应用价值工程方法的市政工程设计阶段方案比选

孙直祥 任京州

(西安市政设计研究院有限公司，陕西 西安 710068)

0 引言

近年来，随着我国城市建设进程的不断推进，市政工程建设日益频繁，城市路网逐渐完善，市政工程作为整个城市的连接命脉，是城市发展建设的基础，同时也得到了国家以及各级政府的大力支持、关注。那么工程设计作为市政工程建设过程中一个不可或缺而且十分重要的阶段，经常会遇到方案比选的问题，有些比选方案利弊十分明显，较为容易选择;但有些比选方案整体较为接近，各有利弊，让设计人难以选择，本文试图应用价值工程的方法对市政工程设计阶段的不同方案进行分析研究，从而帮助设计人比选出较为优越的方案，以期达到促进市政工程更好、更快、更健康建设发展的目标。

1 价值工程的概念和功能评价步骤

1.1 价值工程的概念

价值工程又称为价值分析，价值工程是一种思想方法和管理技术，这种思想方法和管理技术力求以最低的寿命周期成本，实现研究对象的必要功能。这种思想方法的数学表达式为:

其中，V 为研究对象的价值;F 为研究对象的功能;C 为研究对象的成本，即周期寿命成本。

1.2 价值工程的功能评价一般步骤

功能评价的定义:确定某一功能价值的具体过程。

其评价步骤如图1 所示。

图1 功能评价的流程图

2 应用价值工程进行市政工程设计阶段方案比选分析的步骤

2.1 计算功能现实成本C

1)计算研究对象的功能现实成本。计算研究对象的功能现实成本可以以传统的成本核算资料为依据，从对象的现实成本转换而得。

2)计算研究对象的成本指数。计算研究对象的成本指数即为计算现实成本占全部成本的比重，计算式如下所示:

在市政工程设计阶段方案比选时，第i 个评价对象的现实成本即为第i 个方案的工程造价，全部成本即为所有方案的工程造价之和，由此可计算出各个方案的成本指数。

2.2 功能评价值F 的计算

1)定义:功能评价值F 即为能够达到功能需求目标的最低成本;功能重要性系数评价法是常用的确定功能评价值方法。

2)计算功能重要性系数:评价对象的功能占整体功能的比重即为功能重要性系数，对功能进行打分是计算功能重要性系数的关键步骤，常用的打分方法有逻辑评分法、多比例评分法、强制打分法(0～1 评分法或0～4 评分法)、环比评分法等。功能评价指数为:

本文以0～4 评分法为例说明在市政工程设计阶段方案比选时功能评价指数的计算，0～4 评分法档次划分如下:

F1比F2重要的多:F2得0 分，F1得4 分。

F1比F2重要:F2得1 分，F1得3 分。

F1与F2同等重要:F2得2 分，F1得2 分。

F1不如F2重要:F2得3 分，F1得1 分。

F1远不如F2重要:F2得4 分，F1得0 分。假设方案功能有i 个，通过0～4 评分法得到表1。

表1 0～4 评分法示意表

则第1 个功能的重要性系数=第1 个评价对象的功能得分值F1/全部功能得分值=(2 +3 +1)/24=0.25。

依此类推可以得出其他功能的重要性系数。

3)确定功能评价值F，功能评价值的确定分为以下两种情况:

a.新设计:计算新设计不同功能区的功能评价值，只需按既有的功能重要性系数将已设定的目标成本加以分配计算即可。

将新设计已设定的目标成本按已有的功能重要性系数加以分配计算，从而求得各个功能区的功能评价值。

b.改进设计:改进设计一般通过现实成本来确定功能评价值，进而确定功能的目标成本。

市政工程设计阶段不同方案的目标成本即为不同方案的工程造价，将其分别乘以不同功能的重要性系数即可得出各个不同功能的评价值F。

2.3 功能价值V 的计算及分析

当V=1 时，功能现实成本等于功能评价值;当V ＜1 时，功能现实成本大于功能评价值;当V ＞1 时，功能现实成本小于功能评价值;在市政工程设计阶段方案比选中，V 值最大的方案即为最优设计方案。

3 实证分析

陕西省西安地区属于湿陷性黄土地区，市政道路在此类土质上建设就会涉及到路基处理的问题，否则路基会因发生变形而影响市政道路的使用，目前常用的路基处理方法主要有:

1)土或灰土垫层;2)土桩或灰土桩;3)强夯法或重锤夯实法;4)振冲法。

本文以陕西省西安市某市政道路湿陷性黄土路基处理方法为例进行实证分析，本工程位于西安浐灞区域，设计阶段涉及的路基处理比选方案主要有以下三种:

1)40 cm 掺6%灰土;2)3∶7 灰土挤密桩(桩径0.4 m);3)强夯(夯击能1 000 kN·m 9 遍以内)，采用价值工程方法对此三种方案进行比选分析如下:

1)确定现实成本C 以及成本系数。

经过计算得出2014年10月这三种处理方法的单方造价分别如表2 所示。

表2 西安市某市政道路工程路基处理方法造价表

则成本系数计算如下:

2)确定功能评价值F。

路基处理方法主要注重以下几个功能:a.F1压实度;b.F2平整度;c.F3弯沉值;d.F4施工简便;e.F5处理效果。

经过有关专家对上述方案以及各个功能进行技术经济分析和论证，得出表3，表4 评分表。

表3 西安市某市政道路工程路基处理方法功能重要性评分表

表4 西安市某市政道路工程路基处理方法方案功能评分表

a.通过表3 可以得出各方案的功能重要性系数。

F1得分=3 +2 +3 +1=9，F2得分=4，F3得分=8，F4得分=6，F5得分=13。

总得分=9 +4 +8 +6 +13=40。

F1功能重要性系数=9/40=0.225，F2功能重要性系数=0.1，F3功能重要性系数=0.2，F4功能重要性系数=0.15，F5功能重要性系数=0.325。

b.计算各方案的功能评价值。

c.计算各方案的功能系数。

3)计算各方案价值系数。

C 方案的价值系数最大，对于此工程来说，在无其他特殊要求的情况下C 方案为最优方案，即该市政道路工程路基处理宜采用强夯(夯击能1 000 kN·m 9 遍以内)。

［1］刘晓军.技术经济学［M］.第3 版.西安:西北大学出版社，2003:204-218.

［2］肖治斌.浅析应用价值工程控制市政工程造价［J］.科技经济市场，2007(2):55-58.

［3］地基处理手册编写委员会.地基处理手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，1988:616-621.