得分
Si——某方案在评价指标i上的得分
wi——评价指标i的权重
n——评价指标数
（二）案例解析
【案例二】
背景：
某汽车制造厂选择厂址，对三个申报城市A、B、C的地理位置、自然条件、交通运输、经济环境等方面进行考察，综合专家评审意见，提出厂址选择的评价指标有：
辅助工业的配套能力、当地的劳动力文化素质和技术水平、当地经济发展水平、交通运输条件、自然条件。
经专家评审确定以上各指标的权重，并对该三个城市各项指标进行打分，其具体数值见表2-3。
表2-3各选址方案评价指标得分表
X
Y
选址方案得分
A市
B市
C市
配套能力
0.3
85
70
90
劳动力资源
0.2
85
70
95
经济水平
0.2
80
90
85
交通运输条件
0.2
90
90
80
自然条件
0.1
90
85
80
Z
问题：
1.表2-3中的X、Y、Z分别代表的栏目名称是什么？
2.试作出厂址选择决策。
答案：
问题1：
【答疑编号911020101：
针对该题提问】
答：
表2-3中的X为评价指标，Y为各评价指标的权重，Z为各方案的综合得分（或加权得分）。
问题2：
【答疑编号911020102：
针对该题提问】
解：
各方案的综合得分等于各方案的各指标得分与该指标的权重的乘积之和，见下表：
表2-4多方案综合评价计算表
评价指标
权重
选址方案得分
A市
B市
C市
配套能力
0.3
85×0.3=25.5
70×0.3=21.0
90×0.3=27.0
劳动力资源
0.2
85×0.2=17.0
70×0.2=14.0
95×0.2=19.0
经济水平
0.2
80×0.2=16.0
90×0.2=18.0
85×0.2=17.0
交通运输条件
0.2
90×0.2=18.0
90×0.2=18.0
80×0.2=16.0
自然条件
0.1
90×0.1=9.0
85×0.1=8.5
80×0.1=8.0
综合得分
85.5
79.5
87.0
根据计算结果可知，C市的综合得分最高，因此，厂址应选择在C市。
二、价值工程的应用
（一）主要考核知识点：
1.价值工程基本原理
“价值”，是功能和实现这个功能所耗费用（成本）的比值。
其表达式为：
Ｖ＝Ｆ/Ｃ
式中：
V是价值系数，F是功能系数，C是成本系数。
功能系数＝各功能得分值/全部功能得分值之和
成本系数＝各项目成本值/全部项目成本之和
价值系数＝功能系数/成本系数
2.价值工程在设计、施工方案评价、比选与改进中的应用
在工程设计、施工等各建设阶段开展价值工程活动的一般步骤是：
方案功能分析à方案功能评价à方案创新à方案评价。
（1）价值工程在方案评价、改进中的应用
在对设计、施工方案进行评价和确定重点改进对象的基本过程是：
1）选择开展价值工程活动的对象；
2）分析研究对象具有哪些功能，各项功能之间的关系，确定功能评价系数；
3）计算实现各项功能的现实成本，确定成本系数；
4）确定研究对象的目标成本，并将目标成本分摊到各项功能上；
5）将各项功能的目标成本与现实成本进行对比，确定成本改进期望值大的功能项目作为重点改进。
（2）价值工程在多方案评价、比选中的应用
对提出的若干可行方案进行评价、比选的基本过程是：
1）建立功能评价指标体系，并将每个方案对各项功能评价指标的满足程度打分；
2）用功能评价指标权重（即所有功能评价指标的相对重要程度系数，确定功能评价指标权重的方法主要有0-1评分法和0-4评分法）乘以每个方案的功能评价得分并求和，作为每个方案的加权得分；
3）以每个方案的加权得分占所有方案加权得分合计的比值，作为每个方案的功能系数（或称为功能评价系数、功能评价指数）；
4）以每个方案的成本，占所有方案成本合计的比值，作为每个方案的成本系数（或称为成本评价系数、成本评价指数）；
5）用每个方案的功能系数与成本系数的比值，作为每个方案的价值系数；
6）以价值系数最大的方案作为最优方案。
（二）案例解析
【案例三】
背景：
某市高新技术开发区有两幢科研楼和一幢综合楼，其设计方案对比项目如下：
A方案：
结构方案为大柱网框架轻墙体系，采用预应力大跨度叠合楼板，墙体材料采用多孔砖及移动式可拆装式分室隔墙，窗户采用中空玻璃塑钢窗，面积利用系数为93%，单方造价为1438元/m2；
B方案：
结构方案同A方案，墙体采用内浇外砌，窗户采用单玻璃塑钢窗，面积利用系数为87%，单方造价为1108元/m2；
C方案：
结构方案采用砖混结构体系，采用多孔预应力板，墙体材料采用标准粘土砖，窗户采用双玻璃塑钢窗，面积利用系数为79%，单方造价为1082元/m2。
方案各功能的权重及各方案的功能得分见表2-5。
表2-5各方案功能的权重及得分表
方案功能
功能权重
方案功能得分
A
B
C
结构体系
0.25
10
10
8
模板类型
0.05
10
10
9
墙体材料
0.25
8
9
7
面积系数
0.35
9
8
7
窗户类型
0.10
9
7
8
问题：
1.试应用价值工程方法选择最优设计方案。
2.为控制工程造价和进一步降低费用，拟针对所选的最优设计方案的土建工程部分，
以工程材料费为对象开展价值工程分析。
将土建工程划分为四个功能项目，各功能项目得分值及其目前成本见表2-6。
按限额设计要求，目标成本额应控制为12170万元。
表2-6功能项目得分及目前成本表
功能项目
功能评分
目前成本（万元）
A.桩基围护工程
10
1520
B.地下室工程
11
1482
C.主体结构工程
35
4705
D.装饰工程
38
5105
合计
94
12812
试分析各功能项目的目标成本及其可能降低的额度，并确定功能改进顺序。
3.若某承包商以表2-6中的总成本加3.98%的利润报价（不含税）中标并与业主签订了固定总价合同，而在施工过程中该承包商的实际成本为12170万元，则该承包商在该工程上的实际利润率为多少？
4.若要使实际利润率达到10%，成本降低额应为多少？
答案：
问题1：
【答疑编号911020103：
针对该题提问】
解：
分别计算各方案的功能指数、成本指数和价值指数，并根据价值指数选择最优方案。
1.各方案的功能指数，如表2-7所示。
表2-7功能指数计算表
方案功能
功能权重
方案功能加权得分
A
B
C
结构体系
0.25
10×0.25=2.50
10×0.25=2.50
8×0.25=2.00
模板类型
0.05
10×0.05=0.50
10×0.05=0.50
9×0.05=0.45
墙体材料
0.25
8×0.25=2.00
9×0.25=2.25
7×0.25=1.75
面积系数
0.35
9×0.35=3.15
8×0.35=2.80
7×0.35=2.45
窗户类型
0.10
9×0.10=0.90
7×0.10=0.70
8×0.10=0.80
合计
9.05
8.75
7.45
功能指数
9.05/25.25=0.358
8.75/25.25=0.347
7.45/25.25=0.295
注:
表2-7中各方案功能加权得分之和为:
9.05+8.75+7.45=25.25
2.各方案的成本指数，如表2-8所示。
表2-8成本指数计算表
方案
A
B
C
合计
单方造价（元/m2）
1438
1108
1082
3628
成本指数
0.396
0.305
0.298
0.999
注:
分别用每个方案的单方造价除以各方案单方造价合计（3628），求得每个方案的成本指数。
3.各方案的价值指数，如表2-9所示。
表2-9价值指数计算表
方案
A
B
C
功能指数
0.358
0.347
0.295
成本指数
0.396
0.305
0.298
价值指数
0.904
1.138
0.990
注:
分别用每个方案的功能指数除以成本指数，求得每个方案的价值指数。
由表2-9的计算结果可知，B设计方案的价值指数最高，为最优方案。
问题2：
【答疑编号911020104：
针对该题提问】
解：
根据表2-6所列数据，分别计算桩基围护工程、地下室工程、主体结构工程和装饰工程的功能指数、成本指数和价值指数；再根据给定的总目标成本额，计算各工程内容的目标成本额，从而确定其成本降低额度。
具体计算结果汇总见表2-10。
表2-10功能指数、成本指数、价值指数和目标成本降低额计算表
功能项目
功能
评分
功能
指数
目前成本
（万元）
成本
指数
价值
指数
目标成本
（万元）
成本降低额（万元）
（1）
（2）
（3）=
（2）/94
（4）
（5）=（4）/12812
（6）=（3）/（5）
（7）=12170×
（2）
（8）=（4）-（7）
桩基围护工程
10
0.1064
1520
0.1186
0.8971
1295
225
地下室工程
11
0.1170
1482
0.1157
1.0112
1424
58
主体结构工程
35
0.3723
4705
0.3672
1.0139
4531
174
装饰工程
38
0.4043
5105
0.3985
1.0146
4920
185
合计
94
1.0000
12812
1.0000
12170
642
注:
1）每个功能项目的功能指数为其功能评分除以功能评分合计（94）的商。
2）每个功能项目的成本指数为其目前成本除以目前成本合计（12812）的商。
3）每个功能项目的价值指数为其功能指数与成本指数相除的商。
4）每个功能项目的目标成本是将总目标成本按每个功能项目的功能指数分摊的数值。
5）每个功能项目的成本降低额为其目前成本与目标成本的差值。
由表2-10的计算结果可知,桩基围护工程、地下室工程、主体结构工程和装饰工程均
应通过适当方式降低成本。
根据成本降低额的大小，功能改进顺序依此为：
桩基围护工程、装饰工程、主体结构工程、地下室工程。
问题3：
【答疑编号911020105：
针对该题提问】
解：
该承包商在该工程上的实际利润率＝实际利润额/实际成本额
＝（12812×3.98%＋12812－12170）/12170＝9.47%
问题4：
【答疑编号911020106：
针对该题提问】
解：
设成本降低额为x万元，则
（12812×3.98%＋x）/（12812－x）＝10%
解得x＝701.17万元
因此，若要使实际利润率达到10%，成本降低额应为701.17万元。
【案例五】
背景：
承包商B在某高层住宅楼的现浇楼板施工中，拟采用钢木组合模板体系或小钢模体系施工。
经有关专家讨论，决定从模板总摊销费用（F1）、楼板浇筑质量（F2）、模板人工费（F3）、模板周转时间（F4）、模板装拆便利性（F5）等五个技术经济指标对该两个方案进行评价，并采用0-1评分法对各技术经济指标的重要程度进行评分，其部分结果见表2-13，两方案各技术经济指标的得分见表2-14。
表2-13指标重要程度评分表
F1
F2
F3
F4
F5
F1
×
0
1
1
1
F2
×
1
1
1
F3
×
0
1
F4
×
1
F5
×
表2-14指标得分表
钢木组合模板
小钢模
总摊销费用
10
8
楼板浇筑质量
8
10
模板人工费
8
10
模板周转时间
10
7
模板装拆便利性
10
9
经造价工程师估算，钢木组合模板在该工程的总摊销费用为40万元，每平方米楼板的模板人工费为8.5元；小钢模在该工程的总摊销费用为50万元，每平方米楼板的模板人工费为6.8元。
该住宅楼的楼板工程量为2.5万m2。
问题:
1.试确定各技术经济指标的权重（计算结果保留三位小数）。
2.若以楼板工程的单方模板费用作为成本比较对象，试用价值指数法选择较经济的模
板体系（功能指数、成本指数、价值指数的计算结果均保留三位小数）。
3.若该承包商准备参加另一幢高层办公楼的投标，为提高竞争能力，公司决定模板总
摊销费用仍按本住宅楼考虑，其他有关条件均不变。
该办公楼的现浇楼板工程量至少要达到多少平方米才应采用小钢模体系（计算结果保留两位小数）?
答案：
问题1：
【答疑编号911020201：
针对该题提问】
解：
根据0-1评分法的计分办法，两指标（或功能）相比较时，较重要的指标得1分，另一较不重要的指标得0分。
各技术经济指标得分和权重的计算结果见表2-15。
表2-15指标权重计算表
F1
F2
F3
F4
F5
得分
修正得分
权重
F1
×
0
1
1
1
3
4
4/15=0.267
F2
1
×
1
1
1
4
5
5/15=0.333
F3
0
0
×
0
1
1
2
2/15=0.133
F4
0
0
1
×
1
2
3
3/15=0.200
F5
0
0
0
0
×
0
1
1/15=0.067
合计
10
15
1.000
问题2：
【答疑编号911020202：
针对该题提问】
解：
需要根据背景资料所给出的数据计算两方案楼板工程量的单方模板费用，再计算其成本指数。
1.计算两方案的功能指数，结果见表2-16。
表2-16功能指数计算表
技术经济指标
权重
钢木组合模板
小钢模
总摊销费用
0.267
10×0.267=2.67
8×0.267=2.14
楼板浇筑质量
0.333
8×0.333=2.66
10×0.333=3.33
模板人工费
0.133
8×0.133=1.06
10×0.133=1.33
模板周转时间
0.200
10×0.200=2.00
7×0.200=1.40
模板装拆便利性
0.067
10×0.067=0.67
9×0.067=0.60
合计
1.000
9.06
8.80
功能指数
9.06/（9.06+8.80）=0.507
8.80/（9.06+8.80）=0.493
2.计算两方案的成本指数
钢木组合模板的单方模板费用为:
40/2.5+8.5=24.5（元/m2）
小钢模的单方模板费用为:
50/2.5+6.8=26.8（元/m2）
则
钢木组合模板的成本指数为:
24.5/（24.5+26.8）=0.478
小钢模的成本指数为:
26.8/（24.5+26.8）=0.522
3.计算两方案的价值指数
钢木组合模板的价值指数为:
0.507/0.478=1.061
小钢模的价值指数为:
0.493/0.522=0.944
因为钢木组合模板的价值指数高于小钢模的价值指数，故应选用钢木组合模板体系。
问题3：
【答疑编号911020203：
针对该题提问】
解：
单方模板费用函数为：
C=C1/Q+C2
式中：
C—单方模板费用（元/m2）
C1—模板总摊销费用（万元）
C2—每平方米楼板的模板人工费（元/m2）
Q—现浇楼板工程量（万m2）
则：
钢木组合模板的单方模板费用为:
CZ=40/Q+8.5
小钢模的单方模板费用为:
CX=50/Q+6.8
令该两模板体系的单方模板费用之比（即成本指数之比）等于其功能指数之比，有:
（40/Q+8.5）/（50/Q+6.8）=0.507/0.493
即:
0.507×（50+6.8Q）-0.493×（40+8.5Q）=0
所以，Q=7.58（万m2）
因此，该办公楼的现浇楼板工程量至少达到7.58万m2才应采用小钢模体系。
【案例四】
背景：
某房地产公司对某公寓项目的开发征集到若干设计方案，经筛选后对其中较为出色的四个设计方案作进一步的技术经济评价。
有关专家决定从五个方面（分别以F1～F5表示）对不同方案的功能进行评价，并对各功能的重要性达成以下共识：
F2和F3同样重要，F4和F5同样重要，F1相对于F4很重要，F1相对于F2较重要；此后，各专家对该四个方案的功能满足程度分别打分，其结果见表2-11。
根据造价工程师估算，A、B、C、D四个方案的单方造价分别为1420元/m2、1230元/m2、1150元/m2、1360元/m2。
表2-11方案功能得分
功能
方案功能得分
A
B
C
D
F1
9
10
9
8
F2
10
10
8
9
F3
9
9
10
9
F4
8
8
8
7
F5
9
7
9
6
问题：
1.计算各功能的权重。
2.用价值指数法选择最佳设计方案。
答案：
问题1：
【答疑编号911020204：
针对该题提问】
解：
根据背景资料所给出的相对重要程度条件，计算各功能权重。
为了更好的弄清F1～F5相互之间的相对重要性，可以根据题给条件对这五个指标进行重要性排序为：
F1>F2=F3>F4=F5，再利用0-4法计算各项功能指标的权重，计算结果见表2-12。
表2-12功能权重计算表
F1
F2
F3
F4
F5
得分
权重
F1
×
3
3
4
4
14
14/40=0.350
F2
1
×
2
3
3
9
9/40=0.225
F3
1
2
×
3
3
9
9/40=0.225
F4
0
1
1
×
2
4
4/40=0.100
F5
0
1
1
升级会员 