焦隆華， 侯云飛， 吳　衛(wèi)， 李　婕

(1.湖南省永龍高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司， 湖南 永順　416700；　2.長沙理工大學(xué)， 湖南 長沙　410114)

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價值工程在龍永高速公路路線方案優(yōu)選中的應(yīng)用

焦隆華1， 侯云飛2， 吳衛(wèi)1， 李婕1

(1.湖南省永龍高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司， 湖南 永順416700；2.長沙理工大學(xué)， 湖南 長沙410114)

摘要：基于價值工程理論，將層次分析以及模糊綜合評價模型應(yīng)用于高速公路項目路線優(yōu)選中，創(chuàng)新了路線選取的模式。以龍永高速公路為實例進行價值分析，優(yōu)選出適合項目發(fā)展的路線方案，對今后高速公路項目提供了一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：價值工程； 高速公路； 路線優(yōu)選

0引言

高速公路項目路線方案的優(yōu)選，在高速公路項目建設(shè)前期尤為關(guān)鍵。走向選擇是否正確，路線布置是否合理，關(guān)鍵控制點的位置是否合適，線路設(shè)計質(zhì)量是否合格，都將直接影響到項目建成后功能的實現(xiàn)，并且決定高速公路項目運營后的整體的經(jīng)濟效益和社會效益，乃至國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。

1價值工程理論

價值是功能和效用的統(tǒng)一。價值工程的目標是用最低的壽命周期成本實現(xiàn)一些必要功能以獲得最大的綜合效益，即最大限度地使得價值得以提升。不同于傳統(tǒng)的價值觀，它是一種具有競爭意識和系統(tǒng)意識的現(xiàn)代價值觀。在《價值工程的基本術(shù)語和一般工作程序》中，將價值表示為對象的所有功能與獲得功能的全部費用之比，數(shù)學(xué)表達式為：

式中: V為價值；F為功能(指功能強度)；C為全壽命周期費用。

可知，功能與成本比值大小可以衡量研究對象的經(jīng)濟效益的高低，價值工程中的價值因為不受歷史范疇的限定，研究對象不是商品也不經(jīng)過勞動交換，應(yīng)用更為廣泛，在所有發(fā)生功能和費用的場所中都存在價值工程。它的量值大小取決于功能實現(xiàn)程度高低和全壽命周期費用的多少。

1.1功能

功能概念是價值工程的分析核心。路線設(shè)計的基本目標就是要滿足使用者所需要的功能。價值工程作業(yè)實施的過程，就是為高速公路路線設(shè)計尋求以“功能”為核心的解決方案的過程，這其中，功能分析是關(guān)鍵，功能分析可以得出哪些功能是必須的哪些功能是不必要的，這樣有助于更好的進行功能整合。功能的定性分析是功能價值評價的準備工作，是必要的條件，功能分析是通過功能與成本匹配關(guān)系定量計算對象價值大小，確定改進對象的過程。

1.2成本

高速公路的成本信息包括初始成本和全壽命周期成本兩大類。初始成本是指高速公路的建成成本，它包括前期策劃成本、招標成本、設(shè)計成本、建設(shè)成本、施工成本等。全壽命周期成本包括的生產(chǎn)成本和使用成本，分別指開發(fā)、研制、設(shè)計、制造階段的費用和在使用過程中能源消耗、維修及管理的費用。設(shè)計項目的壽命周期成本與其功能有關(guān)，設(shè)計功能水平高相應(yīng)地建設(shè)成本也會高而使用成本會減少，反之即反。

1.3計算流程

價值工程是有序的群體性活動，其計算流程如圖1所示。

圖1　價值工程計算流程圖

2龍永高速公路路線方案設(shè)計

龍永高速公路在研究路線走廊帶時，充分分析安吉高速公路規(guī)劃的路線走向，結(jié)合本項目沿線的主要城鎮(zhèn)分布和主要控制點所確定的總體走向，通過對項目區(qū)域的數(shù)字高程模型圖的研究，有價值的路線走廊帶有3條，如圖2所示，具體的工程量表見表1。

圖2　走廊帶方案示意圖

表1 走廊帶主要工程量表路線方案路線長度/km計價土石方/萬m3排水防護工程/km1東線走廊帶24.073803.891460692中線走廊帶33.953980.131528373西線走廊帶19.882760.24167680特殊路基/m路面/(100m3)涵洞/道特大、大中橋(m/座)隧道/(m/座)1580589.08667220/254856/31960642.007611532/325432/41380520.92505312/174576/1橋隧比/%分離立交/座互通立交/處通道/座天橋/座征用土地/hm233.6321523154.450.0121420214.226.4211023126.5

3功能指數(shù)計算

3.1構(gòu)建功能評價指標體系

高速公路不同于其他普通公路，從設(shè)計到施工到運營都有著更高的要求。在分析高速公路功能特征的基礎(chǔ)上，構(gòu)建龍永高速公路功能評價指標體系，見表2。

表2 龍永高速公路路線方案功能評價指標體系一級指標二級指標提高日常生活的便利促進當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展促進政治和國家安定社會效益提高當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè)率減少土地利用面積減少對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干擾減少噪聲污染減少對水環(huán)境的污染生態(tài)和諧減少對生物環(huán)境的破壞減少對大氣環(huán)境的污染一級指標二級指標排水設(shè)計路網(wǎng)負荷度技術(shù)設(shè)計路網(wǎng)連通度設(shè)計交通量周邊附屬設(shè)施及綠化美觀舒適行車舒適

3.2層次分析法確定指標權(quán)重

1) 構(gòu)造判斷矩陣:

本項目邀請了10位專家采取打分的方式得出判斷矩陣，以生態(tài)和諧指標為例，構(gòu)造判斷矩陣如表3所示。

表3 生態(tài)和諧準則層判斷矩陣準則F2kF21F22F23F24F2111/21/23F22—113F23——12F24———1

2) 判斷矩陣的一致性檢驗:

以生態(tài)和諧指標為例，經(jīng)過計算，得知準則層生態(tài)和諧指標的判斷矩陣的λmax=4.1174；

判斷矩陣偏離一致性的指標CI=0.0390；

隨機一致性比率：

由此得知，判斷矩陣的一致性符合要求。

3) 指標的權(quán)重計算:

一致性檢驗合格后，根據(jù)AW=λmaxW求解特征根，求出正規(guī)化特征向量的分量Wi，即為相應(yīng)指標的權(quán)重。

① 目標層權(quán)重向量為：

② 社會效益權(quán)重向量為:

③ 生態(tài)和諧權(quán)重向量為:

④ 技術(shù)設(shè)計權(quán)重向量為:

⑤ 美觀舒適權(quán)重向量為:

3.3模糊綜合評價計算功能評分

1) 建立評價集：

本項目組建評價小組，分別對各方案打分(1～10分)，以生態(tài)和諧指標為例，評價結(jié)果如表4所示。

表4 生態(tài)和諧指標評價結(jié)果方案F21F22F23F24168882878838878

2) 進行模糊判斷：

社會效益指標：

生態(tài)和諧指標：

技術(shù)設(shè)計指標：

美觀舒適指標：

運用層次分析及模糊綜合評價得出:方案1的功能評分7.5712，方案2的功能評分為8.1212，方案3的功能評分為7.9918。

3.4功能指數(shù)計算結(jié)果

上式中Fi是第i個研究對象的技術(shù)指數(shù)；fi是對應(yīng)的技術(shù)評分；i為評價對象的總個數(shù)。

方案1、方案2、方案3的技術(shù)指數(shù)計算分別見F1、F2、F3：

4成本指數(shù)計算

龍永高速公路路線方案1、方案2、方案3的全壽命周期成本匯總見表5。

表5 方案成本估算表萬元一級指標二級指標方案1方案2方案3全壽命周期成本前期成本C132332.8821112.3238776.13施工成本C240367.1643145.651832.62運營成本C328706.7816678.9825675.87汽車運輸成本cs132490.2110986.0712147.87在途時間成本cs213087.128789.0612768.98生態(tài)損失成本ch112876.986346.098765.22空氣、水污染損失成本ch117689.028578.7612134.22噪聲污染損失成本cp9449.859345.129899.09估算匯總187000125000172000

表6 各方案成本系數(shù)方案成本系數(shù)Ci10.386420.258230.3554

經(jīng)計算結(jié)果表明，3個方案的成本系數(shù)中，方案2的成本系數(shù)最低，說明成本的造價最低，其次是方案3，成本系數(shù)最高的是方案1，相對來說，造價最高。

5價值指數(shù)計算

方案1：

方案2：

方案3：

從功能指數(shù)上看，路線設(shè)計方案2的設(shè)計是最優(yōu)的，其次是方案3，方案1沒有優(yōu)勢；從成本指數(shù)上看，方案2依然優(yōu)于方案3。

因此，應(yīng)用價值工程理論將技術(shù)性的指標與經(jīng)濟性的指標結(jié)合起來分析，采用價值指數(shù)的大小衡量，經(jīng)計算可得方案2的價值指數(shù)最大，為1.3280，說明方案2在功能與成本之間匹配性好，能夠充分發(fā)揮最佳效益，故將其選為最優(yōu)路線設(shè)計方案。

6結(jié)論

通過對龍永高速公路建立功能、成本指標體系，運用價值工程理論對3個方案進行綜合評選，更好的將龍永高速公路的功能與成本實現(xiàn)統(tǒng)一， 技術(shù)性與經(jīng)濟性實現(xiàn)最優(yōu)配置，達到了最佳的效果。本文提出的理論方法保證了路線設(shè)計的正確性、科學(xué)性以及合理性，為以后的高速公路路線方案比選提供了一些思想上的指引和幫助，有利于提高高速公路項目路線設(shè)計階段的效益和效率，對于我國高速公路項目實現(xiàn)更快更好的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

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中圖分類號：U 412.32

文獻標識碼：A

文章編號：1008-844X(2016)01-0006-03

作者簡介：焦隆華(1987-)，男，主要從事高速公路工程造價及合同管理工作。

基金項目：湖南省交通運輸廳科技進步與創(chuàng)新項目(201232)

收稿日期：2015-12-29