應(yīng)用價值工程進行設(shè)計方案選優(yōu)及優(yōu)化

/應(yīng)用價值工程進行設(shè)計方案選優(yōu)及優(yōu)化摘要：價值工程是一門技術(shù)和經(jīng)濟相結(jié)合的現(xiàn)代管理科學(xué)，用來分析產(chǎn)品功能和成本關(guān)系，力求以最低的產(chǎn)品壽命周期成本實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能的管理方法。概述了價值工程的內(nèi)容和提高產(chǎn)品價值的途徑。建立了價值工程在設(shè)計方案選優(yōu)中的應(yīng)用程序，利用該程序?qū)δ呈行麻_發(fā)區(qū)一幢綜合大樓的三個設(shè)計方案進行優(yōu)化比選，找出其最優(yōu)方案；并針對最優(yōu)設(shè)計方案的土建工程部分，以工程材料費為對象綻開價值工程分析，對此最優(yōu)方案做了進一步的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：價值工程；設(shè)計方案；選優(yōu)；優(yōu)化1引言價值工程是一門技術(shù)和經(jīng)濟相結(jié)合的現(xiàn)代管理科學(xué)，用來分析產(chǎn)品功能和成本關(guān)系，力求以最低的產(chǎn)品壽命周期成本實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能的管理方法。通過價值工程的應(yīng)用，能使產(chǎn)量和質(zhì)量、質(zhì)量和成本的沖突得到完善的統(tǒng)一。價值工程的主要特點是以運用者的功能要求為動身點，對所探討對象進行功能分析，并做到功能和造價統(tǒng)一，在滿意功能要求的前提下，降低成本。因此，價值工程進行建筑產(chǎn)品功能優(yōu)化是限制工程造價的最有效途徑。在進行各項技術(shù)設(shè)計和技術(shù)改造時，為了使設(shè)計方案能夠以最小的消耗和最大的效益滿意用戶的須要，設(shè)計人員總是擬出若干個方案進行比較選擇。對一個具體的工程項目進行技術(shù)經(jīng)濟分析，就是對不同的技術(shù)方案的經(jīng)濟效果和預(yù)期效果進行計算、分析、評價，將其作為選擇方案和進行決策的依據(jù)，從而在多種方案的比較中選擇出最優(yōu)方案，并對最優(yōu)方案進行進一步的優(yōu)化處理。2價值工程概述價值工程又稱價值分析，是通過對產(chǎn)品的功能分析，使之以最低的壽命周期成本，牢靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能，從而提高產(chǎn)品價值的一套科學(xué)的技術(shù)經(jīng)濟分析方法。它是處理工程造價和功能沖突的一種現(xiàn)代化方法。以通過產(chǎn)品的功能分析來實現(xiàn)節(jié)約資源和降低成本的目的。運用這種方法，就可以通過功能細化，把多余的功能去掉，對造價高的功能實施重點限制，從而最終降低工程造價，實現(xiàn)建設(shè)項目經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的最佳結(jié)合。它包括三個方面：(1)價值工程以功能分析為核心。包括功能定義、功能整理和功能評價等。(2)著眼于壽命周期成本。這就要求在建筑工程造價限制過程中進行決策時，考慮的不僅是項目的建立成本(即生產(chǎn)成本)，還要考慮項目投入運用以后的運用成本，力求達到既能滿意業(yè)主的需求，又使壽命周期成本比較低的目的。建筑產(chǎn)品的壽命周期成本(指從規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工建設(shè)、運用、修理、直到報廢為止整個過程中所發(fā)生的全部費用，包括建設(shè)費用和運用費用兩部分)和建筑產(chǎn)品的功能有關(guān)。從圖1可以看出，隨著建筑產(chǎn)品的功能水平提高，建筑產(chǎn)品的運用費用降低，但是建設(shè)費用卻增高，反之，運用費用增高，建設(shè)費用降低。建設(shè)費用、運用費用和功能水平的變更規(guī)律確定了壽命周期成本如圖1所示的馬鞍形變更，確定了壽命周期成本存在最低值，建設(shè)費用C1的曲線和運用費用C2的曲線的交點所對應(yīng)的壽命周期成本才是最低的，最低壽命周期成本Cmin所對應(yīng)的功能水平F0是從費用方面考慮的最為適宜的功能水平。圖1壽命周期成本和功能水平的關(guān)系(3)價值工程的目標表現(xiàn)為產(chǎn)品價值的提高。這里的“價值”既不是對象的運用價值，也不是對象的交換價值，而是對象的比較價值，是對象所具有的功能和獲得該功能的全部費用之比，可用公式表示為：價值(V)=功能(F)/成本(C)通?？梢酝ㄟ^以下途徑來提高產(chǎn)品的價值：①功能提高，同時成本降低。即；②成本不變，提高功能水平。即；③功能水平不變，降低成本。即；④成本少量提高，功能大幅度提高。即；⑤功能略有下降，成本大幅度下降。即。3運用價值工程進行設(shè)計方案選優(yōu)3.1應(yīng)用程序圖2為價值工程在設(shè)計方案選優(yōu)中的應(yīng)用程序。對象選擇：運用ABC法，將設(shè)計方案分解為A、B、C三類。A類比重大，品種數(shù)量少，作為價值工程的探討對象。功能分析：分析探討對象有哪些功能，各項功能之間的關(guān)系如何。功能評價：評價各項功能，確定功能評價系數(shù)Fi，并計算實現(xiàn)該方案的成本系數(shù)Ci和價值系數(shù)Vi。Vi>1，假如是重要功能，提高成本；Vi<1，則應(yīng)當降低該功能的成本或提高功能水平；Vi=1，該功能不是價值工程的對象，無需進行價值工程分析。支配目標成本：確定對象的目標成本，并以功能評價系數(shù)為基礎(chǔ)，將目標成本支配到各項功能上，作為成本目標C1方案創(chuàng)新及評價：依據(jù)價值分析結(jié)果和目標支配結(jié)果的要求，提出各種方案，用加權(quán)平均找出最優(yōu)方案。圖2為價值工程在設(shè)計方案選優(yōu)中的應(yīng)用程序。一個建設(shè)項目或一個單項工程，可有多種不同的設(shè)計方案，因此在滿意運用功能的前提下，可接受價值工程分析方法進行優(yōu)化設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟分析、方案比較，最終選擇先進適用、經(jīng)濟合理、平安牢靠的最優(yōu)設(shè)計方案。3.2案例分析某市新開發(fā)區(qū)有一幢綜合大樓，其設(shè)計方案對比項目如下：A方案：結(jié)構(gòu)方案為大柱網(wǎng)框架輕墻體系，接受應(yīng)力大跨度疊合樓板，墻體材料接受多孔磚及移動式可拆裝式分室隔墻，窗戶接受單框雙玻璃鋼塑窗，面積利用系數(shù)為92%，單方造價為1500元/m2；B方案：結(jié)構(gòu)方案為大柱網(wǎng)框架輕墻體系，接受應(yīng)力大跨度疊合樓板，墻體材料接受內(nèi)澆外砌，窗戶接受單框雙玻璃空腹鋼窗，面積利用系數(shù)為88%，單方造價為1200/m2；C方案：結(jié)構(gòu)方案接受磚混結(jié)構(gòu)體系，接受多孔預(yù)應(yīng)力板，墻體材料接受標準粘土磚，窗戶接受單玻璃空腹鋼窗，面積利用系數(shù)為80%，單方造價為1100元/m2。各方案功能權(quán)重及功能得分見表1。

表1各方案功能權(quán)重和功能得分表方案功能功能權(quán)重方案功能得分ABC結(jié)構(gòu)體系0.2510108模板類型0.051O109墻體材料0.25897面積系數(shù)0.35987窗戶類型0.10978價值工程原理表明，對整個功能領(lǐng)域進行分析和改善比對單個功能進行分析和改善的效果好。上述三個方案各有其優(yōu)缺點，如何取舍，可以利用價值工程原理對各個方案進行優(yōu)化比選。其基本步驟如下：(1)計算各方案的功能系數(shù)Fi，如表2所示。表2各方案功能支書計算表方案功能功能權(quán)重方案功能權(quán)重加分ABC結(jié)構(gòu)系數(shù)0.2510×0.25=2.5010×0.25=2.508×0.25=2.00模板類型0.0510×0.05=0.5010×0.05=0.509×0.05=0.45墻體材料0.258×0.25=2.009×0.25=2.257×0.25=7.25面積系數(shù)0.359×0.35=3.158×0.35=2.807×0.35=2.45窗戶類型0.109×0.10=0.907×0.10=0.708×0.10=0.80合計9.058.757.45功能系數(shù)Fi9.05/25.25=0.3588.75/25.25=0.3477.45/25.25=0.295注：表2中各方案功能加權(quán)得分之和為：9.05+8.75+7.45=25.25(2)計算各方案的成本系數(shù)Ci，如表3所示。表3各方案成本系數(shù)表方案ABC合計單方造價（元/m2）1500120011003800成本系數(shù)Ci0.3950.3160.2891.000(3)計算各方案的價值系數(shù)Vi，如表4所示。表4各方案價值系數(shù)計算表方案ABC功能系數(shù)0．3580.3470.295成本系數(shù)0.3950.3160.289價值系數(shù)Vi0.9061.0981.021價值系數(shù)排序312由表4的計算結(jié)果可知，VA<VC<VB，即B方案的價值系數(shù)最高，為最優(yōu)方案。4運用價值工程對最優(yōu)方案做進一步優(yōu)化為限制工程成本費用，可以對所選擇的最優(yōu)設(shè)計方案做進一步優(yōu)化。譬如，針對上述最優(yōu)設(shè)計方案的土建工程部分，以工程材料費為對象綻開價值工程分析。將土建工程劃分為樁基圍護工程、地下室工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程四個功能項目，各功能項目評分值及其目前成本見表5。按限額設(shè)計要求，目標成本額應(yīng)限制到12000萬元。表5各功能項目功能評分及目前成本表功能項目功能評分目前成本（萬元）A、樁基圍護工程101500B、地下室工程111480C、主題結(jié)構(gòu)程354710D、裝飾工程395110合計9512800(1)分別計算樁基圍護工程、地下室工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程的功能系數(shù)Fi、成本系數(shù)Ci和價值系數(shù)Vi，如表6所示。表6各功能項目功能、成本、價值系數(shù)表功能項目功能評分功能系數(shù)Fi目前成本（萬元）成本系數(shù)Ci價值系數(shù)ViA、樁基圍護工程100.105315000.11720.8985B、地下室工程110.115814800.11561.0020C、主題結(jié)構(gòu)程350.368447100.36801.0011D、裝飾工程390.410551100.39921.0283合計951.000128001.000(2)依據(jù)目標成本額，計算各工程內(nèi)容的目標成本額，從而確定成本降低額度，如表7所示。表7各功能項目成本降低額計算結(jié)果表功能項目目前成本（萬元）價值系數(shù)Vi目標成本（萬元）成本降低額（萬元）成本降低額排序A、樁基圍護工程15000.898512642362B、地下室工程14801.00201390904C、主題結(jié)構(gòu)程47101.001144202901D、裝飾工程51101.028349261843合計1280012000800由表7計算結(jié)果可知，樁基圍護工程、地下室工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程均應(yīng)通過適當方式降低成本。依據(jù)成本降低額的大小，功能改進依次依次為：主體結(jié)構(gòu)工程、樁基圍護工程、裝飾工程、地下室工程。這樣，目標成本額就限制到志向的水平(12000萬元)；也就是說，最優(yōu)方案的總成本就降到我們所須要的最低值。極應(yīng)用到工程設(shè)計中去，那么，在工程設(shè)計中利用價值工程限制工程造價，提高工程“價值”，是大有可為的。應(yīng)用價值工程對設(shè)計方案進行優(yōu)選，不僅能保證工程質(zhì)量、確保項目功能滿意業(yè)主的要求，更能合理確定和有效地限制工程造價，使有限的投資獲得令人滿意的投資效益。在選擇方案時，應(yīng)全面衡量，利用價值工程進行方案的優(yōu)選，方法直觀、簡潔易行。但值得留意的是，價值工程不僅僅只在工程設(shè)計中應(yīng)用，還應(yīng)當應(yīng)用于建設(shè)項目的全過程，對限制工程造價，提高工程的“價值”能起到更有效的作用。(1)功能項目的選擇應(yīng)力求精確，剔除那些不必要的功能項目、削減過剩的功能項目，使其功能結(jié)構(gòu)趨于合理。(2)成本分析應(yīng)著眼于全壽命周期成本，應(yīng)有全局觀念和長遠眼光，留意生產(chǎn)成本和運用成本的辨證關(guān)系。(3)應(yīng)用價值工程