挣值法在“华龙一号”示范工程项目管理中的应用研究

徐春富,刘学姣,康立秋

(中国核电工程有限公司项目管理部,北京 100840)

1 挣值理论概述

挣值管理 (Earned Value Management,EVM)是目前国际上普遍采用的先进项目管理技术,也是美国项目管理协会 (PMI)唯一推荐的项目成本管理方法。这种方法把项目范围、进度和资源绩效综合起来考虑,以评估项目绩效和进展[1]。EV M的原理适用于所有行业的所有项目,尤其适用于大型复杂项目。EV M包含三个基本参数、四个评价指标和两个预测指标,它们之间的关系如图1所示。

图1 挣值各参数、指标间的关系图Fig.1 Relation bet ween parameters and index of ear ned value manage ment

三个基本参数分别是计划值、挣值和实际值。

1)计划值 (Planed Val ue,PV),是指为计划工作分配的经批准的预算。

2)挣值 (Ear ned Val ue,EV),是指已完成工作的预算价值,用分配给该工作的预算来表示。

3)实际值 (Actual Cost,AC),是指已完成工作实际消耗的各类资源成本之和。

四个评价指标分别为进度偏差、成本偏差、进度绩效指数、成本绩效指数。

1)进度偏差 (Schedule Variance,SV),是测量进度绩效的一种指标,反映某个统计时点项目提前完成或滞后完成的工作的预算。计算公式为SV＝EV-PV。

2)成本偏差 (Cost Variance,CV),是在某个统计时点已完工作的预算价值与实际成本之间的差异,反映已完工程成本盈余或超支情况,计算公式为CV＝EV-AC。

3)进度绩效指数 (Schedule Perf or mance Index,SPI),是反映进度计划执行效率的一种指标,表示为挣值与计划价值之比,SPI＝EV/PV。

4)成本绩效指数 (Cost Perfor mance Index,CPI)是反映预算资源成本效率的一种指标,表示为挣值与实际值之比,CPI＝EV/AC。

两个预测指标分别是完工估算和完工尚需估算。

1)完工估算 (Esti mate at Completion,EAC):某个统计时点预测的项目完工时的总成本,计算公式为:

EAC＝某个统计时点的实际值AC＋完工尚需估算ETC

2)完工尚需估算 (Esti mate to Co mplete,ETC):某个统计时点预测的为完成项目尚需投入的各类资源的成本之和。应根据后续资源投入的主要影响因素选择合理的预测方法。实体工程的建安完工成本一般采用如下计算公式预测:

其中,BAC(Budget at Co mpletion)表示完工预算。

国外对于挣值法的理论与应用研究较成熟,国内的相关研究还处于借鉴国外的理论应用层面,实践不多[2],这可能与国内建筑行业的精细化管理水平不高有关。中国核电工程公司自2009年启动挣值管理,先后应用于建安、采购、设计、调试各大板块,在项目管理中发挥出进度评测、成本预测、资源优化等重要作用。

2 “华龙一号”的挣值管理方法

2.1 先决条件

(1)工具

采用P6(Pri mavera Project Planner)作为挣值管理的主要工具,进行计划编制与跟踪、资源加载;采用Excel作为辅助工具,进行数据处理,并与P6中的数据交互。

(2)基准进度计划

应根据各板块具体的管理需求选择基准进度计划。“华龙一号”首堆建安工程选择了正式发布的三级进度计划作为基准进度计划。基准进度计划的作用是加载预算值、进度跟踪及加载实际值。

(3)详细的费用资料

费用资料应尽可能详细,可选用的资料有分包合同中的价格明细表、初步设计概算以及总包合同中的价格分解表。

2.2 预算值曲线

建立预算值曲线,又称建立基线,是挣值管理中的关键环节。“华龙一号”首堆各板块的预算值曲线均采用权重分配法,即将费用额按照一定的权重规则在作业中分配。建安工程的权重规则采用了混凝土体积、墙地面面积、管道长度、支架重量、通风管管道面积等,这些数据从PDMS(Plant Design Managemengt System)即工厂三维布置设计管理系统中获取。设计、调试工作的权重依据主要是人工时,采购工作的权重主要参考了各采购包的合同价。

将费用额按照计算出的权重在作业中分配,就形成作业的预算值,将作业的预算值导入P6中,就形成按时间分布的预算值曲线,如图2所示。

图2 5RX子项EM4的预算值曲线Fig.2 The planed value curve of the EM4 in 5RX

2.3 挣值曲线

计算某一统计时点的挣值,一般采用如下公式:

其中,EVi——统计时点i的挣值;

n——基准进度计划作业总数;

PVj——j作业的预算值;

Kj——j作业的执行完成百分比。

该公式是从挣值理论的基本公式推导出来的,P6软件正是基于以上公式来计算项目挣值。计算挣值的关键是确定检测时点作业的完成百分比,也就是作业的量化与跟踪。建安工程采用了基于作业步骤的实际完成百比法及基于点数的数量完成百分比法,采购工作采用里程碑跟踪法,设计板块采用了数量完成百分比跟踪法。

2.4 实际值曲线

实际值是指统计周期内分包单位完成的总包方应予以确认的合理产值。“华龙一号”建安工程大都采用单价合同,实际值包括施工图预算、合同规定的价差调整以及变更、签证、索赔等。施工图预算是实际值最重要的部分。确定每个图册的施工图预算书对应的作业以及在作业中的分配权重,可以计算出作业的实际值。可以将图册的施工图预算书作为资源在作业中加载,也可以加载具体的实物工程量,前者简单,后者可以结构化存储 “华龙一号”的实物工程量数据,为后续同堆项目提供参考。

通过分析PV、EV、AC三个基本参数,可以进行成本趋势分析及完工成本预测。计算成本绩效指数CPI时,应剔除偶然因素导致的实际成本,以提高完工成本预测的准确性。

3 挣值管理在项目管理中的应用

3.1 挣值管理在进度评测中的应用

中国核电工程公司自2009年启动挣值管理,经过几年的探索和实践,已经建立了完整的程序体系和配套的工具、方法,并在2014年被核能行业协会专家评估为 “业界领先”。实践证明,挣值管理可实现进度的面评价,与关键路径法对进度的点评价结合,可以更好地反馈进度状态。“华龙一号”示范工程的土建挣值曲线如图3所示,通过预算值曲线与挣值曲线,能够计算出统计时点土建工程整体的进度偏差与偏差天数。偏差天数的计算公式如下:

其中,δn表示第n个月的进度偏差天数,Fm表示在第m月月底的计划累计产值,fn表示在第n个月月底的实际累计产值,gm表示在第m月的月计划产值。

3.2 挣值管理在分包合同支付中的应用

图3 福清5、6号机组核岛及常规岛土建工程挣值管理曲线Fig.3 Curves of ear ned value manage ment of civil wor ks in Fuqing 5&6

“华龙一号”首堆建安分包合同多为固定单价模式,采用了挣值法支付。这种支付方式的提出与应用在国内都属首次,是对挣值理论的创新实践。挣值法支付是将合同初始价按照一定的权重分摊规则在基准进度计划作业中分配,形成预算值曲线,在项目实施过程中通过进度跟踪,计算出挣值,在施工图预算书生效前暂按照挣值支付进度款,定期用实际值对进度款进行调整的方法。这种支付方式通过建立支付基线的方式将计算工作提前,从而解决了工程量法需要在支付过程中投入大量人力的问题,并保证了分包单位的资金流,同一套数据还能够进行进度评测和成本预测,降本增效。

每期支付申请的支持性材料—挣值支付报表由P6导出,如表1所示,减少了以往手工制作进度及质量报表的工作量。待施工图预算书生效后,定期采用多退少补的方法对已付工程款进行调整,这样既实现了快捷支付,同时在进度款调整前,无论分包商完成多少工作,对应工作的支付金额都不可能超出合同该工作分项价,避免了合同超支付的可能。

表1 挣值支付报表Table 1 Ear ned value payment statements 单位:元

“华龙一号”示范工程核岛土建合同在2016年5月完成了第一笔进度款支付,标志着挣值法在土建合同支付中的应用,由方案变为实践。截至2017年7月,土建工程已使用挣值法完成16次进度款支付,安装工程已使用挣值法完成两次进度款支付。

3.3 挣值管理在成本预测中的应用

挣值法作为美国项目管理协会的 《项目管理知识体系指南》 (PMBOK)中推荐的成本预测方法,其具体预测方法有以下三种:

1)方法一:假设将按预算单价完成完工尚需估算 (ETC)工作。

计算公式:EAC1＝AC＋(BAC－EV)

EAC:完工估算 (即当前时点预测的完工成本,以下简称完工成本)

这种方法承认了目前已完成工作实际成本,以及以实际成本表示的累计实际项目绩效,并且预计未来的全部ETC工作都将按预算价完成。如果目前的实际绩效不好,则只有在进行项目风险分析并取得有利证据后,才能做出 “未来绩效将会改进”的假设。

2)方法二:假设以当前CPI完成ETC。

计算公式:EAC2＝BAC/CPI

这种方法假设项目将按截至目前的情况继续进行,即ETC工作将按项目截至目前的累计成本绩效指数实施。

3)方法三:假设SPI与CPI将同时影响ETC工作。

计算公式:EAC3＝AC＋[(BAC－EV)/(CPI×SPI)]

这种预测方法需要计算一个由成本绩效指数与进度绩效指数综合决定的效率指标,并假设ETC工作将按该效率指标完成。如果项目进度对ETC有重要影响,这种方法最有效。使用这种方法,可以根据经验判断,分别给CPI与SPI赋予不同的权重。

美国国防部的数据库显示,不论项目的类型、程序或流程如何,从项目刚过其五分之一时点起,CPI就进入稳定状态[3]。“华龙一号”建筑工程实际值与挣值的差异主要表现在工程量的变化上,这种变化比较稳定,与进度绩效指数的关系不大,因此采用了方法二。方法二的使用选择当前时间作为检测时点来进行挣值法预测,为了充分利用目前已有的施工图预算数据,假设所有已有实际值的作业均已百分之百完成。由于挣值计算方法是用预算值乘以实际完成百分比,因此以上假设可得到对于有实际值的作业满足该作业的挣值等于预算值。部分子项的预测示例如表2所示。

表2 挣值法预测示例表Table 2 Forecasting of ear ned value 单位:万元

根据计算结果,“华龙一号”核岛建筑工程完工成本将超过合同价数亿元。本次的预测结果为 “华龙一号”成本目标的下达提供了依据。

4 结论与展望

本文概述了挣值管理的基本理论,详细介绍了挣值管理在 “华龙一号”示范工程中的应用方案,并以建筑工程为例,详细论述了挣值法在进度评测、分包合同支付及成本趋势分析预测中的应用实践,实践证明,挣值法支付在 “华龙一号”项目管理中发挥了重要的作用:第一,挣值法是一种合理有效的支付方式,能够减少交易成本,促进合同双赢;第二,挣值法能够实现对项目的进度评测和成本预测,为项目的正确决策提供依据;第三,能够通过P6软件结构化存储“华龙一号”的实物工程量,为后续同堆项目提供参考数据。后续应通过信息化手段实现作业的自动跟踪和实际值的自动获取,提高挣值管理效率。

[1]Project Management Institute.项目管理知识体系指南(PMBOK®指南)[M]．第5版．北京:电子工业出版社,2013:217-221.

[2]圣武松．基于挣值法的项目成本控制研究 [D]．广州:华南理工大学,2014:3-5.

[3]昆廷·弗莱明,乔尔·科佩尔蒙.挣值项目管理．3版[M]．张斌,陈洁,译．北京:电子工业出版社,2007:41.