建筑成本模型概覽

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【摘要】本文主要介紹建筑成本模型概述、發(fā)展、建立，并以美國(guó)的快速估價(jià)模型為例介紹其應(yīng)用模式。
【關(guān)鍵詞】工程估價(jià)   建筑成本模型   快速估價(jià)模型  

前言
        中價(jià)協(xié)2009年5月發(fā)布了《建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程造價(jià)咨詢規(guī)程》CWCA/GC4-2009，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)二十多年推行全過(guò)程造價(jià)咨詢業(yè)務(wù)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，明確了造價(jià)咨詢企業(yè)的義務(wù)及責(zé)任、統(tǒng)一規(guī)范了造價(jià)咨詢工作內(nèi)容、范圍、格式、深度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，這是國(guó)內(nèi)造價(jià)咨詢企業(yè)開(kāi)展全過(guò)程造價(jià)咨詢的行業(yè)指南。
        在我國(guó)，建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程造價(jià)管理按照建設(shè)階段的不同分成五個(gè)階段：前期決策階段、設(shè)計(jì)階段、交易階段、施工階段、竣工階段。在各個(gè)階段，均需采用科學(xué)的計(jì)算方法和切合實(shí)際的估價(jià)依據(jù)，按照一定的估價(jià)模式，合理確定估算、概算、預(yù)算、招標(biāo)控制價(jià)、投標(biāo)報(bào)價(jià)、合同價(jià)、結(jié)算、決算等各種形式的工程造價(jià)。而建設(shè)項(xiàng)目的投資控制貫穿整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程，包括決策階段、設(shè)計(jì)階段、交易階段、施工階段、竣工階段的投資控制，而其中項(xiàng)目的決策和設(shè)計(jì)階段是影響工程最重要的階段，影響造價(jià)程度最高，造價(jià)節(jié)約可能最大。

        在項(xiàng)目的前期決策階段和設(shè)計(jì)階段，造價(jià)咨詢單位會(huì)協(xié)助政府和業(yè)主確定投資意向和財(cái)政能力，通過(guò)可行性研究來(lái)確定擬建項(xiàng)目的規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)，比如開(kāi)發(fā)什么類型的項(xiàng)目、規(guī)模多大、標(biāo)準(zhǔn)高低等等；項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段是工程造價(jià)控制與管理的關(guān)鍵，也是投資計(jì)劃突破的薄弱環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的依據(jù)是政府批準(zhǔn)的可研報(bào)告和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，按照國(guó)內(nèi)的三階段設(shè)計(jì)（方案設(shè)計(jì)、擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)）和審批來(lái)進(jìn)行。
        項(xiàng)目前期決策階段和設(shè)計(jì)階段中，基于項(xiàng)目的功能定位、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，快速準(zhǔn)確的進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目目標(biāo)成本估算，確立合理的目標(biāo)成本是進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵。本文基于上期的成本分析和成本數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，介紹建筑成本模型以及快速科學(xué)的確立成本估算的應(yīng)用模式。

一、建筑成本模型概述
        任何工業(yè)與民用建筑行業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目，如果想在施工完工之前有必要對(duì)其成本進(jìn)行估計(jì)，都可以通過(guò)建筑模型加以解決。那么什么是模型？什么是建筑成本模型？
        “模型”是指通過(guò)輸入一組既定的數(shù)據(jù)，通過(guò)一系列的推導(dǎo)過(guò)程，得出足夠滿意的輸出數(shù)據(jù)的程序。一個(gè)理想模型應(yīng)該滿足如下條件：足夠簡(jiǎn)單以便于用戶操作和理解；對(duì)模型對(duì)象所涉及的所有內(nèi)涵具有充分的代表性，同時(shí)又具有充分的復(fù)雜性，以便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確的描述。模型本質(zhì)是基于一組輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的黑盒子，只有較為優(yōu)秀的模型才能在處理過(guò)程中不受原始模型數(shù)據(jù)的影響。模型的建立過(guò)程如下圖所示。
        “建筑成本模型”指的是通過(guò)輸入一組建筑基本參數(shù)和特征屬性，系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析計(jì)算，輸出合理的工程估算結(jié)果。建筑行業(yè)的成本模型通常都是可變的，這主要源于該行業(yè)成本和價(jià)格的易變性，因此，在建筑業(yè)，模型的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在能夠?qū)Νh(huán)境的變化及時(shí)作出反應(yīng)并作出適應(yīng)性動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而保證精確性。而模型的精確性正是檢驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦m用性的必要指標(biāo)。以下是示意圖：

二、建筑成本模型發(fā)展
        瑞福特芮（Raftery,1987）曾描述了建筑成本模型的發(fā)展，經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段：
        第一個(gè)階段：始于20世紀(jì)50年代，基于BCIS的成本分析結(jié)果，通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即可形成相應(yīng)的成本計(jì)劃。但因?yàn)橛绊懝こ淘靸r(jià)的因素很多，如工程用途、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特征、工期等，且這些因素之間呈現(xiàn)高度的非線性關(guān)系，對(duì)造價(jià)的影響程度也不一，這一階段的成本模型難以準(zhǔn)確的揭示工程各個(gè)變量之間的關(guān)系及其對(duì)造價(jià)的影響程度，導(dǎo)致成本模型精度較低。
        第二個(gè)階段：始于20世紀(jì)70年代中期，這一時(shí)期的典型特點(diǎn)是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸普及和回歸分析方法的廣泛應(yīng)用。通過(guò)多元回歸分析方法，采集大量樣本工程，分析影響工程造價(jià)的自變量和因變量及其關(guān)系，然后通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析方法，依次確定因變量的重要性，并計(jì)算各變量的權(quán)重因子以得出多元回歸分析建筑成本模型，但該種模型外推性較差。
        第三個(gè)階段：始于20世紀(jì)80年代至今，結(jié)合計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，出現(xiàn)了以現(xiàn)代數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)的估算方法。這一時(shí)期的發(fā)展集中體現(xiàn)在如下兩個(gè)特征上：
        （1）承認(rèn)模型的不確定性和非精確性，并試圖通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)對(duì)其進(jìn)行分析，通常采用蒙特—卡羅模擬方法。（蒙特卡羅模擬是一種隨機(jī)模擬方法。以概率和統(tǒng)計(jì)理論方法為基礎(chǔ)的一種計(jì)算方法。將所求解的問(wèn)題同一定的概率模型相聯(lián)系，用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)模擬或抽樣，以獲得問(wèn)題的近似解）
        （2）對(duì)人工智能和基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面，比如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificial  nerve  net，簡(jiǎn)稱ANN）的估算方法。ANN方法具有自動(dòng)“學(xué)習(xí)”和“記憶”功能，能夠十分容易的進(jìn)行知識(shí)獲取工作，它具有“聯(lián)想”功能，所以在只有部分信息的情況下能夠回憶起系統(tǒng)的全貌，由于其具有“非線性映射”能力，可以自動(dòng)逼近那些刻畫(huà)最佳的樣本數(shù)據(jù)內(nèi)部最佳規(guī)律的函數(shù)，揭示出樣本數(shù)據(jù)的非線性關(guān)系。

        英美等國(guó)，建筑成本模型已經(jīng)發(fā)展到一定的程度，應(yīng)用也很廣泛，比如美國(guó)的Rsmean公司提供的在線估算工具www.meancost.com；英國(guó)的BCIS在線近似估計(jì)軟件包；巴克納爾.奧斯汀建筑成本模型；戴維斯.蘭頓和艾拂雷斯特成本模型等等。這些成本模型為工程建設(shè)項(xiàng)目前期的工程估價(jià)提供了很好的解決方案，使得早期決策階段和設(shè)計(jì)階段的成本快速準(zhǔn)確確立成為可能，當(dāng)然需要成本數(shù)據(jù)庫(kù)支撐。

三、建筑成本模型建立
        3.1、建模的目的
        建立成本模型的目的決定了成本模型的形式和選擇的參數(shù)，目前最具重要意義的建筑模型包括如下2類：
        （1） 設(shè)計(jì)優(yōu)化模型
        這種模型主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)階段，是為了保證對(duì)建筑的設(shè)計(jì)物超所值，也可以作為建筑的成本計(jì)劃過(guò)程的重要組成部分，這種模型的主要做法便是進(jìn)行方案必選。
        （2） 招標(biāo)價(jià)格預(yù)測(cè)模型
        這種模型主要應(yīng)用于交易階段，是為了預(yù)測(cè)投標(biāo)承包商所可能提供的投標(biāo)價(jià)，還可用來(lái)確認(rèn)承包商的估計(jì)變動(dòng)率和市場(chǎng)價(jià)格的影響因素。用于預(yù)測(cè)模型所涉及的參數(shù)與設(shè)計(jì)優(yōu)化模型的參數(shù)相比可信度更差，因而其預(yù)測(cè)結(jié)果很可能是不準(zhǔn)確的。

        3.2、建模的方法
        阿沃斯和斯格特莫斯（Ashworth  and  Skritmort）在1982年發(fā)現(xiàn)了大量方法，用以改進(jìn)招標(biāo)期間當(dāng)工程設(shè)計(jì)階段趨近于最后完成時(shí)的估計(jì)精確度。隨后，威爾遜（Wilson）在1984年的一篇文章中指出，這些發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了如下兩種成本建模方法的產(chǎn)生。其中前者更多的應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的早期階段；后期更多的應(yīng)用于設(shè)計(jì)形成之后。
        演繹模型：這種模型多以對(duì)過(guò)去工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析作為建模基礎(chǔ)，常用的統(tǒng)計(jì)分析方法為回歸分析。
        歸納模型：這種模型力圖在工程設(shè)計(jì)階段引入承包商們所常用的更為細(xì)致的方法，常用的方法是工程模擬。

        3.3、模型種類
        1991年，為了對(duì)既有的建筑成本模型研究成果加以歸類，紐頓（Newton）回顧了成本建模的歷史研究，其中涉及了建筑行業(yè)的實(shí)業(yè)家們所能應(yīng)用的各種各樣的模型。一般而言包括：動(dòng)態(tài)規(guī)劃、專家系統(tǒng)、功能相依性、線性規(guī)劃、手工操作、蒙特-卡羅模擬、網(wǎng)絡(luò)法、統(tǒng)計(jì)模型及回歸分析.
  
四、建筑成本模型應(yīng)用
        建立建筑成本模型的目的通常是為了快速準(zhǔn)確的確定某個(gè)擬建工程的造價(jià)；準(zhǔn)確的確定某一建筑工程設(shè)計(jì)內(nèi)部成本變量的整體分布情況，以保證成本預(yù)測(cè)的可信度和設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
        建筑成本模型應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)對(duì)過(guò)去大量工程項(xiàng)目的成本數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)的處理，為新工程項(xiàng)目的成本建模，工程設(shè)計(jì)和成本計(jì)劃工作帶來(lái)了很多方便。具體應(yīng)用包括：
        （1）制定項(xiàng)目生命周期各個(gè)階段預(yù)算
        （2） 明確成本敏感型的設(shè)計(jì)參數(shù)，尤其那些與空間功能、服務(wù)設(shè)施及成本計(jì)劃有關(guān)的參數(shù)。

        下面，我們以美國(guó)在線成本估算工具：MeansCostWorks.com為例介紹如何利用成本模型快速確立工程估算造價(jià)，過(guò)程非常簡(jiǎn)單，共包括以下幾個(gè)步驟：
        1、建立估算：確定估算名稱、選擇項(xiàng)目地點(diǎn)、數(shù)據(jù)發(fā)布時(shí)間（全年每季度發(fā)布一次共四次）、和勞務(wù)形式。

        2、step1：選擇項(xiàng)目類型和基本屬性，其中項(xiàng)目類型包括70多種建筑類型（英國(guó)的建設(shè)項(xiàng)目分類：如公寓1-3層、公寓4-7層、公寓8-24層、禮堂、銀行、醫(yī)院。。。。。。）；針對(duì)選擇的項(xiàng)目類型，需要確定墻體類型和結(jié)構(gòu)類型比如預(yù)制混凝土板/鋼框架結(jié)構(gòu)，下拉列表中提供更多的屬性選項(xiàng)。

        3、step2：基于選擇的項(xiàng)目類型，模型會(huì)提供如下圖所示的示例，接下來(lái)，需要錄入建筑物的基本參數(shù)，包括建筑面積、建筑外周長(zhǎng)、層數(shù)、層高；明確含不含地下室，然后賦予一些費(fèi)用項(xiàng)目的費(fèi)率。

        4. step3：點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，模型自動(dòng)按照錄入的屬性和參數(shù)確立成本模型，并可及時(shí)瀏覽到成本模型的成本摘要。

        5.查看詳細(xì)的成本報(bào)告：針對(duì)成本模型，估算結(jié)果包括詳細(xì)的明細(xì)構(gòu)成和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明，如下圖所示，當(dāng)然允許針對(duì)其中任何一個(gè)要素進(jìn)行靈活的造價(jià)調(diào)整，以便獲取切合度更高的工程估價(jià)。