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，并以美國的快速估價模型為例介紹其應用模式。
【關鍵詞】工程估價   建筑成本模型   快速估價模型  

前言
        中價協(xié)2009年5月發(fā)布了《建設項目全過程造價咨詢規(guī)程》CWCA/GC4-2009，通過對國內二十多年推行全過程造價咨詢業(yè)務的經(jīng)驗總結，明確了造價咨詢企業(yè)的義務及責任、統(tǒng)一規(guī)范了造價咨詢工作內容、范圍、格式、深度和質量標準等，這是國內造價咨詢企業(yè)開展全過程造價咨詢的行業(yè)指南。
        在我國，建設項目全過程造價管理按照建設階段的不同分成五個階段：前期決策階段、設計階段、交易階段、施工階段、竣工階段。在各個階段，均需采用科學的計算方法和切合實際的估價依據(jù)，按照一定的估價模式，合理確定估算、概算、預算、招標控制價、投標報價、合同價、結算、決算等各種形式的工程造價。而建設項目的投資控制貫穿整個項目建設過程，包括決策階段、設計階段、交易階段、施工階段、竣工階段的投資控制，而其中項目的決策和設計階段是影響工程最重要的階段，影響造價程度最高，造價節(jié)約可能最大。

        在項目的前期決策階段和設計階段，造價咨詢單位會協(xié)助政府和業(yè)主確定投資意向和財政能力，通過可行性研究來確定擬建項目的規(guī)模和標準，比如開發(fā)什么類型的項目、規(guī)模多大、標準高低等等；項目的設計階段是工程造價控制與管理的關鍵，也是投資計劃突破的薄弱環(huán)節(jié)。設計的依據(jù)是政府批準的可研報告和設計任務書，按照國內的三階段設計（方案設計、擴初設計、施工圖設計）和審批來進行。
        項目前期決策階段和設計階段中，基于項目的功能定位、建設標準，快速準確的進行建設項目目標成本估算，確立合理的目標成本是進行投資控制的關鍵。本文基于上期的成本分析和成本數(shù)據(jù)庫為基礎，介紹建筑成本模型以及快速科學的確立成本估算的應用模式。

一、建筑成本模型概述
        任何工業(yè)與民用建筑行業(yè)的建設項目，如果想在施工完工之前有必要對其成本進行估計，都可以通過建筑模型加以解決。那么什么是模型？什么是建筑成本模型？
        “模型”是指通過輸入一組既定的數(shù)據(jù)，通過一系列的推導過程，得出足夠滿意的輸出數(shù)據(jù)的程序。一個理想模型應該滿足如下條件：足夠簡單以便于用戶操作和理解；對模型對象所涉及的所有內涵具有充分的代表性，同時又具有充分的復雜性，以便于對系統(tǒng)進行精確的描述。模型本質是基于一組輸入數(shù)據(jù)進行處理的黑盒子，只有較為優(yōu)秀的模型才能在處理過程中不受原始模型數(shù)據(jù)的影響。模型的建立過程如下圖所示。
        “建筑成本模型”指的是通過輸入一組建筑基本參數(shù)和特征屬性，系統(tǒng)通過構建數(shù)據(jù)模型進行分析計算，輸出合理的工程估算結果。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)在能夠對環(huán)境的變化及時作出反應并作出適應性動態(tài)調整，從而保證精確性。而模型的精確性正是檢驗模型適用性的必要指標。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)歷了如下幾個階段：
        第一個階段：始于20世紀50年代，基于BCIS的成本分析結果，通過適當?shù)恼{整，即可形成相應的成本計劃。但因為影響工程造價的因素很多，如工程用途、規(guī)模、結構特征、工期等，且這些因素之間呈現(xiàn)高度的非線性關系，對造價的影響程度也不一，這一階段的成本模型難以準確的揭示工程各個變量之間的關系及其對造價的影響程度，導致成本模型精度較低。
        第二個階段：始于20世紀70年代中期，這一時期的典型特點是，隨著計算機技術的逐漸普及和回歸分析方法的廣泛應用。通過多元回歸分析方法，采集大量樣本工程，分析影響工程造價的自變量和因變量及其關系，然后通過統(tǒng)計分析方法，依次確定因變量的重要性，并計算各變量的權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。
        第三個階段：始于20世紀80年代至今，結合計算機應用技術，出現(xiàn)了以現(xiàn)代數(shù)學為理論基礎的估算方法。這一時期的發(fā)展集中體現(xiàn)在如下兩個特征上：
        （1）承認模型的不確定性和非精確性，并試圖通過概率統(tǒng)計對其進行分析，通常采用蒙特—卡羅模擬方法。（蒙特卡羅模擬是一種隨機模擬方法。以概率和統(tǒng)計理論方法為基礎的一種計算方法。將所求解的問題同一定的概率模型相聯(lián)系，用電子計算機實現(xiàn)統(tǒng)計模擬或抽樣，以獲得問題的近似解）
        （2）對人工智能和基于知識的計算機系統(tǒng)方面，比如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡（artificial  nerve  net，簡稱ANN）的估算方法。ANN方法具有自動“學習”和“記憶”功能，能夠十分容易的進行知識獲取工作，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，可以自動逼近那些刻畫最佳的樣本數(shù)據(jù)內部最佳規(guī)律的函數(shù)，揭示出樣本數(shù)據(jù)的非線性關系。

        英美等國，建筑成本模型已經(jīng)發(fā)展到一定的程度，應用也很廣泛，比如美國的Rsmean公司提供的在線估算工具www.meancost.com；英國的BCIS在線近似估計軟件包；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項目前期的工程估價提供了很好的解決方案，使得早期決策階段和設計階段的成本快速準確確立成為可能，當然需要成本數(shù)據(jù)庫支撐。

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） 設計優(yōu)化模型
        這種模型主要應用于設計階段，是為了保證對建筑的設計物超所值，也可以作為建筑的成本計劃過程的重要組成部分，這種模型的主要做法便是進行方案必選。
        （2） 招標價格預測模型
        這種模型主要應用于交易階段，是為了預測投標承包商所可能提供的投標價，還可用來確認承包商的估計變動率和市場價格的影響因素。用于預測模型所涉及的參數(shù)與設計優(yōu)化模型的參數(shù)相比可信度更差，因而其預測結果很可能是不準確的。

        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，用以改進招標期間當工程設計階段趨近于最后完成時的估計精確度。隨后，威爾遜（Wilson）在1984年的一篇文章中指出，這些發(fā)現(xiàn)導致了如下兩種成本建模方法的產(chǎn)生。其中前者更多的應用于工程設計的早期階段；后期更多的應用于設計形成之后。
        演繹模型：這種模型多以對過去工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析作為建?；A，常用的統(tǒng)計分析方法為回歸分析。
        歸納模型：這種模型力圖在工程設計階段引入承包商們所常用的更為細致的方法，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)的實業(yè)家們所能應用的各種各樣的模型。一般而言包括：動態(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)絡法、統(tǒng)計模型及回歸分析.
  
四、建筑成本模型應用
        建立建筑成本模型的目的通常是為了快速準確的確定某個擬建工程的造價；準確的確定某一建筑工程設計內部成本變量的整體分布情況，以保證成本預測的可信度和設計的優(yōu)化。
        建筑成本模型應用非常廣泛，通過對過去大量工程項目的成本數(shù)據(jù)和設計參數(shù)的處理，為新工程項目的成本建模，工程設計和成本計劃工作帶來了很多方便。具體應用包括：
        （1）制定項目生命周期各個階段預算
        （2） 明確成本敏感型的設計參數(shù)，尤其那些與空間功能、服務設施及成本計劃有關的參數(shù)。

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

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

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

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

        5.查看詳細的成本報告：針對成本模型，估算結果包括詳細的明細構成和建設標準說明，如下圖所示，當然允許針對其中任何一個要素進行靈活的造價調整，以便獲取切合度更高的工程估價。