大型市政工程项目的成本控制与资源调度策略研究
陈孝旭
荆州市市政建设集团有限公司 湖北省荆州市 434000
随着城市化进程的不断加快,各类大型市政工程项目呈现出数量增长快、投资体量大和技术复杂度高等显著特征,已成为城市公共建设与治理的重要抓手。然而,在实际工程实施过程中,项目成本失控与资源调度失衡的情况频繁发生,不仅造成工程延期与资金浪费,也在一定程度上影响了社会公共利益的实现。成本控制作为项目管理的核心目标之一,其效果直接决定了项目的经济性与可持续性;而资源调度则是确保施工进度与质量的重要保障,两者相互作用、相辅相成。当前,传统的管理方法在面对复杂工程环境与多元参与主体时,已难以满足高效、协同的管理要求。因此,探索适应新时代要求的成本控制手段与资源调度策略,已成为推动市政工程高质量发展的关键课题。
一、大型市政工程成本控制的核心机制与挑战
(一)成本构成分析与影响因素识别
大型市政工程的成本构成通常包括直接成本、间接成本、管理费用及不可预见费用四个部分。直接成本主要指人工费、材料费与机械使用费,三者占总成本的 70% 以上。其中,材料费比重最大,尤其是在道路、桥梁、管网等市政子项目中,钢筋混凝土、沥青、预制构件等材料价格波动对总成本影响显著 [1]。间接成本主要包括管理人员工资、施工现场临建投入、办公费用等,易被忽视但易积累成浪费。
在影响因素方面,常见的有设计变更频繁、施工图预算与实际脱节、现场管理粗放、市场价格波动、招投标策略不当等。例如,某市政隧道工程中,由于前期地质勘察不充分,后期需临时调整支护结构,导致成本增加约 17% 。再如沥青类材料受国际原油价格影响明显,缺乏价格预警机制的项目容易因物价波动而出现严重成本偏离。
(二)生命周期视角下的成本控制要点
从项目生命周期出发进行成本控制,有助于实现全过程成本最优目标。在可行性研究阶段,应采用工程经济评价工具,如净现值(NPV)、内部收益率(IRR)等指标进行多方案对比,选取经济性与功能性最优结合的设计方案。设计阶段应推行限额设计,借助BIM 建模对不同结构形式、选材方案进行模拟,提前评估造价。例如,某地下综合管廊项目通过将混凝土预制构件替代现浇结构,实现施工周期缩短15 天、成本下降约 12% 。
施工阶段是成本控制的重点,应强化动态成本管理机制,实时采集与分析消耗数据,构建“计划—执行—反馈—修正”闭环。引入ERP 系统,结合现场二维码标签技术对材料进出库进行监控,是目前较为成熟的做法。运营阶段,则应关注全寿命周期成本(LCC),通过合理的养护策略降低未来支出,如路面结构中采用SMA(石料-沥青 - 纤维)复合材料,能有效延长市政道路使用年限,减少维护成本。
(三)当前成本控制存在的问题
在多数市政工程中,成本控制机制仍停留在“事后审计”阶段,缺乏有效的前期预测与过程干预手段。一是成本控制责任界定不清,业主单位、设计单位、监理单位之间成本信息不透明;二是预算与实际执行之间脱节,缺乏成本偏差实时预警系统;三是成本管理与进度、质量控制缺乏集成管理工具,出现“低价中标、高价变更等不合理现象。例如,某城市快速路建设中,因进度滞后需大幅增加夜间施工班次,导致施工成本增加 18% ,但因缺乏系统性成本联动控制措施,未能及时止损。
二、资源调度策略与优化路径分析
(一)市政工程资源类型与调度特征
市政工程涉及的资源类型多样,主要包括:人力资源、机械设备、建筑材料与资金。其中,人力资源调度需兼顾专业技术能力、工种配比与班组稳定性。如电力管网安装作业需特种作业人员持证上岗,而绿化与市政亮化项目则偏重多工种协作。机械设备如摊铺机、盾构机、旋挖钻等通常投入大、调配周期长,需结合工期精准匹配进场与退场时间,避免空闲或重复调度。材料调度上,由于市政工程多为线性施工模式,常需依据施工进度分段调配。例如,在道路工程中,碎石基层、水稳层、沥青面层材料的供应必须与摊铺节奏严格同步,否则极易造成现场堆料占道、安全隐患增多及材料浪费。资金资源调度则依赖于精准的计划编制与支付节点设计,若支付节点滞后,易影响承包单位的施工积极性。
(二)传统资源调度模式的弊端
传统调度方式主要依靠施工单位人工编制进度计划表及资源需求表,存在响应慢、精度低、计划与实际脱节等问题。各参建单位资源信息各自为政,缺乏统一的信息平台,导致重复投入与资源浪费。例如,在某城市排水管网项目中,不同标段承包单位分别租赁同类机械设备,造成闲置率高达 25% 以上,严重影响了资源配置效率。此外,现场资源调配对外部变化反应迟钝,如遇极端天气、交通封闭等突发情况,调度计划难以灵活调整,工程组织弹性差,极易造成施工效率低下。
(三)基于信息技术的资源调度优化路径
近年来,随着 BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系统)与 IoT(物联网)技术的发展,市政工程资源调度正逐步走向数字化、智能化。 BIM+GIS 融合应用可实现资源在空间维度与时间维度上的可视化追踪;结合 IoT 感知终端设备(如 GPS、RFID)可实时掌握设备状态、人员位置与材料库存 [2]。调度算法方面,引入遗传算法(GA)、粒子群优化算法(PSO)等人工智能技术,可建立资源最优调配模型。以网络计划技术为基础(如CPM 关键路径法),可动态分析资源瓶颈并自动进行优化重排。例如,在某地下空间改造项目中,通过应用资源平衡算法,机械交叉作业时间缩短 10% ,整体施工效率提升约 16% 。
(四)提升资源配置效率的组织机制
资源调度效率的提升不仅依赖技术工具,更需组织机制的改革。一是建立市政项目资源共享机制,由业主单位统一调配关键机械设备与高技能劳动力,提升使用率;二是引入专业调度平台,如在某省级平台下设立城市级“工程资源调度中心”,对各项目资源需求进行统筹;三是推动企业级资源管理平台建设,实现物资采购、机械租赁、人员安排的信息集中管理。
三、成本控制与资源调度的协同策略研究
(一)两者协同的内在逻辑
在市政工程实践中,资源调度与成本控制是高度耦合的两个核心管理要素,二者在实际操作中相互制约又相互促进。资源调度效率直接决定了人力、材料和机械设备的利用效率与作业强度,影响单位时间内的施工成本,也关系到整个项目周期内的资金流密度与资源平衡程度。若调度安排不合理,如高峰期资源不能及时调配、低峰期资源冗余堆积,不仅会造成直接经济损失,还可能影响施工进度,进而触发合同索赔或违约责任。反过来,成本预算的科学性与执行力也会反作用于资源调度。预算紧缩可能导致资源投入不足,进而影响调度安排;而资源使用超标,又会加重成本负担。例如,在某道路快速化改造工程中,因人力资源调配滞后,项目被迫在工期紧张阶段以溢价方式紧急雇佣劳务队伍,导致单位人工成本提高约 32% 。这类因资源调度不当引发的预算外支出,在市政项目中屡见不鲜。因此,构建统一的信息管理平台,实现资源调配计划与成本控制数据的实时共享与联动,是提升市政工程项目执行质量和财务可控性的根本路径。通过系统集成,可以对资源配置进行多维分析、灵活调整,实现动态响应和预警预控。
(二)协同管理框架构建
协同管理框架的构建需围绕“数据共享、指标联动、智能决策”三大支柱展开,形成覆盖项目前中后期的全过程管理体系。在信息整合方面,应建立以项目管理平台为核心的资源成本数据中心,实现各参与方(业主、施工单位、监理、设计单位)对人力、材料、机械、资金等关键资源要素的统一数据录入与实时更新。建议采用云端数据库与移动终端结合的方式,现场人员可通过移动设备即时反馈资源使用情况,形成实时动态台账 [3]。指标体系应跳出传统的单维目标考核方式,引入资源—进度—成本三维联动的复合评价体系。例如,“单位施工面资源使用成本”、“单位施工进度的材料消耗偏差率”等复合指标,可以更准确反映资源投入的效率与经济性,为调度优化提供量化依据。在决策支持方面,可利用多目标线性规划模型(MOLP)或基于模拟退火算法、蚁群算法的智能调度模型,对不同调度方案进行模拟对比分析,输出资源最优分配路径和时间节奏。以某地下市政隧道施工为例,项目团队利用预测性调度模型,对盾构推进期间可能发生的机械故障进行模拟,预留了15% 的冗余机械资源和备件仓库,成功将施工非计划停机时间从平均每月 18 小时降低至 8 小时,有效避免了因突发状况引发的成本损耗。
(三)协同管理实践案例分析
以华东地区某沿海城市主干道提升工程为例,该项目总投资规模达 6.2 亿元,工程内容涵盖道路拓宽、综合管线迁改、绿化亮化提升等多个子系统,实施周期为 24 个月,工期紧、交叉作业多、协调难度大。为实现成本控制与资源调度协同,业主单位引入了“成本—资源—进度一体化控制平台”,以BIM 为基础,结合ERP 系统、物联网技术与云数据平台进行资源统筹与财务跟踪。
平台将项目预算数据与调度计划深度集成,实现从计划编制、任务分解、资源配置到预算控制、执行跟踪、差异分析的闭环管理[4]。具体措施包括:施工材料全部采用 RFID 标签管理,进出场数据与库存信息实时上传服务器;机械设备引入北斗定位与故障预警系统,实现 24 小时调度可视化管理;施工进度采用无人机高频巡检数据与BIM 模型对比分析,确保资源使用与进度实际一致。
在路面基层施工阶段,通过引入混合资源动态模拟系统,对施工机械与材料运输进行联合优化,使得沥青摊铺机、压路机与材料运输车的进场节奏严格匹配,避免了现场重复铺设与机械等待,实现了调度效率最大化。据统计,该阶段通过优化调度与严格成本联控,共节约施工成本约 460 万元,占原预算的 7.6%,同时缩短工期 12 天。该实践案例充分验证了协同机制在大型市政工程项目中的现实可行性与经济效益。
(四)政策建议与制度保障
为了推动成本控制与资源调度协同机制在更大范围内落地实施,必须构建配套的政策与制度保障体系,从宏观层面提供持续动力与技术支持。首先,建议在政府招投标体系中明确将“成本—资源协同管理能力”作为评审重点指标,提高技术标在评标总分中的占比,鼓励企业在前期方案中体现数字化协同能力与资源调配效率,避免一味压低报价、忽视管理质量的恶性竞争[5]。其次,应加快制定统一的信息接口标准、模型数据规范与系统互通协议,推动行业内BIM、ERP、GIS、IoT等多系统之间的数据互联互通,打破数据孤岛,建立覆盖区域级别的大型市政项目数据共享中心。第三,强化监管与绩效考核机制,对资源浪费严重、成本超支失控的项目建立负面清单与责任追溯制度,并对主动实施协同管理、取得良好效果的项目予以政策倾斜与财政奖励,形成良性激励与导向。最后,推动行业主管部门牵头设立“市政工程协同管理试点示范项目”,鼓励政企合作开发协同平台与标准化工具包,逐步将协同机制纳入市政工程全过程咨询与全过程审计的技术评估范围,提升整个行业的系统化、科学化管理水平。
总结:大型市政工程项目因其体量大、周期长、专业多而具有高度的复杂性,成本控制与资源调度始终是管理的重点与难点。通过系统梳理成本构成、识别影响因素,并结合现代信息技术优化资源调度路径,能够有效提升项目的经济性与执行效率。成本控制不应孤立开展,而需与资源调度形成协同联动,通过信息整合、指标融合与智能决策模型,实现全过程动态管控。案例实践表明,协同机制在提升资源利用效率、控制投资偏差方面具有显著成效。未来应从政策引导、制度保障与平台建设等层面持续完善协同管理体系,推动市政工程向智能化、精细化方向发展。
参考文献
[1] 韩雨婷 .S 建筑公司市政项目施工成本控制改进研究 [D]. 东华大学 ,2023.000988.
[2] 石雪强 , 唐海鹏 . 浅析应用价值工程控制市政工程造价 [J].珠江水运 ,2020,03:69- 70.
[3] 陈洪影 .X 公司 M 区市政排水项目成本控制优化研究 [D].大连理工大学 ,2021.002293.
[4] 禹珺 . 市政项目成本管理的特点影响因素及管理对策 [J]. 现代企业 ,2024,04:39- 41.
[5] 孙立迎 . 市政工程项目成本精细化管理研究 [J]. 中国招标 ,2023,09:140- 142.