營建管理淺論之二 : 價值工程之應用


(或:不降低品質降低造價之價值工程應用)



   價值工程發展至今已將近半個世紀,但直到近年來,台灣的土木建築業,由於成本控
 制及品質的相互考量等因素,才開始對它產生興趣,引為談論話題。事實上,在台灣其他
 高科技產業如電子業等,早就將該技術應用於研究發展,且成效卓越。


價值工程發展背景:
   價值工程是二次世界大戰後發展成的管理技術,發生的主要遠因是在戰時,由於物資
 缺乏,許多廠商被迫採用替代材料、製程、工法等來完成預定標的物的生產製作,事後他
 們卻發現這些替代方案的性能較原先規畫者,有過之而無不及,但成本卻明顯下降。這些
 現象一而再,再而三地發生,使有識之士相信一定有某種循序漸進的方法,用來發掘不必
 要成本,並在不降低品質的考量之下,尋找替代方案,以降低成本。就在這種認知之下,
 美國奇異電子公司於1947年任命LAWRENCE MILE 全力開發降低成本方案。MILE首先探
 討機 能分析和成本互動關係的觀念,隨後機能評估、創造性思考等模式亦繼之建立,終於
 發展 成一套,起初名為價值分析(VALUE ANALYSLS),後來被稱之為價值工程(VAL
 UE MANA-  GEMENT)或價值管理(VALUE MANAGEMENT)之管理技術。


價值工程定義:
   價值工程是一套有系統的管理技術,用以界定不必要的成本,進而在不降低性能的前
 題下,開發降低成本的替代方案。

   價值工程的應用,起始於製造業,漸次應用到其他行業,例如:工業、教育、管理、
 政府行政、營建、行為科學、交通運輸、服務業等行業,都如火如荼地進行,成效顯者、
 在先進國家,甚至已成制度運作的一環。

價值工程應用時機:
   一棟建築物從規畫、設計、施工到使用者維護、保養的這一段生命週期裡,參與者對
 使用週期成本的影響力都不一樣,其關係可用下圖表示:



由上圖可知:

 一、性能規範擬定者在規畫初期即擬定性能規範及使用要求,其決策對使用週期成本影響
   最大。例如特殊空調系統,此時規範草擬者最主要的決策即決定溫度、濕度要求,此
   決策對未來之使用週期成本而言,有最大的影響。

 二、建築師/專業技師在設計階段之決策必須在性能規範下進行,其影響力,相對於規範
   草擬者而言,降低不少。就前例空調系統而言,建築師/專業技師只能在溫濕度要求
   條件下,進行空調系統之選擇與設計,只能對空調的系統及機種的成本有所影響。

 三、承包商在施工階段只能按圖施工,因此他對使用週期成本的影響就更小了。就上述空
   調案例而言,他只能影響少部份的材料以及安裝價格。

 四、維修操作工程師對成本的影響最小,他只能就已安裝好的機具設備進行維修或操作。

   由此可知,價值工程最佳的介入時機,是在規畫、設計階段,在這個階段嚴格地評估
 性能規範以及建築師/專業技師的主要決策,最有可能獲得最大的成本節省空間。


影響價值工程應用時機選擇,有二個主要因素:


 一、在價值工程研析中,可能得到的節省金額。

 二、價值工程應用對象的難易程度。

   一般而言,一個工程進行愈久,價值工程研析成本投入愈多,而可能節省金額則會愈
 少,其淨節省金額也會相對減少,下圖說明了此一共同現象:


價值工程應用於土木建築簡史:

價值工程應用於土木建築業,可分三個程序來說明:


 第一階段:1947∼1963年;此階段為價值工程草創期。成型於奇異電子公司,再應用到美
      國國防部武器採購作業。

 第二階段:1963∼1970年;引進美國營造業於施工階段實施。價值工程變更建議(VALUE         ENGINEERING CHANGE PROPOSAL簡稱VECP)
      制度建立,鼓勵營建廠提出價值       工程變更建議方案,若蒙業主採納,可分享某種比例之節省金額。

 第三階段:1970以後;1970年代初期,美國營建管理(CONSTRUCTION MANAGEMENT

      簡稱CM)風行,提倡設計階段即應用價值工程。1970∼1973年間營建費用高漲
      ,發包價格高於預算60%至80%的工程比比皆是,價值工程就在這個環境時機
       下,應用到設計階段,成為降低成本的一個利器。


價值工程工作計畫:
   價值工程提供一套循序漸進之管理模式,為價值工程研析作業所遵循。這一套程序,
 稱之為工作計劃(JOB PLAN)。

   一般而言,價值工程工作計畫共分八大階段,每一階段的目的、方法都不儘相同,下
 表為一概略說明:

價值工程實施成效:

下述案例為價值工程應用之成果:


                •美國環境保護署:

   1975∼1976年8 個案例分析,節省$18,000,000.00,佔總工程費4.0%,支付VE研
 究費$700,000.00,投資報酬率為27:1。

   1977∼1978年56個污水處理廠案例分析,節省$95,000,000 ,佔總工程費5.0%,
 支付VE研究費約$7,900,000,投資報酬率為12:1。

                •美國捷運管理局:


   1988年元月分析統計,累計節省金額為$538,000,000 ,含初期投資、運作、維護
 之總工程費為$9,300,000,000 ,節省範圍為總工程費之3.7∼7.0%,平均為5.6% ,
 投資報酬率為12:1∼34:1,平均為18:1 。

                •美國軍工局:


   1965∼1978年統計分析,共節省工程費$602,400,000,支付VE研究費$21,716,159  ,平均投資報酬率為27.73:1。

                •台北市政府捷運局:


   依據40多年來應用結果統計,VE成本約佔計劃成本0.2∼0.4%,所獲節省費用約佔
 5∼20% 。

替代方案與價值工程之關係:

替代方案的產生,有下列數種可能的途徑:


  一、過去類似經驗的直接援用,或適度修正後引進。例如某些經驗豐富的工程師,檢討設
    計方案時,即經常以其過去經驗,提出替代方案建議,一般資深顧問的功能和角色即
    在此。

  二、依其學識經驗直覺判斷可行,再經邏輯性分析演繹,以及實驗驗証,而產生之替代方
    案。學識實務俱佳的開創性人物,經常依此模式,在其領域有所突破。

  三、經由價值工程工作計劃程序所產生之替代方案,其產生過程歷經機能分析,發散性創
    造思考,系統化判斷篩選,邏輯性發展等階段性循序過程。依此模式產生之替代方案
    ,往往能跳脫既定成俗的格局,頗富創意。

   由此可知,替代方案與價值工程建議案雖然目前都是相當時髦的名詞,但兩者並不完
 全相等,其涵蓋性關係可以下列簡圖說明:






台灣實行VE之現況:
   價值工程推行至今,雖已近半世紀,但台灣土木建築界實施行面並不廣泛,其應用現
 況概述如下:

   政府機構方面,台北市政府捷運局81.10.17頒佈實施“台北市政府捷運工程局價值工
 程獎勵條款“鼓勵承包商主動提出價值工程變更建議案,以節省公帑或縮短工期,如經業
 主採納可分享50%之淨節省金額。惟本辦法頒佈時,主要捷運工程均已發包完成,迄今尚
 無案例。至於設計過程應用價值工程,捷運局亦曾辦理過,但並非全面性實施。

   交通部國道新建工程局則於82年4 月高雄環線優先路段第C393Z 標投標中,規定廠商
 除按原案投標外,可以另提“替代方案初步設計計劃書“,經業主核准後,可參與投標,
 與原案或其他替代方案競標,並以低於底價之最低標得標。本案所稱之替代方案,可利用
 價值工程工作計劃發展產生,也可以經由其他非價值工程之手段產生。

   至於民間機構方面,少數工程顧問公司曾經選擇性地專案辦理,但迄今尚未形成風氣
 ,推行面不大。


台灣建築業應用VE的契機:
   “任何設計都可能有不必要的成本“以及“任何設計都可能再加以改善“是價值工程
 的基本立論。衡之於台灣目前建築設計之運作模式,價值工程應較一般狀況更有發展的空
 間,其理由不外如下:

 一、絕大多數案子,都是先做完設計,再考慮性能規範,以規範來遷就設計。

 二、設計過程中無反映造價之成本控制模式,工程預算要待設計案完成,進行估價後才知
   曉。

 三、部份業者,為減少貸款利息負擔,儘量縮減建築設計作業時間,致使設計案無法做周
   嚴的考量。

 四、由於作業時間短,且報酬不合理,大部份設計作業只進行到請照圖,即基本設計為止
   ,實施設計根本無暇顧及,建築品質亦隨之無法提昇。

   上述台灣建築業特有的作業方式,使得設計方案,潛存著大量的不必要成本,也存在
 著許多可能改善的空間,這正是價值工程應用於台灣的契機。


價值工程研析對象之選擇:

價值工程研析之對象,根據經驗分析,主要為下列項目:


 一、高造價項目:高造價項目,較有可能隱藏著金額較高的不必要成本,以這些項目為對
   象進行研析,較有可能得到事半功倍的效果。就鋼筋混凝土建築物而言,這些高造價
   項目,主要是鋼筋、模板、混凝土、擋土措施、外牆裝修材等。

 二、重覆使用多次之低造價項目:低造價項目重覆使用多次後,極有可能累進成高造價項
   目,如門、窗、衛浴設備、廚房設備等,若能以此為VE研析對象,亦有相當之成本節
   省成果。

 三、未界定且可變動性能標準之複雜項目:此類項目性能標準不明確,往往有設計強化(
   OVER DESIGN) 之可能,這也是價值工程研析之對象。

 四、高能源運作及高維修成本之項目:從節省使用週期成本(LIFE CYCLE COST) 之觀點
   而言,高能源運作及高維修成本項目,都是相當不利的,此亦是價值工程研析之重要
   對象之一。由此觀點看來,最被廣泛討論的例子是玻璃帷幕牆的使用,玻璃帷幕牆是
   非常耗能源的建築材料,尤其是能源漸趨短缺,且能源耗費日趨高昂的今天,實有慎
   重檢討的必要。
 五、高價值指數項目:所謂價值指數(VALUE INDEX) ,簡而言之,即某項目之造價與達
   成該項目基本機能運作最低成本之比值。例如某路燈燈泡合約價每盞100 元,其基本
   機能為提供照度,而某國產廠牌類似照度燈泡之最低價格為40元,則該合約燈泡之價
   值指數則為2.5 。一般而言,當價值指數大於2 或3 時,表示存在著不良的價值及高
   成本的現象。換句話說,這就是價值工程研析的對象。


業主實施價值工程的好處:

業主實施價值工程的好處,經檢討,有下列數端:


 一、降低成本,強化經營體質:價值工程提供一套在不降低品質前題下,有系統地尋找替
   代方案,以降低成本的管理技術,同時藉助此制度化的運作,加強研究發展領域的開
   拓,間接地提昇經營積效,改善企業體質,提高獲利能力。

 二、在成本、性能、可製性間尋得最佳平衡點;經由價值工程研析,透徹地分析成本,性
   能之關係,進而發展機能所須的真實預算,以增加決策依據。

 三、集思廣義,取長補短,減少施工過程變更設計:價值工程小組成員,由於均未參與設
   計規劃,較容易跳出窠臼,分析機能與價值,提供創新與較經濟的替代方案,同時由
   於經過這一層考量與檢討,可減少施工過程的變更設計。

以價值工程做為降低成本的利器:
   隨規劃設計進行過程,階段性地檢視設計方案是否在既定的預算範圍內,是造價控制
 最主要的手段之一。一旦超過預算,利用價值工程工作計畫程序所產生之替代方案,是最
 有可能降低成本的手段之一。

   一般而言,隨著建築行為進行,各階段有不同的造價控制方法。各種造價控制方法之
 應用及價值工程參與時機,如下表所示:

   價值工程所經常使用之成本模式(COST MODEL),其主要功能是反應成本分配之情形
 。特定方案成本分配現況與統計資料相比對,若有異常現象,即可提供警示作用,以做進
 一步研析之用。
   成本模式主要表達方式有三種,一種為矩陣成本模式,另一種為機能成本模式,第三
 種為成本條狀分析。    矩陣成本模式係以水平垂直雙軸組成之矩陣來表達成本構造模式,通常均以機能或部
 位別列於水平軸,而以建材別列於垂直軸來分析顯示成本組織。下圖為一校區建築成本模
 式表格:
   機能成本模式係以樹狀結構方式表達各機能部位從屬關係的實際成本及目標成本分
 配情形。下圖為一建築物機能成本模式:


   成本條狀分析系將組件或部位成本以條狀圖表示,下圖為一供電系統圖例,金額僅供
 參考之用。

   經分析確認其為異常現象,並擬定降低成本目標金額後,價值工程是目前最有可能在
 不降低品質前題下,達成降低成本目標之管理工具。價值工程工作計劃可針對上述現象,
 孤立不必要的成本,並發展替代方案,以期在最低成本上達到必備的機能,並達到降低預
 定成本的目標。

腦力激盪術提供無止境的創意:
   腦力激盪術(BRAIN STORMING)為1930年,廣告從業人ALEX OSBORN所發明
 於1950 年代被應用到價值工程上,做為工作計畫創意階段中,激發替代方案構想產生的最
 主要工 具。由於人的創意是漫無止境的,在腦力激盪術中不得批評他人構想及構想相互激
 盪刺激 引發新構想的遊戲規則之下,所能產生的創意是無法撐控及預料的。也因如此,經
 由價值 工程所產生的替代方案,經常相當具有開創性且落俗套而令人折服。

茲舉一腦力激盪術產生替代方案構想的實例:


  主題:目前公寓住宅通常都以1/2B磚牆為隔間牆,但近年來由於砌磚工及粉刷工難尋,施
     工品質低落,造價節節高昇及施工工期經常延誤等原因,極須開發替代材料,以解
     決上述問題。請提供儘多的可能解決方案以供篩選。

  方法:以5-6 人為一組,進行腦力激盪術,時間為20分鐘。

  結果:第一組產生下列50個構想

第二組產生下列74個構想


   上述構想不切實際者居多,但這些海市蜃樓式的構想,對激發其他創意構想往往有不
 可忽視的功勞。一般而言,經由腦力激盪術所產生的構想,在下一步的判斷階段中,會以
 科學方法將其篩選至較可行的1∼3個,再將其發展成較具體的方案。


設計階段成本控制 工期管理 營建管理電腦化