建设项目工期与成本优化研究

2022-03-05 08:23:40 | 浏览次数：

摘要：项目工程的生命周期分为可行性研究、规划、设计、招标、施工、维护等各阶段。其中设计阶段为工程生命周期中最重要的阶段，唯有正确的设计成果，才能达到理想的工程标的。本研究针对建筑阶段做探讨。根据建筑工程管理和项目管理的理论，搜集国内多年来执行许多项目管理案例资料与经验，加以分析整理，针对建筑项目管理进行深入分析和研究。

关键词：建筑项目管理

一、引言

近年来建筑工程中管理的技术逐渐被重视。以往对工程只着重功能、品质的内在需求与硬体设施的外观而已，但现在对于工程的经济性、使用性、机能性、人文化的性能也开始受到重视，要达成此工程目標，极需具专业技术能力的团队，执行建筑管理。有鉴于此，本研究针对建筑阶段做探讨。根据建筑工程管理和项目管理的理论，搜集国内多年来执行许多项目管理案例资料与经验，加以分析整理，针对建筑项目管理进行深入分析和研究。

二、理论基础

项目管理成功的关键因素的定义是指一种足以影响项目成功失败的能力、技术或其他因素就是项目管理的关键点，如能对这些可能影响项目的变数加以有效的管理、维护、控制及预防，便可确保项目成功的机率。在传统的项目管理理论中，时间、成本、品质被认定是影响项目管理的成功基本关键因素，但近年来在项目管理理论上，学者们对于项目管理关键成功因素深入研究与探讨后，发表的学说论点所涵盖的范畴相当广泛。影响项目成功与否的因素众多，项目进行当中，任何一个环节无法配合，就会造项目的失败。Thamhain，Wilemon（1982）研究发现，新的项目管理方法需要更广泛的人因技术和能力（Human skills and competence），研究发现某些技术与建立多种学识能力的团队有关，这些能力包含激励团队成员、发展健康的工作气候、管理冲突以及在各组织层级能有效地沟通。

James，Gray，Joseph（1996）研究指出，成功关键因素（Critical Success Factors； CSF）的组合能够应用在任何项目上，不论项目的特征或是发展方法论。其中时机（timing）是被公认为众多要素中的主要因子，辨识出最上层的要素与建立适当的计划去综括预期成果、共同理念、项目使命，以及实现这些预期成果的承诺，而这些要素也与倾向评选中级评等使用者的参与有关，最后，最下层的要素才是项目管理技术性要素，其中包括项目管理系统的营销、进度的监控、以及常在项目发展期间才会发现到的各种解决问题的活动（troubleshooting activities）。

王瑞琛等（1997）归纳项目管理关键成功因素为：（1）要有高级主管全力的支持；（2）项目主管应要有足够的专业经验，管理能力及决策的权力；（3）公司要给予项目人员适当的专业及管理训练；（4）应有适度的幕僚、经费及支援单位的协助；（5）要有适合公司文化、体制的项目团队。Robert K. Duke（1997）研究发现，通过对项目各个明确阶段加强项目管理控制，是项目能够成功的主要原因。

项目预算超支、延期结案、成效不彰，这些问题是项目出资者最不愿意遇到的。而项目成本管理就是让项目经理能在“预算不超支”的状态下，达成目标的各项流程。不过，管理并控制好成本并不容易，因为在项目执行的过程中，很容易遇到事情愈做愈多（范畴改变）、进度落后（时间延宕），或是品质达不到要求（成果不佳）等情况，这些项目的变因，都会让成本变动。虽然项目目标与现状的差距永远存在，没办法完全消弭，但是还是可以透过管理，尽量减少变异，让状况永远在掌握之中。项目管理知识体系中，对于项目成本管理主要包括资源规划、成本估算、预算编列和成本控制。透过这样的成本管理流程，有助于将项目成本的变异降至最低。在项目的规划阶段，透过工作分解结构（WBS ，Work Breakdown Structure）确定项目范畴包括哪些活动之后，便可预估每一项作业的成本，转换为货币单位，然后逐项加总，完成成本估计。工作分解结构拆分得愈详细，成本的估计就愈精准。成本估计完成后，就进入决定预算的流程。项目的成本预算，就像一座金字塔，由工作分解结构中各项活动的成本，汇整为细目成本，再逐层向上汇整出总预算。在决定预算时，最重要的是“成本绩效基准”（cost performance baseline），它将成为往后执行项目的过程中，在每一个时间点上测量、监督、控制项目成本、执行进度的比较基准。建立了包含所有核定预算的成本绩效基准之后，最后进入控制成本阶段。根据项目管理知识体系（PMBOK）的说明，控制成本是监视项目地进行情形，随时更新项目预算及管理成本基准变更的流程。项目经理必须确保所有变更申请，都能及时采取行动，且能适当管理；同时也必须监视成本绩效，以及资金支出的工作绩效。

资源规划的目的是要确定项目活动所需的物资种类，以及每种物资的需要量，包含人力、设备和材料等，最终的结果是产生一份项目物资需求清单，这份清单也是成本估算的基础。任何项目的资源（人力、设备和材料）并不是具有无限能力且随时能够取得的，因为项目的费用、技术水准和时间等因素的影响，几乎所有项目皆会受到资源的限制。

项目资源规划的制定，主要依据工作分解结构、项目范筹定义、历史资料、资源需求评估信息和工作进度规划等，透过一些方法如组织策略、专家评估或统计数学模型等来实现，其产出就是一个项目资源需求计划。

1994 年吴谦等人提出以二维动态规划模式（Two-Dimensional Dynamic Programming）解析重复性施工排程，其主要考虑重复性工程的劳务资源连续使用的特性，同时假设作业施工速率为时间的函数，而非固定值，其采用工程总直接成本最小化为准则，不仅分析重复性工程各项作业的劳务资源最佳使用量及其进场施作时间点，同时亦可以评估工程项目因延后开工或提前完工所对应的最低成本与各项作业的最佳决策。

1998 年Harris 与Ioannou 依据CPM 的概念发展一套适用于水平及垂直构造的排程法，先建立作业与作业间的控制点（Controlling Point）并依此区别重复性工程排程中的关键作业（Critical Activity）及控制路径（controlling sequence）。2002 年Yang 依上述观念落实于实际演算法则，并完成针对RSM 重复性工程排程设计的应用程式（Repetitive Project Planner， RP2）。

2000 年刘江针对重复性工程排程阶段的时间成本权衡技术，以基因演算法（Genetic Algorithms）的搜寻技术，建立能同時考量项目赶工的时间与成本解析模式。

通过对上述研究结果分析，要实现工程最低总成本的目标，需要开展工期与费用的优化，我们采用常见的最低费用加快法，假定工程项目的直接费用与工时正相关，找出工程工期提前的约束因素，对于直接费用率最小的施工活动进行压缩，直到将正常的（下转封三）（上接第318页）工期进度不能压缩为止，可以算出每次工期缩短后的工程项目的直接费用、间接费用和总费用。成本最低的工期就是我们所寻求的成本优化最优工期。

三、提升建筑项目工期和成本管理的方法

1. 项目成本管理的方法。在项目成本管理的资源规划阶段所产生的资源需求计划是接下来的估算成本的参考基准，依据此资源需求计划来估算项目成本，产生成本管理计划。估算成本常依赖过去的经验去推估或使用历史资料建立成本估算统计模型，以下就几种常见的估算方法进行说明。

1.1类比估算法：又称为由上而下（Top-Down）估算法，此估算法于项目初期信息有限时常使用。它是从过去相同性质（类似）的项目，撷取其中的实际成本数值，当作现有项目预估成本的依据。进行类比估算时，常运用专家判断及历史信息，增加估算准确度。故又称作专家估算法或经验估算法。它的优点是估算快速、省时且花费少，缺点是较不精确。

1.2由下往上估算法：此估算为从个别的工作项目开始预估，再进行加总计算整个项目的总成本。此方法因为是从细部成本由下往上累加上去来得到总和，故称由下往上估算法。当估算的项目愈细，其估算精确度愈高。使用此方法的缺点是需要较多时间，花费较高且较易垫高估算成本。

1.3参数估算法：参数估算法是使用历史资料及其变数的统计关系，求得参数估算值。它是一种建构统计模型的技术，利用项目特性来计算项目成本，模型可以简单，也可以复杂，视情况而定。如建筑业中，地面、天花板每平方米的费用各为多少，电缆的每一米费用为多少等。此种方法的精确性依赖于可以量化的参数及模型的可测量性。

1.4三点估算法：此方法为透过考量成本的不确定性与风险来改善估算精准度。三点估算法将成本区分成三种情况：最可能值Cm、乐观值Co 及悲观值Cp，然后依据下列公式推估成本。三点估算法的优点是较为精确，能清楚呈现成本不确定性的范围。项目成本管理中常要进行多次的成本估算，每次估算的时期不同，详细程度与精确程度的要求也不尽相同。一般来说，依据不同时期将估算成本分为三种：初步估算、控制估算及最终估算。项目成本估算错误常有多种原因，例如：项目的不确定性及缺乏准确的信息、设计或需求的改变、工作无效率、欠缺有效的沟通及管制、估算者的过度自负或是环境中经济或社会变数的影响。项目成本若高估，有可能失去得标的机会；项目成本若低估，虽然有利于赢得合约，但项目执行超支预算的机率可能较大。为改善成本估算精确程度，于原始估计当中加入应变准备金（Contingency reserves）以减少不确定性之影响，项目风险越高所预留经费越多。另外，减少需求及计划的任意与非必要变更、提升效率、加强有效的沟通以及寻求专业估计人员或是有丰富工作经验的人的协助都有助于成本估算的精确度。最后，对于长远的项目计划而言，必须将环境中经济或社会变数纳入考虑，进而建立一个通用性原则以方便未来项目价格上的调整（吴明泉，2011）。

2.项目预算编列的方法。项目预算编列是要将成本估算分配到个别的子项目或工作任务里。成本估算的输出结果是预算编列的基础与依据。项目预算编列主要有两种基本方法：由上往下估算法和由下往上估算法。采用哪一种方法，与项目组织的决策有关。

2.1由上往下估算法：这种方法主要仰赖中、上项目管理人员的经验和判断。这些经验和判断可能来自于历史资料库或相关项目的实际信息。此方法的第一步骤是由项目的中上项目管理人员对项目的总体成本、构成该项目的子项目的费用进行估算，这些费用再分配给予基层的项目管理人员，项目管理人员依据被分配到的费用基础上，进行子项目任务的费用规划。

2.2由下往上估算法：由下而上的方法是利用工作分解结构对项目的所有工作任务的时间和成本进行估算。所有工作任务费用估算的总和就形成了项目总成本的直接估算。项目经理在此成本的估算上加上适当的间接费用，如管理费用、不可预见风险的应急费用等以及项目要达成的利润目标就形成了项目的总预算。由上往下估算法和由下往上估算法各有其优缺点。从实务上来说，一般组织高层管理人员会常用由上往下估算法来编列预算，因为他们觉得由下往上估算法会有造成预算被夸大的风险，高层管理人员认为基层项目人员会为自己所负责的子项目或工作任务寻求较充裕的资源而浮报费用。此外资金的分配是管理高层很重要的权力，一般组织不会轻易释放。项目预算编列最主要的目的就是产出项目成本基准，之后的项目成本控制阶段基于此成本基准线进行成本执行监控、项目绩效评估、发现成本偏差以及进行修正措施，以确保项目能在预算内完成。与项目成本估算一样，项目的预算编列也需考虑预算不足的问题，通常造成预算不足是因为一些不可预见的风险所导致，如天灾（刮风或地震）造成的项目延宕、劳工安全要求加严导致劳工保险成本上涨，国际政治经济情势变动导致原物料上涨等。针对此种不可预见的风险所导致的成本增加，会额外编列一笔费用来因应，此笔费用叫管理准备金（Management reserves）。项目的最后的预算编列就是管理准备金加上经过由上往下估算法或由下往上估算法所评估的项目成本基准所组成。

四、提升建筑项目工期和成本管理的对策

在该项目管理过程中，项目团队有针对之前类似项目出现的问题，制定了高效的沟通计划以提高沟通效率，进行了合理规模估算，加强度量分析以提高质量管理水平，虽然该项目具有较高的复杂性和抽象性，但最终取得了较好的效果，项目交付非常成功。

1.提高溝通效率。制定高效的沟通机制以提高沟通效率。明确了沟通对象、沟通方式、沟通计划，解决了什么时候、与什么人、以什么样的方式、沟通什么样的内容的问题。

2.合理估算规模。在规模估算过程中，该项目运用了德尔菲估算法，并对于与上之前项目类似的功能I、功能P、功能0等由专家结合类比估算法进行规模估算，以提高规模估算准确度，

3.加强度量分析。在该建筑企业产品开发项目管理管理过程中，运用计划度量图、需求度量图、规模度量图、缺陷度量图、工作量度量图，这些图中采用了完成日期偏差率、完成日期偏差天数、需求稳定度、代码阶段规模偏差率、缺陷引入比例、阶段缺陷排除有效性、工作量偏差率、各类活动工作量比例、质量成本比例等度量项。

参考文献：

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