掙值法在“華龍一號”示范工程項目管理中的應用研究

徐春富,劉學姣,康立秋

(中國核電工程有限公司項目管理部,北京 100840)

1 掙值理論概述

掙值管理 (Earned Value Management,EVM)是目前國際上普遍采用的先進項目管理技術,也是美國項目管理協會 (PMI)唯一推薦的項目成本管理方法。這種方法把項目范圍、進度和資源績效綜合起來考慮,以評估項目績效和進展[1]。EV M的原理適用于所有行業的所有項目,尤其適用于大型復雜項目。EV M包含三個基本參數、四個評價指標和兩個預測指標,它們之間的關系如圖1所示。

圖1 掙值各參數、指標間的關系圖Fig.1 Relation bet ween parameters and index of ear ned value manage ment

三個基本參數分別是計劃值、掙值和實際值。

1)計劃值 (Planed Val ue,PV),是指為計劃工作分配的經批準的預算。

2)掙值 (Ear ned Val ue,EV),是指已完成工作的預算價值,用分配給該工作的預算來表示。

3)實際值 (Actual Cost,AC),是指已完成工作實際消耗的各類資源成本之和。

四個評價指標分別為進度偏差、成本偏差、進度績效指數、成本績效指數。

1)進度偏差 (Schedule Variance,SV),是測量進度績效的一種指標,反映某個統計時點項目提前完成或滯后完成的工作的預算。計算公式為SV＝EV-PV。

2)成本偏差 (Cost Variance,CV),是在某個統計時點已完工作的預算價值與實際成本之間的差異,反映已完工程成本盈余或超支情況,計算公式為CV＝EV-AC。

3)進度績效指數 (Schedule Perf or mance Index,SPI),是反映進度計劃執行效率的一種指標,表示為掙值與計劃價值之比,SPI＝EV/PV。

4)成本績效指數 (Cost Perfor mance Index,CPI)是反映預算資源成本效率的一種指標,表示為掙值與實際值之比,CPI＝EV/AC。

兩個預測指標分別是完工估算和完工尚需估算。

1)完工估算 (Esti mate at Completion,EAC):某個統計時點預測的項目完工時的總成本,計算公式為:

EAC＝某個統計時點的實際值AC＋完工尚需估算ETC

2)完工尚需估算 (Esti mate to Co mplete,ETC):某個統計時點預測的為完成項目尚需投入的各類資源的成本之和。應根據后續資源投入的主要影響因素選擇合理的預測方法。實體工程的建安完工成本一般采用如下計算公式預測:

其中,BAC(Budget at Co mpletion)表示完工預算。

國外對于掙值法的理論與應用研究較成熟,國內的相關研究還處于借鑒國外的理論應用層面,實踐不多[2],這可能與國內建筑行業的精細化管理水平不高有關。中國核電工程公司自2009年啟動掙值管理,先后應用于建安、采購、設計、調試各大板塊,在項目管理中發揮出進度評測、成本預測、資源優化等重要作用。

2 “華龍一號”的掙值管理方法

2.1 先決條件

(1)工具

采用P6(Pri mavera Project Planner)作為掙值管理的主要工具,進行計劃編制與跟蹤、資源加載;采用Excel作為輔助工具,進行數據處理,并與P6中的數據交互。

(2)基準進度計劃

應根據各板塊具體的管理需求選擇基準進度計劃。“華龍一號”首堆建安工程選擇了正式發布的三級進度計劃作為基準進度計劃。基準進度計劃的作用是加載預算值、進度跟蹤及加載實際值。

(3)詳細的費用資料

費用資料應盡可能詳細,可選用的資料有分包合同中的價格明細表、初步設計概算以及總包合同中的價格分解表。

2.2 預算值曲線

建立預算值曲線,又稱建立基線,是掙值管理中的關鍵環節。“華龍一號”首堆各板塊的預算值曲線均采用權重分配法,即將費用額按照一定的權重規則在作業中分配。建安工程的權重規則采用了混凝土體積、墻地面面積、管道長度、支架重量、通風管管道面積等,這些數據從PDMS(Plant Design Managemengt System)即工廠三維布置設計管理系統中獲取。設計、調試工作的權重依據主要是人工時,采購工作的權重主要參考了各采購包的合同價。

將費用額按照計算出的權重在作業中分配,就形成作業的預算值,將作業的預算值導入P6中,就形成按時間分布的預算值曲線,如圖2所示。

圖2 5RX子項EM4的預算值曲線Fig.2 The planed value curve of the EM4 in 5RX

2.3 掙值曲線

計算某一統計時點的掙值,一般采用如下公式:

其中,EVi——統計時點i的掙值;

n——基準進度計劃作業總數;

PVj——j作業的預算值;

Kj——j作業的執行完成百分比。

該公式是從掙值理論的基本公式推導出來的,P6軟件正是基于以上公式來計算項目掙值。計算掙值的關鍵是確定檢測時點作業的完成百分比,也就是作業的量化與跟蹤。建安工程采用了基于作業步驟的實際完成百比法及基于點數的數量完成百分比法,采購工作采用里程碑跟蹤法,設計板塊采用了數量完成百分比跟蹤法。

2.4 實際值曲線

實際值是指統計周期內分包單位完成的總包方應予以確認的合理產值。“華龍一號”建安工程大都采用單價合同,實際值包括施工圖預算、合同規定的價差調整以及變更、簽證、索賠等。施工圖預算是實際值最重要的部分。確定每個圖冊的施工圖預算書對應的作業以及在作業中的分配權重,可以計算出作業的實際值。可以將圖冊的施工圖預算書作為資源在作業中加載,也可以加載具體的實物工程量,前者簡單,后者可以結構化存儲 “華龍一號”的實物工程量數據,為后續同堆項目提供參考。

通過分析PV、EV、AC三個基本參數,可以進行成本趨勢分析及完工成本預測。計算成本績效指數CPI時,應剔除偶然因素導致的實際成本,以提高完工成本預測的準確性。

3 掙值管理在項目管理中的應用

3.1 掙值管理在進度評測中的應用

中國核電工程公司自2009年啟動掙值管理,經過幾年的探索和實踐,已經建立了完整的程序體系和配套的工具、方法,并在2014年被核能行業協會專家評估為 “業界領先”。實踐證明,掙值管理可實現進度的面評價,與關鍵路徑法對進度的點評價結合,可以更好地反饋進度狀態。“華龍一號”示范工程的土建掙值曲線如圖3所示,通過預算值曲線與掙值曲線,能夠計算出統計時點土建工程整體的進度偏差與偏差天數。偏差天數的計算公式如下:

其中,δn表示第n個月的進度偏差天數,Fm表示在第m月月底的計劃累計產值,fn表示在第n個月月底的實際累計產值,gm表示在第m月的月計劃產值。

3.2 掙值管理在分包合同支付中的應用

圖3 福清5、6號機組核島及常規島土建工程掙值管理曲線Fig.3 Curves of ear ned value manage ment of civil wor ks in Fuqing 5&6

“華龍一號”首堆建安分包合同多為固定單價模式,采用了掙值法支付。這種支付方式的提出與應用在國內都屬首次,是對掙值理論的創新實踐。掙值法支付是將合同初始價按照一定的權重分攤規則在基準進度計劃作業中分配,形成預算值曲線,在項目實施過程中通過進度跟蹤,計算出掙值,在施工圖預算書生效前暫按照掙值支付進度款,定期用實際值對進度款進行調整的方法。這種支付方式通過建立支付基線的方式將計算工作提前,從而解決了工程量法需要在支付過程中投入大量人力的問題,并保證了分包單位的資金流,同一套數據還能夠進行進度評測和成本預測,降本增效。

每期支付申請的支持性材料—掙值支付報表由P6導出,如表1所示,減少了以往手工制作進度及質量報表的工作量。待施工圖預算書生效后,定期采用多退少補的方法對已付工程款進行調整,這樣既實現了快捷支付,同時在進度款調整前,無論分包商完成多少工作,對應工作的支付金額都不可能超出合同該工作分項價,避免了合同超支付的可能。

表1 掙值支付報表Table 1 Ear ned value payment statements 單位:元

“華龍一號”示范工程核島土建合同在2016年5月完成了第一筆進度款支付,標志著掙值法在土建合同支付中的應用,由方案變為實踐。截至2017年7月,土建工程已使用掙值法完成16次進度款支付,安裝工程已使用掙值法完成兩次進度款支付。

3.3 掙值管理在成本預測中的應用

掙值法作為美國項目管理協會的 《項目管理知識體系指南》 (PMBOK)中推薦的成本預測方法,其具體預測方法有以下三種:

1)方法一:假設將按預算單價完成完工尚需估算 (ETC)工作。

計算公式:EAC1＝AC＋(BAC－EV)

EAC:完工估算 (即當前時點預測的完工成本,以下簡稱完工成本)

這種方法承認了目前已完成工作實際成本,以及以實際成本表示的累計實際項目績效,并且預計未來的全部ETC工作都將按預算價完成。如果目前的實際績效不好,則只有在進行項目風險分析并取得有利證據后,才能做出 “未來績效將會改進”的假設。

2)方法二:假設以當前CPI完成ETC。

計算公式:EAC2＝BAC/CPI

這種方法假設項目將按截至目前的情況繼續進行,即ETC工作將按項目截至目前的累計成本績效指數實施。

3)方法三:假設SPI與CPI將同時影響ETC工作。

計算公式:EAC3＝AC＋[(BAC－EV)/(CPI×SPI)]

這種預測方法需要計算一個由成本績效指數與進度績效指數綜合決定的效率指標,并假設ETC工作將按該效率指標完成。如果項目進度對ETC有重要影響,這種方法最有效。使用這種方法,可以根據經驗判斷,分別給CPI與SPI賦予不同的權重。

美國國防部的數據庫顯示,不論項目的類型、程序或流程如何,從項目剛過其五分之一時點起,CPI就進入穩定狀態[3]。“華龍一號”建筑工程實際值與掙值的差異主要表現在工程量的變化上,這種變化比較穩定,與進度績效指數的關系不大,因此采用了方法二。方法二的使用選擇當前時間作為檢測時點來進行掙值法預測,為了充分利用目前已有的施工圖預算數據,假設所有已有實際值的作業均已百分之百完成。由于掙值計算方法是用預算值乘以實際完成百分比,因此以上假設可得到對于有實際值的作業滿足該作業的掙值等于預算值。部分子項的預測示例如表2所示。

表2 掙值法預測示例表Table 2 Forecasting of ear ned value 單位:萬元

根據計算結果,“華龍一號”核島建筑工程完工成本將超過合同價數億元。本次的預測結果為 “華龍一號”成本目標的下達提供了依據。

4 結論與展望

本文概述了掙值管理的基本理論,詳細介紹了掙值管理在 “華龍一號”示范工程中的應用方案,并以建筑工程為例,詳細論述了掙值法在進度評測、分包合同支付及成本趨勢分析預測中的應用實踐,實踐證明,掙值法支付在 “華龍一號”項目管理中發揮了重要的作用:第一,掙值法是一種合理有效的支付方式,能夠減少交易成本,促進合同雙贏;第二,掙值法能夠實現對項目的進度評測和成本預測,為項目的正確決策提供依據;第三,能夠通過P6軟件結構化存儲“華龍一號”的實物工程量,為后續同堆項目提供參考數據。后續應通過信息化手段實現作業的自動跟蹤和實際值的自動獲取,提高掙值管理效率。

[1]Project Management Institute.項目管理知識體系指南(PMBOK?指南)[M]．第5版．北京:電子工業出版社,2013:217-221.

[2]圣武松．基于掙值法的項目成本控制研究 [D]．廣州:華南理工大學,2014:3-5.

[3]昆廷·弗萊明,喬爾·科佩爾蒙.掙值項目管理．3版[M]．張斌,陳潔,譯．北京:電子工業出版社,2007:41.