孟 碟 ，冯 平

(1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072；2. 贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

云南是我国水能资源最丰富的省份之一，也是目前中小型水利水电工程开发得最多、最为普遍的省份．众所周知水电工程项目有其自身的特殊性，如投资规模大、技术复杂、涉及的专业面广，业主单位不可能自营整个项目．在实际工程建设过程中需要对整个工程进行专项分包，采取何种分包办法来对整个工程进行有效的标段划分，从而谋取最佳的经济技术效果，将成为广大水电项目投资商和相关专业人士共同关注的问题．研究表明，不论是招标最优报价[1]、建设工程标段划分[2]，还是关于业主和项目经理的沟通与合作研究[3]，都仅是结合具体工程讨论标段划分原则和划分影响因素；洪伟民等[4]虽然采用了经济学交易费用理论对标段数与建设成本之间关系作交易费用定量分析，但并未从整个系统工程的角度，按照项目管理的原则就水电工程的标段划分作有效定量分析．滚朋羊二级水电站位于云南省境内，属于引水式水电站．不论从投资形式，还是从装机规模上讲，这样的工程在云南乃至全国的水利水电开发和建设过程中，都具有典型性、普遍性．本文从滚朋羊二级水电站实际工况出发，构建这类工程的施工总成本模型，并详细分析该模型与标段划分的经济技术关系，最后利用Monte Carlo方法对施工总成本数学模型模拟求解，得出最优解作为标段划分定量判别依据．按此方法得出的标段划分方案与业主方仅凭主观经验判断的方案相比，要节省费用 258.06万元．研究表明，该法可以用于广大水电项目投资商和相关专业人在水电工程标段划分及其优化的定量判别依据．

1 工程概况

滚朋羊二级水电站位于云南省德宏傣族景颇族自治州盈江县内，东径 97°31′～98°15′，北纬24°24′～25°20′之间．工程任务以发电为主，不考虑盈江县用电，主要为外送，并纳入省网统一调度，主要承担基荷和调峰任务．电站为引水式电站，设计引用流量 8.4,m3/s，装机容量 27.5,MW，保证出力4.223,MW，多年平均发电量 10,982×104,kW·h．工程等别为Ⅳ等，工程规模为小(1)型，整个枢纽工程由取水枢纽、发电引水系统和厂区枢纽3部分组成．工程总投资为 11,134.83万元，静态总投资为10,372.87万元．单位千瓦投资4,640元，单位电度投资 1.01元/(kW·h)，基本预备费为总投资的 6%，工程建设贷款利率为7.83%，贷款利息为761.96万元．

2 标段划分的优化模型构建

2.1 施工总成本的数学模型

从目前水利水电工程本身的建设特点来看，普遍认为水利水电工程施工总成本由工程的发包价(即生产成本费用 CP)和工程发包运作成本(即工程交易费用 CE)2部分构成．结合经济学家们对交易费用定义和建设工程交易特点，工程交易费用 CE又可以划分为发包前交易费用 CEA和发包后交易费用 CEP．因此水利水电工程的施工总成本C可表示为

2.2 生产成本费用 PC与标段数R的关系

生产成本费用PC与标段数R服从下列函数关系

从经济学的角度，该函数关系式可以解释为标段划分与投标人数相关或无关2种关系．

1)标段划分与投标人数相关

即同一工程所分标段数R越多，标段的规模就越小，市场上具备资格参加的承包商就越多．在同一规模的招标中，博弈分析证明，参与投标的承包商越多，承包商的报价越接近其成本，业主可以得到的价格越低[1-2]，可表示为与1/R是正相关关系，即一个工程项目划分的标段数越少，支付给承包商的实施成本就越低．另一方面，标段的规模越小(即R越大)，承包商的规模效益就越差，其成本也就越高；标段规模越大，承包商所配置资源的利用效率就越高，其成本相应地降低．另外，标段数越多，各个标段相互间的制约也就越大，实施中向业主索赔的费用也越高．可表示为与R成正相关关系，即一个工程项目划分的标段数越多，支付给承包商的实施成本就越高．

2)标段划分与投标人数无关

即一个工程项目分标无法吸引更多的承包商参与投标，此时投标人报价策略不变，但由于标段的规模小成本高反而报价高，因为工程的最优标段数为R= 1，可表示为与R无关[3]．此时若强行把1个标段A拆分为B和C2个标段，则其实施成本增加，即某大型工程3个标段同时招标，要求各投标人提出各标段组合的总投标报价，开标结果各组合的总投标报价都小于各标段独立报价之和，降价率最高达19%[5]．

2.3 发包前工程交易费用 EAC 与标段数R的关系

发包前交易费用EAC 与标段数R服从下列函数关系

发包前交易费用EAC 主要包括委托招标代理的费用、合同谈判费用、招标可能失败的风险性费用等．依据国家计委颁布的招标代理服务收费管理暂行办法，招标代理服务收费采用差额定率累进计费方式[6]，如表1所示．

表1 招标代理费用收费标准Tab.1 Standard of the bidding agency cost

由表 1看出委托招标代理费ZC与标段数正相关．毫无疑问合同谈判费用及招标失败的可能也是和招标次数正相关的，即与标段数正相关．由此可以得出结论：发包前交易费用EAC 与标段数R正相关．根据滚朋羊二级水电站工程规模的大小，发包前交易费用CEA(单位：万元)计算式为

从式(4)可以看出 CEA是CP的函数，针对具体的标段划分方案，其 CEA可表示为

式中：sij表示 si中的第j个标段；C（PsijRij）表示 s标段的生产费用．

2.4 发包后工程交易费用 CEP与标段数R的关系

发包后工程交易费用EPC 包括业主方委托监理费用、管理组织费用以及履约过程中不构成工程成本的额外交易成本等．依据现行建设工程监理与相关服务收费管理规定[7]，根据滚朋羊二级水电站工程规模的大小委托监理费JC(单位：万元)的计算式为

式中：α为专业调整系数；β为工程复杂程度调整系数；γ为高程调整系数．可以看出 CJ是 C （PR）的函数，针对具体的分标方案，其 CJ可表示为

依据基本建设财务管理规定[8]，建设单位管理费总额控制如表 2所示．业主管理费用GC 控制额按设计概算D

C 取相应的费率δ，从发包后交易费用与标段数的经济学分析知，DC 与标段数R成正比例关系，即随着R的增加GC 越接近其控制额．

表2 建设单位管理费总额控制算例Tab.2 Case of total management fee control of the construction unit

根据经验假设，GC 与R服从下列函数关系

综上可以简要得出

将式(2)、式(5)和式(9)代入式(1)得施工总成本C的数学模型为

3 标段划分的模型求解方法

3.1 可行的标段划分方案

3.1.1 工程建设任务及招标概算

1)取水枢纽部分

主要包含滚朋河取水枢纽(s1)84.26万元和乌鸦卡河取水枢纽(s2)118.12万元，拦河坝从左至右依次由左岸非溢流坝段、溢流坝段、冲沙底孔、取水口及右岸非溢流坝段等部分组成．

2)发电引水系统

主要含无压引水渠系(s3)579.81万元，压力前池(s4)690.5万元，泄水道(s5)730.4万元，压力管道(s6)1 156.25万元4部分．

3)发电厂房部分

主要含主副厂房、升压站开挖及建设(s7)593.46万元，厂区及电厂管理房建设升压站(s8)120.78万元2部分．

4)机电设备部分

主要含水轮发电机及辅机(s10)1,868.24万元，电气设备(s11)337.62万元 2部分；机电设备安装(s9)591.66万元．

1.3 诊断标准和评价指标 ①BMI判定标准：以《中国成年人超重与肥胖症预防控制指南》的分级标准：BMI=体重除以身高的平方(kg/m2)；BMI<18.5 kg/m2为低体重，18.5≤BMI<24 kg/m2为正常，BMI≥24 kg/m2为超重。②Hp感染阳性判定依据：Hp抗体阳性。③肝功判定标准：ALT<40 U/L为正常，40 U/L≤ ALT<80 U/L为升高一倍，ALT≥80 U/L为升高两倍。

5)输电线路部分

主要指从滚朋羊一级站到盈江110,kV变电站长39.5,km的LGJ-240输电线路架设(s12)1,926.78万元．3.1.2 需要考虑的原则问题

(1) 利于总进度的实施，使招标工作按筹建期、备期、主体工程施工期和工程竣工期的建设程序有衔接和明确的分工，有条不紊地组织施工．

(2) 在工程项目、施工场地和施工道路现场规划上，尽量减少各标段之间现场工作的相互穿插和干扰，尽量减少发包的协调工作．

(3) 尽量使各标段作业内容相对单一，便于各施工工种的工作开展，充分发挥各施工队伍的技术专长和优势．

(4) 对于同一部位、同性质施工作业，划分为同一标段，从而减少施工干扰和简化施工管理．

(5) 为加快工程进度，使各施工队伍进入工地后迅速开展工作，标段划分应该充分为各施工队伍考虑提前施工创造条件．

(6) 充分利用筹及准备阶段工期，由发包人负责“四通一平”等公共设施项目的修建．

(7) 各标段共用的辅助企业单独招标，减少设备购置、场地占用、料源开采和管理运行等方面的重复量，提高产品质量，节省工程投资．

3.1.3 可行的标段划分方案

从实际工况出发根据以上原则，云南盈江滚朋羊二级水电站工程共有7个可行的标段划分方案．

3.2 模型的求解

最优的标段划分方案中施工总成本C必须满足

式中：S表示由所有可能的标段划分方案组成的集合；is表示第i个标段划分方案．

依据历史资料，统计得出当标段概算大于1亿元时，工程施工总成本相对于概算下浮幅度服从β分布，下浮区间为 5.65%～8.33%，平均下浮 6.62%；当标段概算小于1亿元时，施工总成本下浮幅度服从三角分布，下浮区间为 6.44%～9.35%，平均下浮7.47%．滚朋羊二级水电站工程各标段概算都未大于1亿元，因此施工总成本相对于概算下浮幅度服从三角分布．运用Monte Carlo方法对以上7个可行的标段划分方案，分别进行模拟10,000次的仿真计算，可得最优的标段划分方案为方案3，min C≈8,863.65万元．整个工程共分为 5个标段，除标段9s和12s外，其余3个标段又可以分为多个小专业标段．

4 结 语

现云南盈江滚朋羊二级水电站已经发电运行，从业主提供的前期标段划分资料来分析，业主方在招标设计阶段并未对标段划分作合理有效的定量分析，仅凭业主方主观经验判断，采用方案2作为本工程的标段划分方案，施工总成本竟达9 121.71万元．如果采用本文提出的施工总成本模型来对滚朋羊二级水电站的标段划分作有效定量分析，会得出最优标段划分方案——方案3，其结果可以节约258.06万元．研究表明，采用Monte Carlo方法对本文提出的标段划分优化模型进行模拟求解，所得出的最终解可作为水电项目投资商和相关专业人员在进行标段划分时定量分析的判别和决策依据．

［1］ 张利荣，王素梅. 一级密封招标的最优报价策略研究[J]. 系统工程理论与实践，2005，25(6)：121-124，132.Zhang Lirong，Wang Sumei. The analysis of the best quoting strategy about the one-level sealed bidding[J].Systems Engineering-Theory & Practice，2005，25(6)：121-124，132(in Chinese).

［2］ 张利荣. 建设工程标段划分研究[J]. 水利水电技术，2006，37(7)：82-84.Zhang Lirong. Study on dividing bid-sections of construction project[J]. Water Resources and Hydropower Engineering，2006，37(7)：82-84(in Chinese).

［3］ Turner J R，Müller R. Communication and co-operation on projects between the project owner as principal and the project manager as agent[J]. European Management Journal，2004，22(3)：327-336.

［4］ 洪伟民，王卓甫. 水利水电工程施工标段划分优化分析[J]. 水利水电技术，2008，39(1)：60-63.Hong Weimin，Wang Zhuopu. Analysis on optimization of dividing construction bid-section for water conservancy and hydroelectric projects[J]. Water Resources and Hydropower Engineering，2008，39(1)：60-63(in Chinese).

［5］ 中国招标投标年鉴编辑委员会. 中国招标投标年鉴编2002 [M]. 北京：中国计划出版社，2002.Editorial Committee of China Tendering & Bidding Almanac. China Tendering & Bidding Almanac 2002 [M].Beijing：China Planning Press，2002(in Chinese).

［6］ 中华人民共和国国家发展和改革委员会．招标代理服务收费管理暂行办法(计价格[2002] 1980号)[Z].2002-10-15．National Development and Reform Commission of the People's Republic of China. Provisional Measures on Bidding Agency，Service，Charge and Management([2002] NO. 1980)[Z]. 2002-10-15(in Chinese)．

［7］ 中华人民共和国国家发展和改革委员会，建设部．建设工程监理与相关服务收费管理规定(发改价格[2007]670 号)[Z]． 2007-03-03．National Development and Reform Commission of the People′s Republic of China ，Ministry of Construction．Regulations of the Engineering Project Supervision and Related Services Management (2007 NO. 670)[Z].2007-03-03(in Chinese)．

［8］ 中华人民共和国财政部．基本建设财务管理规定(财建[2002]394 号) [Z]. 2002-09-27．Ministry of Finance People’s Republic of China． Financial Management Regulations of the Capital Construction([2002] NO. 394) [Z]. 2002-09-27(in Chinese)．