工程施工定量计划与控制方法:工程施工生产能力及资源价格约束的平衡
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3.4 施工作业方式与施工组合模式

3.4.1 施工组合模式及作业方式描述

施工作业方式指完成分部分项工程(单价措施项目)施工所采用的资源方案的总的实现途径,包括三类:全人工作业方式、全机械作业方式和人机组合作业方式。

施工组合模式指人机组合施工的分部分项工程在施工中人工与机械相互联系、相互依赖、相互制约、协同作用完成施工任务的标准样式。施工组合模式是资源配置模式的最小人机组合,即以最主要的施工机械配置数量为1时的资源配置模式。一种施工组合模式的描述应当包括:①机械设备的名称、规格型号、数量;②劳动力种类、数量。施工组合模式对分部分项工程的单位成本具有决定性影响,组合模式不变,单位成本只与具体作业的工作难度和工作条件有关。组合模式改变,一般单位成本将会发生变化。组合模式与单位成本之间存在对应关系,基于成本分析的需要,可以给出组合模式的另一种描述方式——成本参数向量描述,即

M(x,crg,cjx,c)

其中,M ——分部分项工程(核心工作)组合模式;

     x ——该组合模式可实现的工程施工生产能力;

     crg ——该组合模式的单位人工成本;

     cjx ——该组合模式的单位机械成本;

    c ——该组合模式的人工和机械成本之外的其他单位成本。

例如,M(x,crg,cjx,c)=M(100,40,10,300)表示核心工作施工生产能力为100,单位人工成本为40,单位机械成本为10,人工和机械成本之外的其他单位成本为300。

上述描述方式可扩展到对作业方式的描述,代号作相应调整:Mr(x,crg,c)表示全人工的作业方式,Mj(x,cjx,c)表示全机械的作业方式。

3.4.2 基准组合模式(作业方式)与倍数组合模式(作业方式)

3.4.2.1 基准组合模式(作业方式)

基准组合模式(作业方式)指对于特定的某分部分项工程或单价措施项目,已经被确信并公认、可以以它为基准进行组合模式(作业方式)的计算、分析与比较的组合模式(作业方式)的标准样式。

基准组合模式用M0(x0,crg0,cjx0,c△0)表示;基准作业方式用Mr0(x0,crg0,c△0)或Mj0(x0,cjx0,c△0)表示。基准组合模式(作业方式)是确定函数关系的重要依据,是确定函数关系系数的必要条件。

基准组合模式一般可参照现行预算定额来选择。因为预算定额是计算工程造价最重要、最权威的依据,以此为基准便于成本和利润的分析与比较。基准组合模式还可选择企业定额或经调查核实的组合模式。

3.4.2.2 倍数组合模式(作业方式)

倍数组合模式(作业方式)指完成某项工作所需资源的数量(或可实现的施工生产能力指标)为相同组合模式的倍数。nM(n*x,crg,cjx,c)表示倍数组合模式,其中人工、机械数量及x为组合模式M(x,crg,cjx,c)的n倍。

对于既定需要实现的施工生产能力,可以采用两类途径来实现:组合模式途径和倍数组合模式途径。相对于基准组合模式(作业方式),实现方式可分为同倍数组合模式、异倍数组合模式和无倍数组合模式。

(1)同倍数组合模式 对于既定需要实现的某一施工生产能力,若采用基准组合模式(作业方式)M0来实现,需要配置的资源是nM0,采用另一种组合模式M1来实现,需要配置的资源也是nM1,则称该途径为同倍数组合模式。

(2)异倍数组合模式 对于既定需要实现的某一施工生产能力,若采用基准组合模式(作业方式)M0来实现,需要配置的资源是nM0,采用另一种组合模式M1来实现,需要配置的资源是mM1mn,则称该途径为异倍数组合模式。

(3)无倍数组合模式 对于既定需要实现的某一施工生产能力,采用某种组合模式M1即可实现,无需采用倍数组合模式,则称该途径为无倍数组合模式。

3.4.3 作业方式对分部分项工程成本的影响

在正常生产状态下(资源完全匹配,没有窝工,没有机械闲置),作业方式对分部分项工程成本具有决定性影响。三种作业方式的施工生产能力分别表示为xxx人机,成本分别表示为ccc人机

(1)若x=x=x人机,则cc人机c 以挖土方工程为例,全人工作业方式的成本约为全机械作业成本的10倍。

(2)若c=c=c人机(合计成本),则xx人机x 以挖土方工程为例,用相同的成本支出,全机械作业完成的工程量约为全人工完成的工程量的10倍。

3.4.4 施工组合模式对分部分项工程成本的影响

在正常生产状态下(没有窝工,没有机械闲置),施工组合模式对人机组合施工的分部分项工程成本具有决定性影响。机械化程度越高的组合模式成本越低,反之,成本越高。

3.4.5 施工组合模式的优劣性判别

应该承认,任何组合模式(包括作业方式)的存在都有其存在的价值和意义,不可绝对地作出肯定与否定,这里所说的优劣性,准确地说是指组合模式的高效低耗性或者说是先进性。撇开组合模式对具体工程的适宜性不谈,仅考虑成本和效率因素,一般可用机械成本含量pjx[pjx=cjx/(cjx+crg)]或人工成本含量prg[prg=crg/(cjx+crg)]直接判定。因为,一般情况下,对于同一分部分项工程的两种可行的组合模式,以下关系恒成立:

pjx1pjx2(或prg1prg2),则c1c2x1x2

即判定组合模式1优于组合模式2。

对于不同的分部分项工程也可据此进行比较:若pjx1pjx2(prg1prg2),则组合模式1优于组合模式2。

3.4.6 施工生产能力、成本、组合模式三者的关系

组合模式对分部分项工程施工具有决定性影响。施工生产能力反映施工的效率状况、成本反映施工的费用情况。组合模式决定施工生产能力的同时也决定施工成本。施工生产能力和成本是组合模式的抽象反映(直接反映是资源及资源数量)。

在资源配置确定之前,组合模式是可变的,是可以选择的,而且实际施工也需要做出这种选择。假定有无穷多种组合模式可供选择,而且以x反映的组合模式是连续的,即给定一个x就有一种组合模式与之对应,不同的x代表了不同的组合模式,即组合模式随x的变化而变化,每种组合模式可计算成本,成本随组合模式的变化而变化,每种组合模式的成本都是x的函数。

当确定了资源配置,组合模式随之确定(施工中一般不做改变),此时x的变化对成本具有决定性的影响。这种变化具有不确定性或随机性,由具体面对的施工作业难度、作业条件和作业环境决定。当x增大(意味着作业难度小),则成本降低,当x减小(意味着作业难度大)则成本上升。

3.4.7 提高施工生产能力的途径

x的增大有以下几种可能:

① 保持组合模式不变,按组合模式的倍数同时增加人工和机械;

② 保持组合模式不变,仅增加人工;

③ 保持组合模式不变,仅增加机械;

④ 组合模式改变,增加或改善机械,减少人工。

⑤ 组合模式改变,减少机械,大量增加人工。

②、③将导致窝工和机械闲置,浪费资源,⑤是以更加高昂的成本付出来换取x的增大。因此,在计划阶段,提高施工生产能力的途径只有两条:有效途径是①;理想途径是④。