摘要:粗放的造价管理方法是工程项目造价难以准确动态管理的根本原因，如中间支付问题。为实现工程项目造价的精细化动态管理，以WBS方法为手段，明确了工程项目造价分布于WBS节点的造价精细化管理方法，进一步提出了在应用BIM技术环境下将工程资源与模型构件和WBS工作的数据关系模型关联，建立基于BIM模型的软件实现方案。
关键词:工程项目造价;动态管控;BIM;数据关系模型
引言
工程项目造价控制的根本内涵是根据市场价格水平建立工程的计划造价，并在实施过程中不断跟踪实际造价与计划造价的偏离，及时发现计划造价与实际造价的偏差，减少或消除这种偏差，直至完成这个工程项目。在我国的工程项目实践中，工程项目造价的计划往往专注于工程的整体，如从工程的概预算到工程的决算。由于这种倾向不能准确把工程项目造价落实体现到工程的每一个具体部分，导致无法根据工程管理的需要，动态、快速、准确且保持一致性地评估工程的部分造价，这使得工程项目造价动态管理具有显著的粗放特征。在实践中，一般采用的对策是按预定工程形象进度进行概预算计价，并依此进行基于形象进度的付款。如果预先没有这样的安排，分期动态中间支付额的确定往往陷于困难，要么根据主观判断在承包商支付申请额的基础上进行折算;要么每次都付出大量的重新统计工作量和纠纷争议;要么利用支付权强势进行主观折算支付。这种粗放的造价管理方法带来很多问题，如在政府工程中带来工程腐败的机会;在社会工程中则带来无休止的支付争议。科学的工程项目造价管理要求满足动态、快速、准确、一致性的精细化方法，其关键就是要把工程项目造价的管理落实到工程的具体构成部件(或工作)上。工程项目造价的动态性，一般可以分为表现市场价格水平波动的价格动态性，以及特定工程项目实施中随着工程进展表现出来的已完工程量及其对应造价的动态性。本文所述的动态性主要指后者。BIM技术的出现更方便工程项目造价数据对工程部件或工作进行新的、更详细深入的关系描述。
1文献综述
国内许多学者致力于工程项目造价动态管理的研究，而将BIM技术与WBS方法应用于动态造价管理的研究还很少。张建平等［1］提出运用4D-CAD技术以及BIM技术开发全新应用平台，实现对施工资源的多维度管理以及成本的动态监控。桑培东等［2］提出通过BIM数据建立工程项目全过程成本监控平台，达到成本动态控制的目标，实现项目管理的精细化。阎瑶［3］提出BIM建模经济数据标准，通过输出到Excel的方法建立工程预算编码体系，采用价值工程原理，实现项目全过程的成本管理框架。陈祥赟等［4］通过分析传统的管理方法与基于BIM的管理方法在进度控制和成本控制之间的差异，探讨BIM技术对于项目管理成本控制的意义。这些学者的研究促进了工程项目造价管理的动态性，但是可实施性较低，且理论性不够系统全面。本文加入WBS方法，探讨BIM环境下工程项目造价的精细化动态管理，并建立基于BIM模型的软件实现方案，增强了研究的可实施性。
2工程项目造价精细化动态管理的数据关系模型
传统的工程图是基于线条或线条组合的表达，而BIM技术直接用工程部件对象来表达工程的构件，这为工程构件造价数据与BIM对象进行关联提供了合乎自然逻辑的数据关系。WBS是结构化的工作构成及其关系的描述工具，要求对工程工作做全覆盖描述，以及与可交付关键对象对应。因此将工程项目造价落实于BIM对象，实际上也就自然等价于落实在了WBS上。工程项目造价的形成，本质上是由于工程资源的投入，包括材料、机械、人工费用。精细化的造价管理，要求将工程资源关联落实到工程的WBS各项工作中，包括资源的种类和资源数量。结合资源市场价格，确定对应工作的造价数据。也就是说，工程项目造价概预算和工程实际造价都是应该定义在WBS各项工作上，即投入到工程的资源应当被精确地分配到WBS的各项工作上。这种资源投入关系见图1，是一种典型的数据多对多关系，任务与资源之间的每一个关联关系都应确定相应的资源数量，称为工作的资源配置。图1工作与资源的多对多配置关系在该配置关系得到全面描述的基础上，可以通过将配置关系中的资源配置按资源种类进行分别查询汇总，得到每种资源的总消耗及相应的造价数据，从而累计得到整个项目的造价，也可以通过将配置关系中的资源配置按WBS任务进行分别查询汇总，得到每个任务的资源配置及相应的造价数据，从而累计得到整个项目的造价。即如图2所示的右边路径或左边路径，得到相同的项目总造价，两种路径获得的造价数据是保证了一致性的。图2表达了从配置出发，通过工作造价数据或资源造价数据，形成工程项目造价数据的实体－模型关系及其路径。图2中，双线框代表的是基础数据。图2中的右边路径实际上近似于常规的概预算方法，即通过分别计算项目中各种资源在工程全体中的消耗量来计算项目的全部造价，常规概预算计算的方法只是把资源配置信息称为算量过程，这个算量过程一般仅存于计算底稿，因而事后在概预算计算的正式文档中很难做到计算数据的可追溯性，也很容易引起不同计算者因结果不同而形成的争议。左边路径将工程成本落实于一系列工作中，并可继续汇总得到项目的总体造价数据。由此体现出来一个突出优点是，由于每项工作都有时间上的进度计划安排，于是给工作上的造价数据带上了时间信息。让工作的造价数据带有时间属性，为动态管理工程项目造价提供了数据基础。这一切的前提，显然关键在于描述任务和资源的配置信息。相对于传统概预算方法，建立配置信息的描述并不会造成计算工作量的增加，实际上只是将概预算工作的方法变更为基于WBS工作的统计方法，而记录的配置信息实际上就是算量底稿的内容。由于WBS工作都是有时间信息的，所以图2和图3中各种其他维度的造价数据实际上都带有各自在时间上的分布信息。资源配置在时间上的造价分布，一般情况下可以默视为均匀分布，通常这不会给项目整体造价数据在时间上的分布带来重大估算偏差。资源消耗及造价数据在时间上的分布，代表了资源量消耗进程和资源资金消耗进程。由此得到的项目整体造价数据在时间上的分布，无论计划还是实际，具有项目整体的资金财务管理上的意义，并为应用挣值法参数BCWS、BCWP和ACWP评估工程全部或部分工作组合的进度控制偏差及造价控制偏差带来了数据支持。通过此数据模型，显然可见，工程项目造价控制数据与进度控制数据是关联和不可分离的。BIM技术的应用，使将资源配置的对象定位于构件与工作的组合成为可能，从而代替WBS工作清单，这更符合工程现实情况。也即在图1中，用BIM构件与WBS工作组合的清单代替左边的工作清单。这种情况下，工作和构件的关系是多对多关系，即一个构件对象关联若干个工作，表达了完成一个构件的多道工序;一项工作关联若干对象，表达了工作中包含多个构件的分段作业组织。因此在BIM应用的情况下，还需要建立反映WBS工作与BIM构件的关联关系，即工序组织与作业分段信息。基于BIM的工程项目造价数据关系模型见图3，图中双线框代表的是基本数据。如此，项目整体造价数据可以通过WBS任务、BIM构件和资源三个清单汇总获得，且能使这三个维度上的数据保持一致性。
3基于BIM模型的软件实现方案
主流的项目管理软件，如PrimaveraProjectPlanner和MSProject都提供了有效的基于WBS任务和资源配置的造价管理功能，但没有结合BIM技术的应用。虽然如图2所示的基于工作资源配置的工程项目造价数据关系模型能够在无BIM应用环境下在此类项目管理软件中得到实现，但BIM技术的应用对项目管理软件与BIM软件之间的协同应用提出了新的要求。图4表达了BIM软件与项目管理软件之间实现协同应用的开发方案框架。图4中的工程市场资源库，即指定额或综合单价库数据。输出到项目管理软件的数据包括WBS、WBS任务与资源的配置数据，由项目管理软件内置数据关联引擎可自动获得资源消耗及造价数据。数据关系模型中的其他附加数据需另行存储，可行的方案是可设置独立外置的数据库文件，或采用BIM软件内在二维表数据管理功能内置于BIM模型文件内。附加数据外置时，附加数据文件应始终保持与BIM模型文件的关联绑定。当特定工程完成后，可以将该工程的资源价格数据反向统计到工程资源库，使工程资源库中的价格信息更加完善并更趋近真实的市场价格水平，以实现工程资源库的进化。
4结语
工程项目造价的动态管理是推动建筑行业精细化的重要保证。将工程资源配置到每项工作中，让每项工作上的造价数据具有时间属性，从而实现工程项目造价的动态管理体系，可以从根本上提高工程建设管理的科学理性和水平，减少甚至摆脱人为主观因素带来的诸多负面后果。将此动态机制与BIM技术结合，更能进一步提高工程建筑精细化管理的深度和效率，提高信息化水平。
参考文献
［1］张建平，范喆，王阳利，等．基于4D－BIM的施工资源动态管理与成本实时监控［J］．施工技术，2011，40(4):225.
［2］桑培东，李军，刘学峰，等.基于BIM的建设项目成本动态监控可行性研究［J］.价值工程，2013(6):49-50.
［3］阎瑶.基于BIM的工程预算管理研究［D］.武汉:华中科技大学，2013.
［4］陈祥赟，董娜，熊峰，等.基于BIM的某项目进度与成本控制研究［J］.施工技术，2014(S2):580-583.
作者：张谦 吴亮 单位：深圳大学
