二高工程变

台灣北二高工程變更設計衝擊之評估模式研究吳昭慧1（1.清雲科技大學土木工程系，台灣）摘要：過去之研究多僅就完工專案作變更設計案之統計及分析，均未能考量變更設計發生當時即需作管理作為之看法，本研究由此觀點切入，提出變更設計衝擊之動態評估模式，並將所建立之評估模式引用台灣北二高工程實際案例作評估模式的印證。結果反應此一系統可適時達到評估衝擊及預警之主要功效外，亦發現幾項特性：(1)相同的變更發生在工程初或末期，其對專案衝擊並不相同，故並非以金額多寡，作為變更設計之主要管理的項目的判斷，變更設計發生的時點亦會影響結果；(2)在工程契約議定工期內的工期展延變更，對業主而言，因有目標時程之限制，其衝擊往往是負面的；而對承包商而言，其衝擊可能為正向亦可能為負向。關鍵字：變更設計，高速公路，效用函數，層級分析法AstudyofchangeorderimpactestimationonhighwayprojectChaoHaiWu1（1.DepartmentofCivilEngineering,Ching-YunUniversity,Taiwan）Abstract:Designchangeexistinconstructionprojectsandoftencausecostoverrunorscheduledelay.Changemanagementisakeyissueinprojectmanagement.Thefirststepofchangemanagementischangeidentification.Itincludestherecognitionofpotentialchangeeventconditionsintheprojectandtheclarificationofchangeresponsibilities.Weconductedmultiple-casestudiesusingstatisticsanalysistoidentifychangeinhighwayprojectinTaiwan,toclarifythecausesofconstructionchangeandtoanalyzetheinfluence.Thisstudyproposedanestimateimpactmodelofchangeordersduringconstruction.Theresultsshow:(1)Thechangeorderamountwasnotthemanagementkeywork.Changeordersthatoccuroninitialorlaterstagesdisplaydifferenteffect;(2)Thechangeorderoftimeextendcausedthenegativeeffecttoowner,butcausedpositiveornegativeeffecttocontractor.Keywords:changeorder,highway,utilityfunction,AHP1吳昭慧(1965.3)，女，台灣人，博士，副教授，主要從事營建管理、地下空間與工程等領域的教學與科研究工作，E-mail:[e-mail]1前言Gould(1999)[1]在調查研究中指出營建工程往往面對動輒數年的規劃設計與施工期程，期間因自然及人為等諸多原因，常無法完全依循原先設定之契約條件或設計來進行，故實務上工程變更，幾乎是難以避免。由文獻可知[2,3,4,5]，工程執行過程中辦理變更的結果，造成承辦工程的行政單位許多外加之手續與困擾；而變更帶來許多負面的的衝擊，包括整體施工效率的降低、影響該項工程之成本與工期，甚而是工程預定達成效益之降低，影響民眾福祉甚鉅，亦造成龐大的社會成本付出。而工程執行各階段的變更設計，均可能對下個階段作業推動造成影響；同一變更，在不同時點發生，對工程的影響亦不盡相同。本研究建立一個變更設計衝擊之動態評估模式，提供業主管理人員使用，而系統之功能主要分析變更設計對業主及承包商之衝擊，了解衝擊對專案未來完成機會的影響。文中並以台灣北部第二高速公路的變更設計案例，作為為評估模式的實證。2變更設計衝擊因子本研究透過文獻及訪談，以確認業主及承包商對於工程執行發生變更時，所在意與擔憂的方向及事件，而訂定衝擊評估因子，並嘗試以量化方式呈現，以作為運算。2.1承包商衝擊因子企業經營的目的乃在於「追求利潤」與「永續經營」，財務危機將會影響企業之持續營運，而學者指出[6,7,8,9]現金流量是評估企業財務危機的重要指標。營造廠承攬工程時，當變更設計事件發生時，承包商除對變更金額是否合於成本支出作利潤分析外，應依該變更設計所造成現金流量的變化加以討論，評估每一次變更設計對資金調度及利潤的變化影響，而其財務危機評估結果，均將影響承商繼續執行該工程的意願。因此，本研究以現金流量因子及利潤因子作為承包商之變更設計風險因子。(1)現金流量因子變更前各期資金需求平均及最大資金需求為R0,avg及R0,max，若能確實重新分析變更案發生後，承包商的各期資金需求平均及最大資金需求Rc,avg及Rc,max，即可分析衝擊影響。現金需求之平均值變化avg0,avgc,1RRCF=公式(1)變更後之最大現金需求變化是否超過承包商可接受之上限值1ORCC%YRRCC%YRCFmax0,maxc,maxmaxc,2≤+×−=×−=公式(2)若一般承商最大可接受之現金資金需求Rmax，可定義為原工程預期之最大資金需求R0,max，加上承包商可籌措之準備金O(此金額之大小主要視承包商之規模及財務狀況而異)。另若變更設計有預付款之機制，佔變更案款項CC之Y%，雖目前工程界未有此項作為，但本研究放入此項變數，期以了解實施此項政策之影響。(2)利潤因子本研究將資金籌措的支付，考慮加權資金成本後，以終值方式反應至工程結束時呈現，以便於與工程結束之獲利作比較。若以變更前平均資金需求R0,avg及變更後平均資金需求Rc,avg，作為承商籌措資金之準備目標，且分別於工程初期及變更案發生初期，即需準備完成。最後，定義因變更設計發生之利潤衝擊因子(ProfitFactor,PF)為變更前後利潤變化與成本變化之比值，且該值應大於承包商最小可吸引之報酬率(MinimumAttractiveRateofReturn,MARR)。MARR%k1R-%k1RCC%rMARR%k1R-%k1RC%r-CC%rC%rPFceN0avg0,ceNcCceN0avg0,ceNcc≥++×=≥++××+×=)()()()()(avgc,avgc,公式(3)其中，專案之原始純利潤為工程契約總價(C)之r%，rc%表示變更設計案之純利潤率，k0%表示加權資金平均資金成本，而Nce表示變更設計案發生後，尚餘有估驗計價週期數。2.2業主衝擊因子對公部門業主工程人員而言，其關注的重點是工程品質無法如式、造價無法如度、完工無法如期及程序是否完善之困擾，故以品質保證、工期、預算成本及程序責任四項作為評估因子。(1)品質保證影響因子研究中將業主品質保證因子，簡化以變更金額與原契約金額之比值方式來表達，建立品質保證影響因子(QualityAssuranceFactor,QAF)。其中C為契約金額；CC’為有新材料、或新工法、或趕工情況、或保質保證有疑慮下之變更設計案金額；CPW為該變更案發生後，所影響之後續作業的費用總和，若該變更案無後續作業影響，則CPW為零；α為變更設計案對專案工程品質之重要程度修正係數，α愈大者表示影響愈大，α值可設為0至1間，可用個案由經驗判斷之。CαCPWCCQAF'×+=公式(4)(2)成本預算風險因子若C為原專案契約金額，CC為變更案的變更金額，而ΣCC為累積至本次變更案之累積變更金額，BC為業主該專案工程之原預算金額。為表示變更前後之衝擊變化，本研究定義業主成本預算風險因子BCF(BudgetCostFactor,BCF)為當次變更金額CC與標(結)餘款(BC－C)之比值)(-CBCCCBCF=公式(5)當BCCCC-)(∑+≦0時，則業主對累積至該次的變更金額較能接受。當BCCCC-)(∑+＞0時，則累積變更金額已經超過預算，該案之標(結)餘款已經使用殆盡，業主必須由機關中該年度之其他案子之標(結)餘款支付，或經行政程序運作，由國家預備金等項目來支付。(3)非預期性展延工期之風險因子若T0為原專案契約工期，Tc為變更案的延展工期，而ΣTc為累積至本次變更後之累積延展工期，Tm為業主可接受之目標里程碑時程，η為工程之工期重要性修正放大係數，當業主認為此變更工期之影響大時，可將η設為大於1之數值，而放大其影響。本研究定義業主非預期性展延工期之風險因子TF(TimeFactor,TF)為公式(6)ηTTFc×=當mc0TTT-)(∑+≦0時，則業主對工期的延展較能接受。當mc0TTT-)(∑+＞0時，則業主對工期延展已經超過能接受範圍，可能需希望承商以趕工方式進行，以縮減展延的工期天數。(3)成本預算風險因子為了量化可能具涉及不正及不法的爭議變更，本研究訂定表1之量化數字DC，以表示於業主在程序上之責任風險，DC數字愈大，表示承辦人員責任風險程度愈大。而表1並未將「一定金額」及「一定次數」之討論及修正置入，故由表1訂出數字DC後，若在「一定金額」或「一定次數」以上，應經「一定金額」或「一定次數」之修正放大，以顯現業主的法律責任風險會因而提高之風險。「一定金額」或「一定次數」之修正，說明如下：A.設機關單位之變更審定權限為U，該次之變更增加金額為CC(變減金額之變更案不列入分析修正)。此變增金額CC值一定比權限金額U小，因為若大於權限金額，則其變更之審定已非該單位之權責，需由上一級單位進行，故無討論之必要；此變增金額CC值比權限金額U小，且一定比「一定金額」(本研究假設為權限金額的百分之八十)大，因超過此一範圍，才有風險修正之考量。而此「一定金額」之修正，以一放大係數λM=CC/(80%×U)來表示。B.設icc為該次變更之序次，但若本次變更前面有變減金額變更，或政策改變而有業主新需求之重大變更時，此序次之決定需扣除有上述狀況之變更次數。而「一定次數」iF之數值，可直接以問卷調查詃公部門單位之平均經驗數字，或審計單位對該公部門之習慣查核次數作為判別基準。故此「一定次數」之修正放大係數λF為icc除以一定次數iF。因此，業主的法律責任因子(LawFactor,LF)之定義為公式(7)FMCλλDLF××=當CC＜0.8U時，λM=1當0.8U≤CC≤U時，UCCλM×=80%當icc＜時，λFiF=1當時，FCCii≥FCCFiiλ=表1本研究業主程序責任量化表DC(Table1Theproceduredutyvalueofownerinthisstudy,Dc)狀態(state)風險程度(riskorder)無理由10一定金額、次數以下0有程序一定金額或次數以上1*一定金額、次數以下1可補正並補正完全一定金額或次數以上2*一定金額、次數以下2有原因無法完全補正一定金額或次數以上3*有理由無程序可補正不補正----10(註)加註＊表示需以金額及次數之修正係數進行修正3台灣第二高速公路案例分析3.1案例基本資料為實證本模式故本章以台灣國道新建工程局(以下簡稱國工局)二高後續工程中兩個實際完工之案例，模擬進行工程專案的完整分析，以解釋此評估模式的運用方式，並討論分析結果。高速工程之各土木標段均可能含路工(含路堤或路塹)、橋梁或隧道三類，而國工原則上採大標制辦理發包，故每一標案可能並不是完全單做其中一類工程。而為明確界定標案工程之類別屬性，本研究採用國工局之發包分類原則，以道路主線樁號長度中之各類別工程（路工、橋梁或隧道）所佔之百分比超過70%以上者，作為分類計算依據。由於二高後續計畫中，因路線經過山區較少，故隧道工程較少規劃。因此，本文各取一個已順利完成通車之橋樑及路工工程案例作為研究。案例工程之基本資料整理如表2所示；而