一级造价工程师

第四节工程寿命周期成本分析

一、工程寿命周期成本及其构成

(―)工程寿命周期成本的含义

工程寿命周期是指工程产品从研究开发、设计、建造、使用直到报废所经历的全部时间，在工程寿命周期成本(Life Cycle Cost, LCC)中，不仅包括经济意义上的成本，还包括环境成本和社会成本。

1.工程寿命周期经济成本

工程寿命周期经济成本是指工程项目从项目构思到项目建成投人f用直至工程寿命终结全过程所发生的一切可直接体现为资金耗费的投入总和，包括建设成本和使用成本。建设成本是指建筑产品从筹建到竣工验收为止所投人的全部成本费用。使用成本则是指建筑产品在使用过程中发生的各种费用，包括各种能耗成本、维护成本和管理成本等。从其性质上讲，这种投入可以是资金的直接投入，也包括资源性投入，如人力资源、自然资源等;从其投人时间上讲，可以是一次性投人，如建设成本;也可以是分批、连续投人，如使用成本。

2.工程寿命周期环境成本

工程寿命周期环境成本是指工程产品系列在其全寿命周期内对于环境的潜在和显现的不利影响。工程建设对于环境的影响可能是正面的，也可能是负面的，前者体现为某种形式的收益，后者则体现为某种形式的成本。在分析及计算环境成本时，应对环境影响进行分析甄别，剔除不属于成本的系列。在计量环境成本时，由于这种成本并不直接体现为某种货币化数值，必须借助于其他技术手段将环境影响货币化。这是计量环境成本的一个难点。图4.4.1表现了住宅产品寿命周期可能影响环境的各个阶段。

3.工程寿命周期社会成本

工程寿命周期社会成本是指工程产品在从项目构思、产品建成投人使用直至报废不堪再用全过程中对社会的不利影响。与环境成本一样，工程建设及工程产品对于社会的影响

可以是正面的，也可以是负面的。因此，也必须进行甄别，剔除不属于成本的系列。比如，建设某个工程项目可以增加社会就业率，有助于社会安定，这种影响就不应计算为成本。另一方面，如果一个工程项目的建设会增加社会的运行成本，如由于工程建设引起大规模的移民，可能増加社会的不安定因素，这种影响就应计算为社会成本。

在工程寿命周期成本中，环境成本和社会成本都是隐性成本，它们不直接表现为量化成本，而必须借助于其他方法转化为可直接计量的成本，这就使得它们比经济成本更难以计量。但在工程建设及运行的全过程中，这类成本始终是发生的。目前，在我国工程建设实践中，往往只偏重于经济成本的管理，而对于环境成本和社会成本则考虑得较少。这也是我国的成本管理与西方发达国家差距较大的一个地方。在主观上，我们对项目自身的财务效果考虑得多，对环境、社会等的项目外部效果尚不够重视，项目国民经济评价虽然也做外部效果评价，但往往是流于形式;在客观上，由于环境和社会成本难以计量，对其在实践中的地位也有影响。考虑到各种因素，本书仍主要考虑工程项目寿命周期的经济成本。

(二)工程寿命周期成本的构成

工程寿命周期成本是工程设计、开发、建造、使用、维修和报废等过程中发生的费用，也即该项工程在其确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的研究开发费、施工安装费、运行维修费、报废回收费等费用的总和。不同阶段寿命周期成本的构成情况如图4.4.2所示。对于不同的工程项目，图4.4.2中的数据可能有所不同，而且在一般情况下，运营及维护成本往往大于项目建设的一次性投入。因此，在分析寿命周期成本时，首先要明确寿命周期成本所包括的费用项目，也就是必须建立寿命周期成本的构成体系。无论选择什么样的结构，计算寿命周期成本时都不应遗漏重要的项目，也不能有重复项目。明确各项费用的内容和范围，以及它们在费用构成体系中的相互关系是十分重要的。

二、工程寿命周期成本分析方法及其特点

寿命周期成本分析又称为寿命周期成本评价，是指为了从各可行方案中筛选出最佳方案以有效地利用稀缺资源，而对项目方案进行系统分析的过程。换言之，寿命周期成本评价是为了使用户所用的系统具有经济寿命周期成本，在系统开发阶段将寿命周期成本作为设计的参数，而对系统进行彻底的分析比较后做出决策的方法。

(一)工程寿命周期成本分析方法

在通常情况下，从追求寿命周期成本最低的立场出发，第一，是确定寿命周期成本的各要素，将各要素的成本降低到普通水平;第二，是将设置费和维持费两者进行权衡，以便确定研究的侧重点，从而使总费用更为经济;第三，再从寿命周期成本与系统效率之间的关系进行研究;第四，由于寿命周期成本是在长时期内发生的，对费用发生的时间顺序必须加以掌握。材料费和劳务费用的价格一般都会发生波动，在估算时要对此加以考虑。同时，在寿命周期成本分析中必须考虑资金的时间价值。

常用的寿命周期成本评价方法有费用效率(CE)法、固定效率法和固定费用法、权衡分析法等。

1.费用效率(C￡)法

费用效率(CE)法是指工程系统效率(SE)(与工程寿命周期成本(LCC)的比值。其计算公式如下：

式中：

CE—费用效率;

SE——工程系统效率;

LCC——工程寿命周期成本;

IC—设置费;

SC——维持费。

投资的目的是多种多样的，当计算费用效率C￡时，哪些应作为投资所得的“成果” 计人系统效率S￡ (分子要素)，哪些应计人寿命周期成本LCC (分母要素)，有时是难以 区分的。因此，可采用如下方式加以区分：①列出费用效率(CE)式中分子、分母所包 含的各主要项目(如图4. 4.3所示);②列出投资目的：增产，维持生产能力，提高质量， 稳定质量，降低成本(材料费、劳务费)等，见表4. 4.1。

费用效率(CE)公式的分子需根据对象和目的不同，用不同的量化值来表示。究竟采用何种量化值，有时较难确定。相比之下，分母是系统寿命周期内的总费用，故比较明确。可以把费用效率(CE)公式看成是单位费用的输出值。因此，CE值愈大愈好。如果CE公式的分子为一定值，则可认为寿命周期成本少者为好。

(1) 系统效率。系统效率是投入寿命周期成本后所取得的效果或者说明任务完成到什么程度的指标。如以寿命周期成本为输人，则系统效率为输出。通常，系统的输出为经济效益、价值、效率(效果)等。

由于系统的目的不同，输出系统效率的具体表现方式也有所不同。它可用完成任务的数量、年平均产量、利用率、可靠性、维修性、后勤支援效率等来表示，也可以用销售额、附加价值、利润、产值等来表示。用来表示系统效率的量化值有很多。如果系统效率(S￡)可由销售额、附加值、利润、销售量中的一项来表示，则在计算上非常方便。当不能用一个综合要素来表示时，就必须取用几个单项要素。但是，为了求出费用效率，在任何情况下都必须进行定量计算。当系统的寿命很长时，它在寿命周期内的全部输出都要列为计算对象。

(2) 寿命周期成本。寿命周期成本为设置费和维持费的合计额，也就是系统在寿命周期内的总费用。

对于寿命周期成本的估算，必须尽可能地在系统开发的初期进行。由于在初期阶段还没有做出完整而详尽的设计，因此，在此时进行费用估算并不是一件容易的事情。如果设计进行到相当的程度，估算费用会比较容易些。但是，即使是达到可以看清楚具体内容的程度，也需要花费相当多的人力和时间进行费用估算。

估算寿命周期成本时，可先粗分为设置费和维持费。至于如何进一步分别对设置费和维持费进行估算，则要根据估算时所处的阶段，以及设计内容的明确程度来决定。

对设置费而言，当掌握了工程的内容之后，则要根据过去的资料按物价上涨率加以修正，折算成现在的价格后方可使用。过去的实际业务资料，专业公司的投标资料和估算书等，都是非常有用的估算资料。

对于维持费的估算，如果存有过去的资料，能够说明在什么条件下，支出了什么费用，花费的金额有多少等，则在估算时就方便得多。

费用估算的方法有很多，常用的有：

1)费用模型估算法。费用模型是指汇总各项实际资料后用某种统计方法分析求得的

数学模型，它是针对所需计算的费用(因变量)，运用对其起作用的要因(自变量)经简化归纳而成的数学表达式。

2)参数估算法。这种方法在研制设计阶段运用该方法将系统分解为各个子系统和组成部分，运用过去的资料制定出物理的、性能的、费用的适当参数逐个分别进行估算，将结果累计起来便可求出总估算额。所用的参数有时间、重量、性能、费用等。

3)类比估算法。这种方法在开发研究的初期阶段运用。通常在不能采用费用模型法和参数估算法时才采用，但实际上它是应用得最广泛的方法。这种方法是参照过去已有的相似系统或其“部分”，作类比后算出估算值。为了更好地进行这种类比，需要有相当的经验和专门知识，而且由于在时间上有过去和将来的差别，还必须考虑通货膨胀和当地的具体情况。

4)费用项目分别估算法。进行系统总费用的估算，无论运用哪一种现成的方法，都要充分研究使用的条件，必要时应进行适当的修正。

2. 固定效率法和固定费用法

所谓固定费用法，是将费用值固定下来，然后选出能得到最佳效率的方案。反之，固定效率法是将效率值固定下来，然后选取能达到这个效率而费用最低的方案。

各种方案都可用这两种评价法进行比较。例如，住宅的预算只有一个规定的数额，要根据这个数额的预算选出效果最佳的方案，就可采取固定费用法。又如，要建设一个供水系统，可以在完成供水任务的前提下选取费用最低的方案，这就是固定效率法。根据系统情况的不同，有的只需采用固定费用法或固定效率法即可，有的则需同时运用两种方法。

3.权衡分析法

权衡分析是对性质完全相反的两个要素作适当的处理，其目的是为了提高总体的经济性。寿命周期成本评价法的重要特点是进行有效的权衡分析。通过有效的权衡分析，可使系统的任务能较好地完成，既保证了系统的性能，又可使有限的资源(人、财、物)得到有效的利用。

在寿命周期成本评价法中，权衡分析的对象包括以下五种情况：①设置费与维持费的权衡分析;②设置费中各项费用之间的权衡分析;③维持费中各项费用之间的权衡分析;④系统效率和寿命周期成本的权衡分析;⑤从开发到系统设置完成这段时间与设置费的权衡分析。

【例4.4.1】某机加工产品生产线，有关数据资料见表4.4.2。

表4. 4. 2某加工厂产品生产线有关数据资料 单位：万元

规划方案系统.效率SE置费IC维持费SC

原规划方案一600010002000

新规划方案二600015001200

新规划方案三720012002100

(1)设置费与维持费的权重分析：由式(4. 4.1)，原规划方案一的费用效率为CE1; 新规划方案二的费用效率为CE2。

通过上述设置费与维持费的权衡分析可知：方案二的设置费虽比原规划方案增加了500万元，但使维持费减少了800万元，从而使寿命周期成本LCC2比LCC1减少了300万元，其结果是费用效率由2.00提高到2.22。这表明设置费的增加带来维持费的下降是可行的，即新规划方案二在费用效率上比原规划方案一好。

为了提高费用效率，该机加工产品生产线还可以采用以下各种有效的手段：

1)改善原设计材质，降低维修频度;

2)支出适当的后勤支援费，改善作业环境，减少维修作业;

3)制订防震、防尘、冷却等对策，提高可靠性;

4)进行维修性设计;.

5)置备备用的配套件、部件和整机，设置迂回的工艺路线，提高可维修性;

6)进行节省劳力的设计，减少操作人员的费用;

7)进行节能设计，节省运行所需的动力费用;

8)进行防止操作和维修失误的设计。

(2)设置费中各项费用之间的权衡分析：

1)进行充分的研制，降低制造费;

2)将预知的维修系统装入机内，减少备件的购置量;

3)购买专利的使用权，从而减少设计、试制、制造、试验费用;

4)采用整体结构，减少安装费。

(3)维持费中各项费用之间的权衡分析：

1)采用计划预修，减少停机损失;

2)对操作人员进行充分培训，由于操作人员能自己进行维修，可减少维修人员的劳务费;

3)反复地完成具有相同的功能的行为，其产生的效果的体现形式便是缩短时间，减少用料，最终表现为费用减少。而且，重复的次数愈多，这种效果就愈显著，这就是熟练曲线。计算寿命周期成本时，对系统效率中的作业时间和准备时间，以及定期维修作业时间等，都可能适用熟练曲线，必须予以注意。

(4)系统效率与寿命周期成本之间的权衡：由表4.4.2，新规划方案三的费用效率CE3为：

=2.18

通过系统效率与寿命周期成本之间的权衡分析可知：方案三的寿命周期成本增加了300万元(其中：设置费增加了200万元，维持费增加了100万元)，但由于系统效率增加了1200万元，其结果是使费用。效率由2.00提高到2.18。这表明方案三在费用效率上比原规划方案一好。因为方案三系统效奉增加的幅度大于其寿命周期成本增加的幅度，故费用效率得以提高。

在系统效率S￡和寿命周期成本LCC之间进行权衡时，可以采用以下的有效手段：

1)通过增加设置费使系统的能力增大(例如增加产量);

2)通过增加设置费使产品精度提高，从而有可能提高产品售价;.

3)通过增加设置费提高材料的周转速度，使生产成本降低;

4)通过增加设置费，产品的使用性能具有更大的吸引力(例如，使用简便，舒适性提高，容易掌握，具有多种用途等)，可使售价和销售量得以提高。

(5)从开发到系统设置完成这段时间与设置费之间的权衡：

如果要在短时期内实现从开发到设置完成的全过程，往往就得增加设置费。如果将开发到设置完成这段期限规定得太短，便不能进行充分研究，致使设计有缺陷，将会造成维持费增加的不利后果。因此，这一期限与费用之间也有着重要的关系。进行这项权衡分析时，可以运用计划评审技术(PERT)。

综上所述，寿命周期成本评价法在很大程度上依赖于权衡分析的彻底程度。从寿命周期成本评价法的基本原理来看，可以认为：

寿命周期成本分析评价法≈权衡分析

(二)工程寿命周期成本分析法的特点和局限性

1.工程寿命周期成本分析法的特点

工程寿命周期成本评价的目的是为了降低系统的寿命周期成本，提高系统的经济性，在不考虑技术细节问题的基础上，与传统的投资计算法相比，寿命周期成本评价法具有以下显著特点：

(1)当选择系统时，不仅考虑设置费，还要研究所有的费用r

(2)在系统开发的初期就考虑寿命周期成本;

(3)进行“费用设计”，将寿命周期成本作为系统开发的主要因素;

(4)进行设置费与维持费的权衡，系统效率与寿命周期成本之间的权衡，以及开发、设置所需的时间与寿命周期成本之间的权衡。

2.工程寿命周期成本分析法的局限性

尽管寿命周期成本分析法得到越来越广泛的应用，但仍存在着局限性：

(1)假定项目方案有确定的寿命周期。在工程实践中，由于技术进步或人们对工程产品的功能要求发生变化，使得项目寿命周期往往很难确定。因此，对于项目寿命周期的确定只有通过假设来预测，这样，寿命周期的合理性和准确性就可能对其分析效果产生影响。

(2)在项目早期进行评价的准确性难以保证。为辅助决策，工程寿命周期成本分析必须在项目早期进行。但由于工程项目的建设期和运营期都较长，影响成本的因素众多，在项目早期不可能预见到一切变化，从而使寿命成本分析的准确性受到影响。

(3)工程寿命周期成本分析的高成本未必适用于所有项目。工程寿命周期成本分析是一项系统工程，涉及因素众多，专业性、技术性强，分析成本也比较高，并不是所有的工程项目都适宜或必须进行寿命周期成本分析。

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