项目设计阶段投资控制系统模型设计与实现

柯 洪，王 川

(天津理工大学管理学院，天津300387)

建设项目设计阶段是决定项目使用功能的阶段，也是决定其使用价值的主要阶段，同时还是对项目投资有重要影响的阶段。传统的工程管理体制在设计过程中缺乏系统管理［1］，由于设计阶段涉及到的因素较多，环节复杂多样，建设单位处于相对被动的位置，既对设计方案和技术要求等难以控制，又对设计的过程无法进行有效控制，从而直接对项目目标能否实现产生极其不利的影响。目前我国学者已经对控制论在建设项目投资控制中的应用进行探讨，建立了投资管理系统控制的观念，认识到投资控制系统管理的必要性，但仍存在许多问题，影响了投资控制系统管理的有效开展，根本原因是没有建立完善的投资控制系统。笔者依据控制系统理论，构建设计阶段的投资控制系统，并基于这个投资控制系统对建设项目设计阶段的进行投资控制。

一、控制系统的组成

系统是指由若干个互相联系和作用，又互相制约和依赖的要素组成的，具有特定功能，为实现一个特定目标而存在于一定环境之中的有机集合体。可将建设项目投资控制过程看成一个系统。信息是系统要素之间互相联系的特殊形式，它可以反映客观事物的运动过程在时间上和空间上的分布状况和变化程度。信息论是研究信息的获取、传递、变换、整理、存储等的科学。对作好建设项目投资控制而言，信息是编制项目基建投资计划的依据;是建立项目投资控制程序和工作制度的依据;信息对人、财、物的流动及其消耗起控制作用。控制论是研究各种控制系统的共同控制规律、控制原理和控制方法。使系统按照预定的计划目标去动作，以满足计划目标的要求，实现系统的最优化。

在控制过程中，必须经常获得对象运行状态、环境状况、控制作用的实际效果等信息，控制过程就是一个不断获取、处理、选择、传送、利用信息的过程。一般情况下，控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统两大类。控制系统有相互连接在一起提供期望的系统响应的各个部分组成，系统的一个被控部分或过程表示对输入信号的处理，以得到输出信号变量。开环控制系统利用控制器或控制执行机构来得到期望的响应，没有反馈的系统。对一些具有明确先验知识的系统具有很好的控制效果。

与开环系统不同，闭环系统利用了对实际输出的额外测量(输出的量测量称为反馈信号)，并经过反馈，将它和期望的输出(参考或给定信号)进行相应对比，通过控制器或控制执行机构来得到期望的响应。建立一个简单的闭环反馈控制系统［2］如图1所示。作为控制系统，反馈控制系统往往通过对变量的函数进行比较并利用它们的差异作为控制手段，来保持两个系统变量之间预定的关系。

控制过程，是指一个有组织的系统，根据系统内部和外部条件的变化进行自动调节，以克服系统的某种不确定性，使系统稳定保持或达到某种目标行为，或者使系统按照某种规律运动变化的一种过程每个控制系统都至少具备四个基本要素［3］:

(1)探测器(detector)或传感器——测量控制过程中实际状态的装置;

(2)鉴定器(assessor)——通过与标准状态或预期状态对比确定实际状态的重要性的装置;

(3)效应器(effector)——根据鉴定器显示必要与否改变行为的装置;

(4)通讯网络(communications network)——在探测器和鉴定器之间、鉴定器和效应器之间传输信息的装置。

图1 闭环反馈控制系统

控制论认为，一切控制系统共同的基本特点是信息变换过程和反馈原理，或者说，一切系统都是信息系统和反馈系统。反馈控制系统常用规定输出和参考输入之间关系的函数来控制一个过程。通常，被控制过程的输出和参考输入之间的差被放大，并用于控制过程，目的是让两者间的差不断减小，反馈的概念已经成为分析和设计控制系统的基础。

二、设计阶段投资控制系统模型建立

把控制论的观点运用于建设项目投资控制，即项目投资控制的基本原理。闭环控制系统利用对输出的测量，并经过反馈，将该信号与期望的输出(参考或给定信号)进行对比。对于建设项目设计阶段的投资控制系统来说，控制系统在一个闭环过程中运行，输出表现为设计阶段最终的设计方案和全生命周期成本规划;如果使用精确的传感器(探测器)，测量到的输出就等于系统的实际输出。传感器测量限额设计情况，鉴定器将计划的投资数据与实际的投资数据进行比较，检查是否偏离既定的投资目标，审核确定实际的限额设计情况是否超估算或超概算;期望的输出响应(既定标准)为预先确定的建设项目设计阶段的投资目标，通过设计概算和施工图预算的审核来实现。期望的输出和实际输出之间的差等于误差，并随后引起执行机构对过程的调整以减小误差。效应器一般不能自动成为调节装置，而是由投资控制人员根据投资计划值与实际值比较的结果，分析其产生偏差的原因，采取针对性的纠偏措施，(见图2)。

图2 设计阶段投资控制系统的表达方式

设计阶段投资控制系统的控制过程所包含的要素，与传统的控制系统相同，即传感器、鉴定器、效应器和通信系统。传感器显示整个设计阶段信息状态;鉴定器把这项信息与预期状态对比;一旦发现实际状态和预期状态存在重大差异，效应器就采取矫正行动;通信系统则告诉投资者正在发生什么及与预期状态对比如何。但是，设计阶段投资控制系统的管理控制过程具有以下显著特点:

1.期望的输出即比较的标准不是事前设定的，而是有意识的计划过程的结果。在这个控制过程就是比较实际与计划，因此控制过程涉及计划。在许多情况下，计划和控制可以被视作两项独立的活动。但是投资控制既涉及计划又涉及控制。

2.控制系统不是自动的。系统中有些探测器可能是机械的，但是管理者经常要用自己的眼、耳及其他感官探查重要信息。尽管他可能有惯常的方法，比较关于正在发生的报告和应该发生的标准，但是，必须有专门机构执行鉴定器的职能，决定实际业绩和标准业绩之间的差异是否显著到足以采取行动;如果的确如此，应该采取什么行动。

3.觉察到采取行动的需要与确定取得预期结果所要求的行动之间的联系可能不明确。发挥鉴定器职能的管理者可能认为“成本太高”，但是又找不到便捷、自动的行动能够确保把成本降低到标准所要求的水平。“暗箱”这个术语所描述的就是其确切的性质无法观测的操作。鉴定器阶段涉及判断，许多管理控制都是自控的。也就是说，控制不是由外部控制装置维持的，而是由运用自己的判断，不是机械遵从上级指示维持的。

三、设计阶段投资控制系统模型分析

控制系统设计是为满足一项实际需求而对系统提出性能要求，并得到系统配置和确定的关键参数。控制论认为，控制系统共同的基本特点是信息变换过程和反馈原理。信息变换过程是以信息作为分析和处理问题的基础，把系统的有目的的运动抽象为一个信息接收、存取和加工的过程。反馈原理，就是控制系统把信息输送出去，又将其作用的结果返送回来，并对再输出发生影响，从而起到控制、调节的作用。可见，控制系统的良好运作应基于准确、完整、及时、适用的信息［4］。在设计阶段，根据初步设计编制总概算，并控制在投资估算额(合理幅度如10%)以内，作为项目投资目标最高限值。根据施工图设计编制施工图预算，并控制在概算以内。合理确定建设项目的概预算造价，是投资控制的前提［5］。

(一)期望输出的设置

输入为期望的输出即比较的标准确定是控制过程的起点。为了项目投资控制的顺利进行，合理确定建设项目的投资控制目标值，是进行投资控制工作的第一步。根据住房和城乡建设部［2008］216号文件《建设工程设计文件编制深度规定》，我国建筑工程的设计一般应分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段，前一个阶段的设计文件应能满足编制后一阶段设计文件的需要。所以，该阶段投资控制目标设置如下:

1.一般是以经批准的项目可行性研究投资估算作为建设项目设计方案选择、进行初步设计的投资控制目标。需要说明的是:虽然投资估算对初步设计有一定的控制作用，但根据我国现行的有关规定:当初步设计提出的总概算超过批准可行性研究投资估算10%以上时，必须重新报批可行性研究报告。

2.用初步设计概算作为技术设计及施工图设计阶段的控制目标，初步设计概算作为施工图设计阶段的控制目标。充足的方案设计估算、全面的初步设计概算、准确的施工图设计预算构成设计阶段投资控制目标体系。(如图3所示)。

图3 设计各阶段设置投资控制目标图

在项目设计阶段，投资控制工作所涉及的投资信息有方案设计阶段的估算，扩初设计阶段的概算和施工图设计阶段的预算。建设项目设计阶段投资控制目标的确定是通过设计限额的分配实现的。限额设计按照批准的设计任务书及投资估算控制初步设计，按照批准的初步设计总概算控制施工图设计，使各专业在保证达到使用功能的前提下，按分配的投资限额控制设计，严格控技术设计和施工图设计的不合理变更，保证总投资限额不被突破。

(二)探测器的作用原理

投资控制的基本方法是对建设项目实施期间的投资信息进行跟踪和记录，一方面可以反映计划的执行情况;另一方面，通过与标准对比可以及时发现已经或预期要发生的偏差。在设计过程，概算和预算是根据设计的图纸和施工图计算完成的。因此，从过程观点分析，投资的动态信息表现为:方案设计的估算、初步设计的概算和施工图设计的预算。投资控制的首要任务是对以上的投资信息进行分析和追踪。不同阶段的投资信息比较是为了对项目进展情况作出可供决策的评价，记录原始的投资信息是为了找出投资偏差并分析偏差的原因，以便采取控制措施并对总投资做出预测。估算、概算和预算的比较在于对设计阶段的投资控制，统一的投资信息结构是投资信息比较的关键问题。

建设项目投资结构的建立应有利于项目的控制，而投资信息结构牵涉到两个问题:一是投资项目分解;二是工程造价的计价方式。统一的投资信息结构应该有利于设计各阶段数据项(估算、概算和预算)的比较，有利于设计各阶段投资计划数据在不同的分解平面上进行比较。因此必须设计一套统一的投资信息结构，并在此基础上进行投资控制［6］。

初步设计概算对建设项目的投资起着重要的作用，它由建筑安装工程费、设备工器具购置费、工程建设其他费、预备费以及建设期贷款利息等五部分组成，其中建筑安装工程费按工程内容分为建筑工程费用和安装工程费用。由于建筑工程费用所占比例比较大，往往成为投资控制的重点，所以对建筑工程的投资分解就显得十分重要。建筑工程分解最困难的地方是处理取费的基本项与构件或分项工程和部位工程之间的关系，并且使其关系简单和清晰。将整个建设工程的投资结构分解为五层，其层次结构(如表1所示)。

工程项目的投资分解是项目投资控制的首要工作，投资分解的合理与否对建设项目投资控制工作有着十分重要的意义［7］。投资分解的最小工程量单位是基本取费项，由造价管理部门规定或定期发布物价指数和价格指数，取全费用价格。基本取费项是对构件或分项工程尺寸、材料、施工条件及操作方法所综合的工程量的详细描述，根据不同的描述产生不同的价格。

由基本取费项逐层计算构件或分项工程及单位工程的费用。估算从分部工程层面开始计算，概算从构件或分项工程层面开始计算，预算从基本取费项开始计算。按照分项工程、分部工程及单位工程分解的方法使项目的不同阶段在不同层次的投资信息进行比较成为可能。如初步设计阶段的概算，可以从构件分项工程以上层面进行计算，在构件分项工程以上层面进行比较。项目统一投资信息结构的建立，为投资信息的输入、储存和输出提供了便利的条件。

表1 建设工程统一投资信息结构表

(三)鉴定器作用原理

鉴定器的作用主要是由对设计文件的审查来实现。我国现行的设计文件审查一般由有关部门组织专家进行会审，在审查过程中，技术方面的专家主要审查技术能否满足项目要求、工艺是否合理等技术方面的问题，即重点审查技术的合理性，而经济方面的专家主要审查工程建设造价文件的编制依据、编制方法、定额套用、取费标准是否正确，是否有漏算或重复计算的内容等，即重点审查造价文件编制的正确性［8］。审查实际概算和施工图预算是我国目前设计阶段控制造价的常用方法。设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程，设计过程中若不能对技术方案的工程量和价格及时测定，确定投资额和限额设计就不会落到实处。

设计文件的审查是为了达到造价控制目标。在收集相关设计资料的基础上，按一定的方法和程序对以编制好的设计概算进行系统地、全面地评价，并提交审核报告的活动。设计概算的准确性对于整个工程建设造价控制具有重要意义，进行设计概算审核可以有效提高投资控制效率，使工程造价控制工作更加主动。施工图预算是编制或调整招投标阶段标底价格，控制造价及资金合理使用的依据，加强施工图预算的审核，对于提高施工图预算的准确性，降低工程造价具有十分重要意义。

(四)效应器作用原理

效应器的作用是对误差信号即通过对设计文件的审查未符合控制目标要求信息的处理。设计过程中能够满足要求的方案不是唯一的，各阶段方案的优化和优选直接影响到工程项目的综合投资效果，尤其是对工程成本的影响更是显著。不断发现并纠正工作中偏差，对各阶段方案进行优化才能最终实现目标，设计方案的优选和优化就成为设计阶段投资控制的重要手段和方法。从项目业主价值取向角度，运用价值工程对设计方案优选本质问题进行探察的最有效地方法。

统一的投资信息结构能及时提供分部工程及分项工程各层面的投资信息，有益于方案的比较和确定。对所确定的投资目标严格控制，即在不降低功能的前提下，将设计控制在对建设项目的计划投资范围内，以工程价决定工程量。对设计单位提出工程造价的限制范围，如果各设计阶段的造价计算超过限额，就必须进一步修改设计，修正造价，直至概(预)算造价控制在限额以内，这是一种投资控制的手段。

［1］毛义华，骆咏华.建设项目投资控制面临的问题及政策建议［J］.技术经济与管理研究，2001(1):90-91.

［2］［美］道尔夫，［美］毕沙普.现代控制系统(第10版)［M］.赵千川，等，译.北京:清华大学出版社，2008:7-12.

［3］罗伯特·安东尼维杰伊·戈文达拉扬.管理控制系统［M］.刘霄仑，朱晓辉，译.北京:人民邮电出版社，2010:3-5.

［4］雷书华，高 伟.构建建设项目投资管理信息系统的探讨［J］.生产力研究，2010(1):136-137.

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［7］Cagle R F.Implementing an owner’s cost control system［A］.AACE Transactions［C］.Morgantown:AACE International，1991.67-70.

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