成本估算理論與粗估概估方法之實務應用

前言

一般專案管理著作談及成本管理，大致包含資源規劃、成本估算、預算編列與成本管制等四個部分。而資源規劃與成本估算之主要目的即為擬定與確認成本之基準線，以作為其他專案作業的基礎，之後不論是規劃、設計、投標或施工都將以此為依據。如以下工程管理控制曲線圖所示，規劃與初步設計將對專案成本具有決定性的影響，若可以在專案初期準確的概估工程成本，提供規劃與初步設計參考基準，將可大幅提升預算控制的成效，因此成本估算實為專案成本管理流程中相當重要的課題。

圖一、工程管理控制組織圖 (資料來源：營建管理學, 2008, 林金面)

工程成本估算的意義與目的

整體工程必須將設計與施工密切配合，才能使工程品質提高。設計是工程的引導，若是先能周詳考慮規畫，工程阻力必能減低到最小。施工進行若是能詳細規畫、妥善管理，施工必能進行順暢提高品質。但是設計與施工都需要經費支援，經費多寡將會影響工程順利與否及品質的高低。為了使工程順利完成也兼顧品質，合理的工程成本是必須具備的。工程成本一般泛指完成一項工程從規劃、設計、施工等階段所需支出的費用，工程成本大致也可依據一般成本的歸類，分為變動成本與固定成本，直接成本與間接成本等。依據卡內基美隆大學所出版的營建專案管理一書，將工程建造可能的支出區分為資本成本與運轉暨維護成本兩類，資本成本包括土地取得、規劃與應用彈性評估、建築與工程設計、建造所需的人機料、監造、建造融資、施工期間的保險與稅、業主管理開支、檢驗與測試等成本。而運轉與維護成本則包括土地租用、運轉人員、維修保固人員與耗材、定期翻修、運轉期間的保險與稅、融資、水電氣等費用。其中，工程成本大多為總費用支出的關鍵，因此事先預估工程費用是必要的程序。預估行為須依據設計圖、施工說明及綜合其他相關資訊來進行估算，這種工程經費預估方式，稱為工程成本估算。

成本估算是一門相當專業的技能，常隨著工程性質、時間、地點、施工方法的不同而異，沒有人能估算的十全十美，重要的是考慮周全與合理。是否根據最新資料和經驗，建立完整的規劃條件，並根據此條件，進行各項相關的估算工作。然而，規劃條件中的施工方法不同，或人員、機具設備不同，則估算結果就有極大的差異。不論如何，設計者與規劃者皆針對最有利條件決定工程規格、施工方法，採用最少的投資，以達到最經濟的施工成效，才具有市場競爭力，可獲取最大利潤。此項觀念可說是成本估算重要方針，唯有成功的設計與規劃，才能落實成本估算工作，提高準確度。

成本估算的類型

基於不同的估算目的、工程專案時間點的推進與引用資訊的差別，使用的估算方式亦不相同。根據工程專案執行的時程及精確度的要求，美國國家標準協會(ANSI)將估算分為三種類型，粗估（Order of magnitude estimates）、概估（Budget estimates）及確估（Definitive estimates）。粗估（Order of magnitude estimates）主要是依據現有的成本與產量、產能曲線或比例來進行估計，預估準確率為+50%至-30%。概估（Budget estimates）是依據流程圖、初步配置圖、先期設備說明與規範來進行估算，預估準確率為+30%至-15%，採取此類估算時設計必須至少有5%到20%完成率。確估（Definitive estimates）需要定量的工程資料，例如基地資訊、規範，底圖等資料，設計需要有20%至100%完成率，則此估算方式之正確率將會提高至+15%至-5%。而美國成本工程協會(AACE)又依據估價時可取的專案資訊多寡，將估算層級進一步再細分成五個等級。惟不論是幾種分類，就功能面而言，粗估（Order of magnitude estimates）多用於方案的評估、設計與投資評比、預算與施工的估計；而用於取得部分或全部預算授權，則多會再加上概估（Budget estimates）方式；若針對全部專案預算授權、已授權專案成本查驗與標案預備則多會再加上確估（Definitive estimates）的方式進行成本估算。

而成本估算的主要參考資料來源主要有三種，第一種是相類似的專案總成本與專案大項的組成成本，第二種為既有的成本資料，公司內部的歷史單價資料與專案成本分析，第三種則為公開發布或出版的資訊。就一般學術上的討論與自身專案成本掌控的經驗而言，既有歷史資料的分析與整理，對於提高成本估算的準確率相較其他資料更形重要。論及估算技術與技巧，國外有許多發展已久理論與技術，例如在粗估（Order of magnitude estimates）的工具上，就有以歷史成本因子歸納提出的Land Factors理論和Hand Factors理論，分別以廠房製程型態與主要構成物歸納為成本因子做為計算的基礎；而進一步採用圖表，適合電腦運算的還有Ratio Factor理論、Hirsch-Glazier理論、Rudd-Watson理論，皆以給予不同重要組成項目權重後相加來推估總成本。而再來也有針對各子項進一步剖析再進行推估的理論方法，例如Cost-capacity factor成本產能因子理論，則是利用既有成本資料來預測大小與產量變動後新物件的成本，其概念可用以下關係式略做說明：

A₂ = A₁ (B₂ / B₁) ^X

A₂  = 目前新產能需求B₂ 的成本

A₁ = 已知產能設計B₁的成本

X = 成本–產能因子

依據公式可以明顯看出，影響結果的主要判斷即為X值，如何定義X可以參考公開產業資料，或依據該項成本組成分析產能對每項成本因子的敏感度做權重分配後取得x資訊。國外此類工程成本理論與研究的資訊相當的豐富，惟因地域成本價格不同與工程分包方式各異，因此可能較適合引用理論做計算的精神原則，必須將公式變形再輔以現地資料做為估算基礎較為合適。

而國內在工程成本估價的研究也相當的多，依據專案執行的時程，可將估價分為三種類型，粗略估價(Order of Magnitude Estimate)、概略估價(Conceptual Estimate)與詳細估價(Detail Estimate)，其定義與國國家標準協會(ANSI)大同小異。粗略估價與概略估價是參考歷史資料，使用簡略估算公式，配合隨時間累積之專案資訊，並輔以主觀經驗判斷推估而得。粗略估價是以每單位工程造價進行估算；概略估算則以草圖計劃與設計，分別估算分項工程成本建坪造價，並進一步加總得到工程成本；詳細估算則是工程完成細部設計後，以工程的設計圖說、工作內容、施工方法及技術、品質規範等資訊精確計算各工程項目數量，同時也需調查市場單價，進行單價分析以獲得較精確的工程造價成本。以營建工程業為例，對照工程估價的方式與工程生命週期，可歸納運用時機與目的如下表：

而三種估價類型所常使用的方式與問題可以依據謝文山在演化式建築工程成本概算模式之研究所整理的資料彙整表可清楚的看出來。

粗略估價與概略估價方式在新建廠專案管理實際運用狀況

在以上的篇幅中，大致對工程估價理論與方式做了初步的介紹，接下來要針對既有新建廠專案的估價運用做進一步說明。礙於篇幅，本次將著重粗略估價與概略估價方式的應用，未來將在其他篇章就詳細估算做進一步的說明與介紹。

以建廠專案為例，因公司在生產運轉上的一致性與邏輯性很高，有助建立粗略估價與概略估價粗估的基本元素。也使粗略估價與概略估價的結果，可以做為進一步詳細估算檢驗與比較之基礎。

先以粗略估價來說明，專案起始初期由於資訊短缺，在可獲得之相關資訊可能只有樓地板面積、無塵室面積或生產技術與產能的狀況下，我們可選擇相近的歷史案例，藉類比方式對面積及產能差異來進行初步的估算，並依據物價及匯率因子來微調專案成本。大致應用的舉例說明公式如下：

而且此公式可以再進一步延伸，推估如以下公式：

在這個階段若能取得初期的廠區配置、地質與地理條件、建築物規劃等資訊，適時加入專案差異因素與範疇來做成本調整，則相當有助於估算準確率提高。

而就概略估價幾種方法來談論，估算建築物土建成本時，常會依據單位面積法進行建築格估算。惟須考量地質、廠區配置、結構設計，從歷史資料庫中挑選出跟目前專案最類似的專案，再配合地域及新法規需求做為修正係數進行架構調整，以進行概略估價作業。以土方開挖工程為例，可依據建築物投影面乘以開挖深度大致推估土方的挖方量，扣除須回填之方數後，評估合法就近棄置土方場所之遠近與價格，加上土方開挖所要必要之基地假設工程，例如工地圍籬、洗車台、施工便道等成本估算，即可準確的估計開挖預算金額。表三即為建築物以單位面積法進行估算時，時常採用的面積因子，可以面積因子乘以對應歷史單價做為建築物建造的估價參考，惟採用此種方式估算時，須特別注意建築物安全係數與建築物形狀與土質差異所造成的成本差異，以減少估算的誤差。

而在廠務系統方面，在細部設計未完成之前，因為廠務設施功能主為供應環境需求與機台需求，而環境需求與機台需求有直接相關，因此可依據主要機台數量或單位平方耗量，搭配單位參數法進行成本估算。如純水系統成本的估算，即可運用歷史專案處理水量的單位成本去乘上目前專案需處理水量即可得出純水系統的成本。整理依據單位參數估算法於各系統運用時的參數表如下系統運用的參數如表四。

採用此方法時，須特別注意新舊系統的設計差異及工程差異，而工程所需設備、人機料與參數敏感度的分析，更是提高估算準確率必要執行之項目。

而再以概略估價常採用之因素估算法為例，可以依照主要的工程項目先進行估算，再依該項目佔歷史造價總工程之比例反推其它工程項目造價，進而求得總價。以辦公棟地下結構體為例，由表五可以知道主要工程項目為混凝土、模板及鋼筋，這三個項目的金額在歷史紀錄中佔地下結構體總金額的82~88%，所以在細部設計未完成前，可以先以樓地板面積與結構體高度、載重與微振需求推估鋼筋配筋比、混凝土磅數，來推估所需鋼筋、模板、混凝土所需數量，乘以目前市場價格後即可得到此三主項的金額，可以再來反推整體地下室結構體之成本。

結論

如何快速而準確的完成粗估與概估，是一道需要重複進行資料分析與修正回饋的作業程序。必須藉由粗估與概估結果做為成本控管的第一條基礎線，再依據後續的詳細資料進行細部估算，並藉由與實際執行結果比對，回頭修正粗估與概估的模型。因此在成本估算流程中，粗估與概估是一個非常重要的起點，也是影響後續成本控制是否成功的重要關鍵。未來將在其他的篇章中，就細步估算理論與方法應用進行詳細的說明介紹，希望藉由理論與經驗的交流，讓專案成本控管的知識與應用益發完善。