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1、9 工程工程经济在工程在工程项目中的目中的应用用本章主要本章主要阐述了建筑述了建筑设计方案、施工方案、方案、施工方案、设备更新方案的更新方案的经济分析方法。通分析方法。通过学学习，掌握建筑，掌握建筑设计、施工方案、施工方案、设备更新的更新的经济分析步分析步骤、方法、方法和指和指标体系，熟悉建筑体系，熟悉建筑设计、施工方案的、施工方案的经济分析分析的基本要求和的基本要求和设备经济寿命的确定。寿命的确定。 本章提要本章提要(1)选择合理的技术形式，在满足使用功能要求的条件下力求经济(2)通过一系列技术经济分析，可以从若干个可行方案中选取经济效果最佳的方案(3)通过对方案的技术经济分析，可以使方案不
2、断地得到改进和完善9.1.1 建筑建筑设计方案与工程方案与工程经济的关系的关系第九章工程经济在工程项目中应用（1）固定资产投资估算固定资产投资估算及依据。固定资产投资方向调节税估算。按国家规定，本项目投资方向调节税税率为5%，投资方向调节税估算值为42 5425%=2127万元。建设期利息估算为4319万元，其中外汇为469万美元。固定资产投资总额=建设投资+固定资产投资方向调节税+建设期利息=48 988(万元) 9.1.2 建筑建筑设计方案技方案技术经济分析的步分析的步骤第九章工程经济在工程项目中应用9.1.3 建筑建筑设计方案技方案技术经济分析的指分析的指标体系体系民用建筑设计方案的技术
3、经济指标，一般包括：(1)建筑面积即建筑物各层外墙结构的外围水平面积之和，它包括居住面积、辅助面积、公共辅助面积和结构面积四个部分。(2)有效面积即使用面积，是建筑面积扣除结构面积所余部分。9.1.3.1 民用建筑民用建筑设计方案技方案技术经济分析的分析的指指标体系体系第九章工程经济在工程项目中应用有效面积与建筑面积的换算关系是：有效面积建筑面积-结构面积有效面积=建筑面积/有效面积折算系数如果已知结构面积系数，可用公式计算有效面积折算系数：有效面积折算系数1/(1-结构面积系数) (3)密度指标居住建筑面积毛密度居住建筑总面积/居住区总用地 第九章工程经济在工程项目中应用居住建筑面积净密度居
4、住建筑总面积/居住区居住用地居住建筑净密度居住建筑占地面积/居住用地居住面积净密度居住建筑总居住面积/居住用地 (4)工程造价指建筑物本身，包括基础、设备在内的全部造价，不包括室外工程及附属工程的造价。工程造价又可分为土建工程造价和水电暖卫设备安装工程造价。 第九章工程经济在工程项目中应用(5)施工工期以定额工期或计划工期为标准。(6)主要材料耗用量指用于工程的主要材料，包括钢材、木材、水泥等耗用量。(7)劳动耗用量指住宅建造过程中直接耗用的全部劳动量，可分现场用工和预制厂用工两部分，以工日为单位。(8)一次性投资指为发展某种工业化民用建筑体系而必须购置的专用施工设备，设置混凝土集中搅拌站或生
5、产线、预制厂以及发展新材料所必需的建设投资。 第九章工程经济在工程项目中应用(9)建筑自重建筑自重指标反映新材料、新结构在建筑工程中采用的程度，可衡量建筑技术水平高低。(10)能源耗用它反映某一民用建筑对能源的需求程度，不仅应包括主要墙体材料生产、混凝土预制构件及建筑施工阶段的能源耗用量，还应包括房屋建成后在使用阶段的能源耗用量。 第九章工程经济在工程项目中应用(11)工业废料利用以墙体材料中所含工业废料实物量的百分率表示。(12)房屋经常使用费指民用建筑在使用过程中的折旧、维修费用，可按房管部门规定计算。(13)土地占用指建筑物占用土地，可按实际占用量计算。 第九章工程经济在工程项目中应用(
6、1)建筑面积即工业建筑物外墙结构的外围水平面积。(2)建筑系数它是综合说明建筑设计的经济价值指标，一般用百分数表示。 建筑系数=(建筑物占地面积+构筑物占地面积+堆置场地占地面积)/总平面占地面积100% (3)厂区占地面积厂区所占面积一般指各生产车间、各种仓库和生产动力的建筑物、堆场及供运输成品和材料的道路、铁路和美化厂区的绿化用地等。 9.1.3.2 工工业建筑建筑设计方案技方案技术经济分析的指分析的指标体系体系第九章工程经济在工程项目中应用(4)总产值总产值 是以货币表现的工业企业生产的产品总量，它是各种产品的产量与价格相乘的总和，其单位为：元/年。(5)总产量工业产品以实物单位表示的产
7、品产量(实物量)。即以适合产品的特征、性能并能体现其使用价值的计量单位所表示的产品产量，其单位为：产品产量/年。(6)全员劳动生产率是表示全厂生产产品的劳动效率的指标。以实物量指标表示的计算公式为：全员劳动生产率总产量/全厂人数 第九章工程经济在工程项目中应用以价值指标表示的计算公式为：全员劳动生产率年产值/全厂人数 (7)生产工人劳动生产率计算公式为：生产工人劳动生产率年产值/(生产工人+辅助生产工人)(8)全厂总投资系指全厂基本建设项目和费用的总概算。(9)利润指标净利润。净利润是劳动者为社会创造的一部分剩余产品的价值表现形式。第九章工程经济在工程项目中应用产值利润率。产值利润率的计算公式
8、为：产值利润率利润总额/总产值100%成本利润率。其计算公式为：成本利润率=利润总额/总成本100%资金利润率。其计算公式为：资金利润率利润总额/自有资金100%实际投资利润率。其计算公式为：实际投资利润率资金利润率固定资产/投资总额100%第九章工程经济在工程项目中应用(10)产品成本为生产产品而支出的各种费用，是综合反映经济效果的一个重要指标。计算公式为：单位产品成本产品总成本/年产量 (11)总平面设计方案的评价指标建筑密度指标。是指工业场地内部建筑物、构筑物的占地面积与工业场地占地面积之比。计算公式为：建筑密度=(建筑物及构筑物占地面积+露天仓库、堆场、操作场地面积)/工业厂区占地面积
9、 第九章工程经济在工程项目中应用厂区利用系数。是指工业场地内建筑物、构筑物、露天场地、铁路、道路、广场占地面积与工业场地占地面积之比。绿化系数。绿化系数指厂区内绿化面积与厂区占地面积之比。实物工程量指标。实物工程量指标反映总平面及运输部分的建筑实物量，包括场地平整、土方工程量、铁路长度、道路和广场铺砌面积、排水工程量、围墙长度及绿化面积等。第九章工程经济在工程项目中应用生产经营费用指标。它反映企业生产经营期间总平面部分的经常费用，包括每年的铁路及道路运输经营费，每吨货物运费，铁路和道路及其构筑物的维修养护费用以及厂区绿化费用。 第九章工程经济在工程项目中应用设计方案从纵向(设计深度)上可分为总
10、体设计方案、初步设计方案、技术设计方案、施工图设计方案；从横向上可分为：建筑构造方案，包括：建筑结构方案、屋盖系统方案、围护结构方案、基础结构方案、内外装饰结构方案、室内设计方案等；专业工程方案，包括：工艺方案、运输方案、给水系统方案、排水系统方案、供热方案等。设计方案经济分析常用的方法有三种，即多指标综合评价方法、单指标评价方法和价值工程方法。 9.1.4 设计方案的方案的经济分析与比分析与比较方法方法第九章工程经济在工程项目中应用（1）多指标综合评价方法采用设计方案竞选方式的一般是规划方案和总体设计方案，通常由组织竞选单位组织有关专家组成专家评审组。专家评审组按照技术先进、功能合理、安全适
11、用、满足节能和环境要求、经济实用、美观的原则，并同时考虑设计进度的快慢、设计单位与建筑师的资历信誉等因素综合评定设计方案优劣，择优确定中选方案。评定优劣时通常以一个或两个主要指标为主，再综合考虑其他指标。第九章工程经济在工程项目中应用（2）单指标评价方法单指标可以是效益性指标也可以是费用性指标。效益性指标主要是对于其收益或者功能有差异的多方案的比较选择，可采用第3章中的互斥方案比选的方法选优。对于专业工程设计方案和建筑结构方案的比选来说，尽管设计方案不同，但方案的收益或功能没有太大的差异，这种情况下一般采用单一的费用指标，即采用最小费用法选择方案。采用费用法比较设计方案也有两种方法：一种是只考
12、察方案初期的一次费用，即造价或投资；另一种方法是考察设计方案全寿命期的费用。 第九章工程经济在工程项目中应用（3）价值工程方法价值工程方法是一种相当成熟和行之有效的管理技术与经济分析方法，一切发生费用的地方都可以用其进行经济分析和方案选择。工程建设需要大量的人、财、物，因而价值工程方法在工程建设领域也得到了较广泛的应用，并取得了较好的经济效益。 第九章工程经济在工程项目中应用工期的长短，质量的好坏，材料的节约或浪费，人力能否合理安排使用，工程成本的高低，乃至企业的经营管理，都与施工方案有极大的关系，因此必须对建筑工程项目的施工方案作技术经济分析。施工方案的技术经济分析包括施工组织方案和施工工艺
13、方案，以及采用新结构、新材料的技术经济分析。 9.2.1 施工方案技施工方案技术经济分析的意分析的意义和内容和内容第九章工程经济在工程项目中应用(1)明确方案分析的任务和范围。即明确方案是群体工程的施工方案、单位工程的施工方案，还是工种工程的施工方案，同时收集有关资料。(2)拟订两个以上可行的备选方案。评价新工艺、新技术方案时，应以传统方案作为对比依据。(3)确定反映方案特征的技术经济指标体系。(4)指标计算。(5)方案的分析、评价与选择。9.2.2 施工方案技施工方案技术经济分析的步分析的步骤第九章工程经济在工程项目中应用施工工艺方案，是指分部(分项)工程和工种工程的施工方案。 施工工艺方案
14、虽然各异，但其评价指标不外以下几类：(1)技术性指标技术性指标主要反映方案的技术特征或适用条件。技术性指标可用各种技术性参数表示，例如现浇混凝土工程总量、安装构件总量、构件最大尺寸、构件最大质量、最大安装高度、模板型号、各种型号楼板的尺寸、模板单位经济性指标量等。9.2.3 施工工施工工艺方案的方案的评价指价指标第九章工程经济在工程项目中应用(2)经济性指标经济性指标主要反映为完成工程任务所需要的各种资源消耗。工程施工成本，包括直接人工费、机械设备使用费、施工设施的成本或摊销费等；主要专用机械设备需要量，包括设备台数、使用时间、总台班数等；施工中主要资源需要量，如施工设施所需的枕木、道轨、模板
15、材料、工具式钢支撑、脚手架材料和不同施工工艺方案引起的结构材料消耗的增加量等。第九章工程经济在工程项目中应用(3)效果指标效果指标包括：工程效果指标，如工程工期等；经济效果指标，如成本降低额或降低率，材料资源节约额或节约率等。(4)其他指标其他指标如额外增加的材料资源，施工安全性，对环境的影响以及施工临时占用的建筑红线以外的场地面积和所需的主要材料资源、专用设备等。第九章工程经济在工程项目中应用施工组织方案是组织单位工程施工或全工地性的施工管理方案。这类方案中虽然包含有施工工艺，但主要是施工组织的方法。评价施工组织方案的技术经济指标有：(1)技术性指标占地面积；技术工作、工程质量保证体系；施工
16、均衡性，如：9.2.4 施工施工组织方案的方案的评价指价指标第九章工程经济在工程项目中应用主要工种工程施工不均衡系数计划期高峰工程量/计划期平均工程量主要材料、资源消耗不均衡系数计划期高峰材料、资源耗用量/计划期平均材料、资源耗用量劳动消耗量的不均衡系数计划期高峰劳动消耗量/计划期平均劳动消耗量(2)经济性指标施工单位的固定资产和流动资金的占用量；工程成本，包括直接人工费、机械设备使用费、施工现场管理费等；第九章工程经济在工程项目中应用主要专用设备需要量；主要材料、资源耗用量；三大材料(钢材、木材、水泥)的节约量；劳动生产率。(3)效果指标如工程总工期，从主要项目开工到全部项目投产使用为止的时
17、间，其中包括施工准备期。第九章工程经济在工程项目中应用(4)其他指标反映施工组织方案特点的其他指标有： 机械化施工程度=机械化施工完成工作量/总工作量工厂化施工程度=预制加工厂完成的工作量/总工作量临时工程投资比例=全部临时工程投资额/建筑安装工程总投资第九章工程经济在工程项目中应用施工方案包括前述的两大类，具体来说常见的有施工机械的选用、水平运输方案、垂直运输方案、构件吊装方案、基坑支护方案、模板方案、混凝土浇注与运输方案、脚手架方案、现场平面布置方案、劳动力调配方案、现场机械设备调度方案、施工流水作业方案等。这些方案的比较与选择，一般常见的问题可由施工管理人员根据经验迅速地做出选择，而对于
18、复杂的问题，则需要进行分析、评价与比较，才能做出正确的选择。 9.2.5 施工方案的施工方案的经济分析与比分析与比较的方法的方法第九章工程经济在工程项目中应用施工方案比较与选择的方法有如下几种：(1)多指标综合评价法即根据9.2.4所述的指标体系，对于具体方案选择多个指标进行综合的评价选择。通常以其中的一个或两个指标为主，再综合考虑其他因素来确定最优方案。 (2)单指标评价法施工方案的比选中，常采用的是单指标评价法，即根据一个单一的效益性指标或者费用性指标比较方案的优劣，其中以最小费用法用得最多。 第九章工程经济在工程项目中应用(3)价值工程方法价值工程方法作为一个方便实用的经济分析方法，在施
19、工方案的经济分析中也得到较好的应用。利用价值工程方法，可对建筑材料、构配件及周转性工具材料的代换进行价值分析，也可直接用于方案的经济比较。第九章工程经济在工程项目中应用【例9.2】某厂贮配煤槽筒仓由3组24个直径为11m，壁厚200mm的圆柱型薄壁连体仓筒组成。工程体积庞大，地质条件复杂，施工场地狭小，实物工程多，结构复杂。设计储煤量为4.8万t，预算造价近千万元，为保证施工质量，按期完成施工任务，施工单位决定在施工组织设计中开展价值工程活动。(1)对象选择具体情况如表9.4所示。(2)功能定义 (3)功能整理 筒仓工程功能系统图，如图9.1所示。 第九章工程经济在工程项目中应用(4)功能评价
20、和方案创造 (5)施工方案评价评价情况和具体打分结果如表9.5所示。 利用“给分定量法”对施工方案作进一步的分析，见表9.6所示。 各方案的预算成本及价值指数如表9.7所示。 (6)翻模施工方案的进一步优化 (7)效果评价 第九章工程经济在工程项目中应用表表9.4 某筒某筒仓工程各工程各项指数指数预算算 工程名称指标地下基础(%)框架结构、钢漏斗(%)底环梁、筒仓(%)施工时间152560实物工程123454施工机具占用113356人工占用172954施工难度 51679第九章工程经济在工程项目中应用图9.1 筒仓工程功能系统图 第九章工程经济在工程项目中应用表表9.5 评分分结果表果表 第九
21、章工程经济在工程项目中应用第九章工程经济在工程项目中应用表表9.6 给分定量法施工方案分定量法施工方案评价表价表 第九章工程经济在工程项目中应用表表9.7 各方案各方案预算成本及价算成本及价值指数表指数表 第九章工程经济在工程项目中应用设备更新，从广义讲应包括设备修理、设备更换、设备更新和设备现代化改装；从狭义上讲，设备更新指以结构更加先进、技术更加完善、生产效率更高的新设备去代替不能继续使用及经济上不宜继续使用的旧设备。 9.3.1 设备更新概述更新概述9.3.1.1 设备更新的含更新的含义第九章工程经济在工程项目中应用(1)自然寿命，或称物理寿命。它是设备从全新状态投入使用直到不能保持正常
22、使用状态而予以报废的全部时间期限。(2)技术寿命。它是设备在市场上维持其价值的时期(设备产品寿命周期)，也即一种使现有设备报废的新设备出现之前的一段时期。技术寿命一般短于自然寿命。(3)经济寿命。它是指给定的设备具有最低等值年成本的时期，或最高的等值年净收益的时期。 9.3.1.2 设备的的经济寿命寿命第九章工程经济在工程项目中应用设备在使用及闲置过程中将发生两种基本形式的磨损，即有形磨损和无形磨损。有形磨损是机器实体发生磨损，又称为物理磨损；无形磨损是机器设备在价值形态上的损失，又称为经济磨损。有形磨损按其产生的原因，又可分为因使用产生的磨损和因自然力的作用而产生的磨损，前者称为第一类有形磨
23、损，后者称为第二类有形磨损。设备价值的两重性决定着磨损的两重性，两重磨损同时作用在机器设备上。有磨损就要有补偿，两重磨损形式与补偿方式之间的关系如图9.2所示。 9.3.2 设备磨磨损及及补偿方式方式第九章工程经济在工程项目中应用图9.2 设备磨损形式与补偿方式之间的关系 第九章工程经济在工程项目中应用9.3.3 设备经济寿命的确定寿命的确定确定设备的经济寿命，就是寻求设备在使用过程中投资的分摊成本费与年使用费的总和为最小的时刻。在这个时刻之前，或者在这个时刻之后，其总费用都会增加。所以，从设备投入使用到投资的分摊成本费与年使用费的总和为最小的时刻所经历的时间，就是设备的经济寿命。 9.3.3
24、.1 经济寿命确定的准寿命确定的准则第九章工程经济在工程项目中应用假设设备的原值(即投资费用)为P，设备在第n年的净残值为Ln,设备已使用的年数为T，则每年平均分摊投资成本为P/T。一方面，随着使用年数T的增长，每年分摊的投资成本将逐渐减少；另一方面，设备的维修费用、燃料、动力消耗等使用费用又逐渐增加，这一过程叫做设备的低劣化。用A1表示第1年机械设备的使用费用(运营成本费用)，用G表示因低劣化而使设备使用费从第2年起的增加值，如图9.3所示。 9.3.3.2 经济寿命的静寿命的静态计算方法算方法第九章工程经济在工程项目中应用T年内每年使用费用的平均值为A1+G(T-1)/2。因此，设备每年平
25、均的投资成本和使用成本之和称为总成本，其表达式为：为了使平均年总成本达到最小，令dC/dT=0，有：第九章工程经济在工程项目中应用【例9.3】某一设备的原值为7200元，第1年的使用成本费为800元，以后每年递增650元，预计残值为0，试用静态分析法确定其经济寿命期。【解】由公式(7.22)得：T0=2(7200-800)/650=5(年)即经济寿命期为5年。 第九章工程经济在工程项目中应用图9.3 现金流量图 第九章工程经济在工程项目中应用动态分析法就是要考虑资金的时间价值，假设设备一次性投资费用按利率i在T年中分摊成本为：AC1(T)=（P-Ln）(A/P，i，T)+Lni又假设设备年平均
26、使用费用为AC2(T)：从而设备的年平均费用为： 7.3.3.3 经济寿命的寿命的动态计算方法算方法第九章工程经济在工程项目中应用【例9.4】设利率i=10%,设备逐年减少的残值如表9.8所示。用动态分析法确定例7.3中设备的经济寿命期。【解】列表计算，见表9.8。从表可知，最小的年平均费用为3942元，对应的经济寿命期3年。 第九章工程经济在工程项目中应用表表9.8 经济寿命寿命计算表算表 第九章工程经济在工程项目中应用9.3.4 设备更新分析方法更新分析方法原型设备更新分析，就是假定企业的生产经营期较长，并且设备一旦选定，今后均采用原型设备重复更新，这相当于研究期为各设备自然寿命的最小公倍
27、数。原型设备更新分析主要有三个步骤：确定各方案共同的研究期；用费用年值法确定各方案设备的经济寿命；通过比较每个方案设备的经济寿命确定最佳方案，即旧设备是否更新及新设备未来的更新周期。9.3.4.1 原型原型设备更新分析更新分析第九章工程经济在工程项目中应用【例9.5】某企业现有一台机器A，目前市场上另有与机器A相同功能的两种机器B和C，这三台机器构成了互斥方案组。现有机器A还有5年使用期，机器B和C的自然寿命分别为6年和7年，机器各年的现金流量见表9.9所示。设基准收益率为10%，试采用原型设备更新分析方法，比较三个机器方案的优劣。【解】研究期为5、6、7的最小公倍数210年。采用费用年值法确
28、定各台机器的经济寿命，A机器有5个更新策略；B和C分别有6个和7个更新策略，更新分析的互斥策略数为5+6+7=18个。各机器年平均费用最低的策略所对应的使用期限即该机器的经济寿命。第九章工程经济在工程项目中应用计算三个方案的经济寿命，见表9.9所示。ACA2=10400(元) ACB4=13114(元)ACC7=9028(元) 各方案不同更新策略的年平均费用见表9.9所示。其中，旧机器A的经济寿命为2年，新机器B的经济寿命为4年，新机器C的经济寿命为7年。在研究期210年内，以各方案机器经济寿命对应的年平均总成本为比较依据，方案C为最优。因此可得出结论，采用新机器C更新现有设备A，机器C未来的
29、可更新周期为7年。 第九章工程经济在工程项目中应用表表9.9 各方案机器各方案机器经济寿命寿命计算表算表 第九章工程经济在工程项目中应用新型设备更新分析，就是假定企业现有设备可被其经济寿命平均年费用最低的新设备取代。 9.3.4.2 新型新型设备更新分析更新分析第九章工程经济在工程项目中应用【例9.6】假定例9.5中的现有机器A可采用经济寿命内年平均费用最低的新机器进行更新，试进行更新决策。【解】在能对现有机器A进行更新的新设备中，机器C在其经济寿命7年内的年平均费用为9028元，低于机器B在其经济寿命4年内的年平均费用11 221元，故将机器C作为现有机器A的潜在更新设备，这相当于在B、C机
30、器的13个互斥策略中选择了一个策略C7，这样策略数减少为12个。由于7年后，各策略的现金流量相同，故选择新机器C的经济寿命7年为研究期，采用总成本现值法并根据表9.9中数据比较机器方案。第九章工程经济在工程项目中应用PCA1=11 400(P/F,10%,1)+9028(P/A,10%,6）=49 683(元) PCA2=10 400(P/A,10%,2)+9028(P/A,10%,5）=52 273(元)PCA3=10 505(P/A,10%,3)+9028(P/A,10%,4)=54 743(元) PCA4=10 928(P/A,10%,4)+9028(P/A,10%,3）=57 092(
31、元) PCA5=11 591(P/A,10%,5)+9028(P/A,10%,2)=59 607(元) 第九章工程经济在工程项目中应用【例9.7】假定例9.5中经济寿命内年平均费用最低的新机器C缺货，难以采购，只能采用机器B对现有机器A进行更新，试进行更新决策。【解】采用机器B的经济寿命4年作为研究期，采用总成本现值比较设备方案：PCA1=11 400(P/A,10%,1)+12 816(P/A,10%,4)=50 989(元) PCA2=10 400(P/A,10%,2)+12 816(P/A,10%,3) =49 921(元) PCA3=10 505(P/A,10%,3)+12 816(P/A,10%,2)=48 637(元) 第九章工程经济在工程项目中应用
