LCC技术在电气自动化关键设备选型决策中的应用

郑芳 张媛媛

摘 要：根据LCC理论，建立LCC选型招标模型，确定算法，分析LCC 选型招标模型灵敏度的影响因素，在电气自动化关键设备的选型中决策。

关键词：LCC技术；LCC选型招标模型；LCC 选型招标模型灵敏度

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0044-02

1 背景

目前，电气自动化设备招标运用的评标方法主要有：传统的评标方法和基于现代决策理论的评标方法。这两种方法各有优劣和适用条件，在实际操作中可视具体情况进行合理选用。但是在对所投标的关键设备价格评价方面，这两种方法都只是过度偏重于设备的初始购置成本，忽略了设备后期在运行过程中所产生的相关费用。历史经验告诉我们，在设备运行过程中所产生的费用往往高于初始购置成本，因此现行选型评标方法对价格因素的评价是一种短视行为，只注重眼前的利益，缺乏整体和长远的眼光，忽略了设备的全寿命周期成本，直接造成的后果将是损害企业的长期经济利益。对于电气自动化关键设备这种后期运行和维护费用较高的设备而言，这种策略是不科学的。

电气自动化设备的全寿命周期成本（LCC）管理是在满足技术安全及使用功能的基礎上使设备的全寿命成本最低的管理。在电气自动化设备选型过程中，不仅应考虑其购买价格，更要考虑其在整个全寿命周期内的支持成本，包括安装、运维、检修、更新、改造、退役报废的全过程，其核心内容是对电气自动化设备进行分析计算，以量化值进行决策，在招标选型中选择LCC值最低的供应商。

将LCC技术运用到电气自动化关键设备招标选型的评标方法中，将不同投标设备的全寿命周期费用进行量化比较，以期达到良好的经济效果。

2 建立LCC 招标选型模型

全寿命周期费用（Life Cycle Cost）是指一个系统或设备在全寿命周期内，为购置它和维持其正常运行所需支付的全部费用，即设备在其寿命周期内设计、研究与开发、制造、使用、检修和保障直至报废所需的直接、间接、重复性、一次性和其它有关费用之和。

根据该理论，建立了电气自动化关键设备LCC招标选型模型如图1所示，通过该模型对不同投标方案的全寿命周期费用进行计算和评价。

为了将全寿命周期费用（LCC）方法应用到评标方法中，需要建立一个有效的计算模型，电气自动化设备的全寿命周期费用一般由以下三个要素组成：

初始设置费用：可以理解为投标商的投标报价。

运行维护费用：包括设计工况下的平均负载情况、换品种情况、备件更换频率等数据以及大修的时间间隔和每次大修的费用。

报废处置费用：本文假定针对同一项目的报废处置费用正好与其设备的残值相抵销。

投标报价得分=（评标基准价/投标报价）×价格权值×100 （1）

式（1）为传统评标法中常用的算法。

综上所述，招标选型时用于比较不同投标方案电气自动化设备的全寿命周期费用的计算模型可以用式（2）表示：

LCC=IC+（RC+MC） （2）

上式中：

LCC为电气自动化设备的全寿命周期费用；

IC为电气自动化设备的初始设置费用（即投标总价）；

RC为电气自动化设备的运行费用；

MC为电气自动化设备的大修费用。

式（2）未考虑资金的时间价值，为静态全寿命周期费用，通常进行全寿命周期费用分析时，采用动态全寿命周期费用，在年折现率为i的情况下，动态全寿命周期费用现值可以用式（3）表示：

PLCC=IC+∑RCn（P/F，i，n）+∑MCm（P/F，i，Ym） （3）

上式中：

PLCC为电气自动化设备的全寿命周期费用现值；

N为电气自动化设备的寿命年限；

M为电气自动化设备的大修次数；

Ym为电气自动化设备第m次大修所在的计算年分。

动态全费用周期费用现值可以用来比较具有相同寿命年限的设备投标方案，如投标方案的设备寿命年限不同，则用等额年费用进行比较，等额年费用可以用式（4）表示：

AC=PLCC（A/P，i，n） （4）

当在评标方法中考虑全寿命周期费用后，可以计算各投标方案的等额年费用AC，用其替代式（1）中的投标价，由此价格得分计算式演变为式（5）：

价格得分=（等额年费用最低值/各投标方案的等额年费用）×价格权值×100 （5）

3 LCC 选型模型灵敏度的影响因素分析

在LCC选型模型中，涉及到的参数多达几十个，若这些参数全部参与计算，则计算量将相当大，会带来不必要的数据干扰，因此有必要针对这些参数进行筛选，需要针对LCC模型中的具体参数进行参数灵敏度分析，挑选出对LCC计算结果有显著影响的参数。灵敏度分析方程式：

LCC= f（P1，P2，…，Pm）=a1P1+a2P2+…+amPm

式中P1，P2，…Pm为影响费用各因素的具体数值，可以是数量、容量、单位价格、使用年限、平均故障间隔时间、每次大修费用、平均修复时间等；

a1，a2，…am为经线性或非线性变换后的费用系数，可以是一个常数，但在更多情况下可能是P1，P2，…Pm的函数。

经分析，LCC选型模型的输入参数复杂多样，但是这些因素对价格稳定性的影响程度不同。有的为主要因素，这些因素的变化对价格控制将造成很大的影响，而有些因素只是对价格稳定性有一定的影响，程度不是太大，当这些因素变化的时候，价格的稳定性变化情况不太明显。灵敏度分析的目的就是通过计算找出对LCC值影响较大的Pi。

综合考虑LCC值的稳定性，可以选取多因素对其进行测量，并采用信息融合对多种数据和信息进行关联、相关和组合，这样就可以权衡各种因素对LCC值波动影响的重要程度，要对影响招标选型模型灵敏度的因素全面进行分析，确定影响招标选型模型灵敏度的因素的权重。

4 LCC技术运用于电气自动化关键设备选型决策中的优点

电气自动化工程项目的基建阶段可划分为规划设计、设备招投标和采购、安装调试、竣工验收、试投运转、正式运转阶段，设备选型和采购阶段是投资建设项目中最重要的阶段，影响项目投资的可能性为95%～100%。因此，它从根本上决定着采购的成本和后期的使用效果。

根据LCC原理建立LCC招标选型和计算模型，考虑电气自动化设备的全寿命周期费用，按照LCC选型模型从选择招标选型设备、建立招标选型模型到最终的合同签订、后评估，保证了选型招标过程的科学性。实践证明，对一些大宗或关键电气自动化设备实施LCC招标选型，可以优化电气自动化设备的全寿命周期成本，实现企业由注重短期成本向平衡长期成本的转变，提高电气自动化关键设备运行的可靠性，提升企业整体资产管理水平。

因此运用LCC技术进行选型招标采购解决了电气自动化设备发展与经费紧缺的矛盾、提高了电气自动化设备全寿命周期利润，从而提高了企业综合效益。

5 LCC技术在设备选型决策中的应用实例

在某项目的电气自动化关键设备选型招标中，评标方法中考虑该系统的全寿命周期费用，规定价格得分的计算采用式（5）价格权值为50%，投标总价为二级系统设备费和安装调试费，同时考虑设备的年运行费、寿命年限、源代码开放程度、大修时间、和每次大修费等费用，计算时折现率i取8%。共有A、B、C、四家投標人参加本次投标，经整理后，各投标人的有关情况如表1。

根据以上的数据，按照式（4）计算得到各投标方案的等额年费用如表2。

按照式（5）计算得到各投标人的价格得分如表3。

如果只考虑投标总价，按照式（1）计算得到各投标人的价格得分将是表4。

通过比较可以发现，投标人A和投标人D的价格得分发生了明显的变化，如果按照一般的评标方法只考虑投标总价，采用式（1）计算价格得分，投标人A由于投标总价最低，价格得分最高，而投标人D由于投标总价最高，价格得分最低，这样导致投标人A中标的可能性大为提高，而投标人D中标的可能性则大为降低。但是如果考虑各方案的全寿命周期成本（等额年费用），采用式（5）计算价格得分，就会发现投标方案A的等额年费用是最高的，而标方案D的等额年费用是最低的，投标人A的价格得分变成最低，投标人D的价格得分变成最高，导致投标人A中标的可能性大大降低，而投标人D中标的可能性大大提高。这种变化有利于我们选择到全寿命周期费用最低的设备。