公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

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國立交通大學

土木工程學系

博士論文

公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

Budget Review and Bid-Price Evaluation Models for

Public Building Construction Projects

研

究生：賴宇亭

指導教授：王維志博士

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公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

Budget Review and Bid-Price Evaluation Models for

Public Building Construction Projects

研究生：賴宇亭 Student：Yu-Ting Lai 指導教授：王維志 Advisor：Wei-Chih Wang 國立交通大學土木工程學系博士論文 A Thesis

Submitted to Department of Civil Engineering College of Engineering

National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Doctor of Philosophy

in

Civil Engineering

April 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

中華民國九十七年四月

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博碩士論文授權書

(國科會科學技術資料中心版本 91.2.17) 本授權書所授權之論文為本人在國立交通大學土木工程學系所營建管理組＿九十六學年度第＿二＿學期取得博士學位之論文。論文名稱：公有建築計畫經費及標價審查模式之研究 ■ 同意 □不同意 (政府機關重製上網) 本人具有著作財產權之論文全文資料，授予行政院國家科學委員會科學技術資料中心、國家圖書館及本人畢業學校圖書館，得不限地域、時間與次數以微縮、光碟或數位化等各種方式重製後散布發行或上載網路。 --- ■ 同意 □不同意 (圖書館影印) 本人具有著作財產權之論文全文資料，授予教育部指定送繳之圖書館及本人畢業學校圖書館，為學術研究之目的以各種方法重製，或為上述目的再授權他人以各種方法重製，不限地域與時間，惟每人以一份為限。上述授權內容均無須訂立讓與及授權契約書。依本授權之發行權為非專屬性發行權利。依本授權所為之收錄、重製、發行及學術研發利用均為無償。上述同意與不同意之欄位若未鉤選，本人同意視同授權。指導教授姓名：王維志博士研究生簽名：學號： 8816804 (親筆正楷) (務必填寫) 日期:民國 97 年 4 月 18 日 1.本授權書 (得自 http: //nr.stic.gov.tw/theses/html/authorize.html 下載) 請以黑筆撰寫並影印裝訂於書名頁之次頁。 2.授權第一項者，請確認學校是否代收，若無者，請個別再寄論文一本至台北市 (106-36)和平東路二段 106 號 1702 室國科會科學技術資料中心王淑貞。(本授權書諮詢電:02-27377746) 3.本授權書於民國 85 年 4 月 10 日送請內政部著作權委員會(現為經濟部智慧財產局)修正定稿，89.11.21 部份修正。 4.本案依據教育部國家圖書館 85.4.19 台 (85)圖編字第 712 號函辦理。 ii

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公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

研究生：賴宇亭指導教授：王維志博士國立交通大學土木工程學系（研究所）博士班

中文摘要

政府機關辦理公共工程，從可行性研究、規劃、設計、招標、施工以至竣工驗收，於多個時間點，必須進行決策。其中，計畫經費上限究應為何，屬於政府資源分配層次的重要課題；另招標階段，當廠商標價偏低時，機關決標與否的決策，常困擾著機關，本研究針對此二個決策事項進行探討。首先，由於公共工程預算占政府部門預算之百分比甚高，如何客觀的決定工程計畫經費，關係到政府預算是否有效分配；然而，我國對於公共工程計畫經費審查之規定，僅規範程序而無量化的標準，審查人員往往以自身的經驗決定總計畫經費，審查的結果，其可信度有待提升。本研究提出創新的公共工程計畫經費審查程序，整合兩個模式：其一，以層級分析法為基礎的多目標準則評估模式，以確定審查準則及其權重；其二，以模擬為基礎，建立計畫經費累積成本分布曲線及其上下區間。經由層級分析法所得計畫成本估算得分，對映至成本累積曲線，可獲得計畫經費審查結果。再則，依政府採購法規定，機關以最低標之總價決標方式辦理採購，當廠商標價顯不合理時，機關得拒絕決標予該廠商；然而，實務上，機關很少採用該規定，主因係該規定缺乏客觀的審查程序。過往研究多以總標價來審查標價之合理性，而本研究提出以工項單價層級的標價審查模式，以改善總價審查的缺點。模式中，最低標價以各符合資格之投標廠商及機關電子標單工項單價進行分析；此外，模式定義差價比，以衡量機關底價與最低價標間之差異。 關鍵字：公有建築計畫、成本、招標、工項單價、模擬、層級分析法 iii

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Budget Review and Bid-Price Evaluation Models

for Public Building Construction Projects

Student： Yu-Ting Lai Advisor: Dr. Wei-Chih Wang Graduate Institute of Civil Engineering

National Chiao Tung University

英文摘要

Abstract

Public construction project budgets often occupy a high percentage of the yearly total budget in many countries. Thus, accurately reviewing these project budgets is a crucial task to government officers for effectively allocating these budgets. However, for example, in Taiwan, regulations for reviewing the construction project budget only describe the governmental administration process in a qualitative manner. Without a systematic and quantitative method, government officers review the project budgets simply based on their own experience, eventually making the budget reviewing results unreliable. This work presents a quantitative procedure to support reviewing the budgets of construction projects. The procedure is developed by integrating an analytic hierarchy process (AHP) and a simulation-based cost model. The AHP is applied to accurately reflect the reviewers’ evaluations with respect to the budget determination criteria. While each cost item is assumed to be a variable, the cost model generates a cumulative cost distribution for setting the boundaries of the project budget. The merits of the procedure are demonstrated by to a practical Taiwanese project.

A lump-sum lowest bid method allows project administrators of public construction projects to reject any bid if they determine the bid price is unreasonable. In practice, however, few bids are rejected because of the lack of an objective process for evaluating the lowest bids. While past research assessed the bids based on total bid price, this study proposes a bid evaluation model developed based on the level of unit prices. In the proposed model, the lowest bid is assessed according to the unit prices electronically obtained from the owner and all qualified bidders. Moreover, a differential ratio is defined to measure the deviation between the unit prices submitted by both the owner and the lowest bidder. The merits of this innovative model are demonstrated by applying it to two subprojects of a building construction project. Practitioners and governmental officers have confirmed the feasibility of the model provided the languages or clauses describing the modeling algorithms are explicated in the general or special conditions of tendering documents.

Keywords: Budgeting; Cost; Simulation; Analytic hierarchy process; AHP;

Public construction project

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謝誌

能取得博士學位，由衷感謝指導教授王維志博士的身教及言教。在尚未認識王老師之前，我不曾想像我可以攻讀博士。九年來，不止在研究上受益良多，老師的治學態度及為人處事等各方面，敦厚踏實，讓我有如沐春風之感；研習過程中，因為遭受多次挫折，幾度想放棄，是王老師的鼓勵，才讓我得以堅持下去。如果我這幾年，在為人處事及研究的領域上，有些許的進步，王老師的指導，是最重要的關鍵。感謝口試委員召集人李院長建中在擔任行政院工程會代理主任委員期間，同意我進修，使我得以在中年解求知之渴；且在口試過程中，提供重要實務上意見，啟迪我對政府施政決策之哲理，受益良多。感謝口試委員曾教授仁杰、曾教授惠斌、余教授文德及鄭教授明淵，提供寶貴的意見，助我突破思考的窠臼，不致侷限於實務操作，而忽略學術上需重視的理論、假設及求證等。感謝余文德教授、任恆毅教授、學弟林俊昌在標價審查投稿過程中，協助澄清有關層級分析法理論之疑惑。感謝行政院工程會郭前主任委員瑤琪在我人生最迷惘的時候，給予我最溫暖的對待，寬容的讓我留職停薪，讓我重新思考生命的意義及價值。感謝廖政治處長如父般毫不吝嗇的將監造的智能傳授給我。葉宏安處長在計畫審議及營建管理領域之啟蒙。黃文曲主任秘書在履約管理制度上不斷的指導。連振賢處長及顏久榮處長為人的寬厚，使我了解以心領人的重要。感謝學弟俊男、俊昌、正章、明聰、翰翔，學妹雅淩、書萍，有你們的陪伴，博士班這些年不覺得孤單。感謝工程會及前省住都局林工處所有好友們持續的支持。最後，謹將這份喜悅與我的母親賴王阿環女士、妻子瓊慧、兒女逸姍及逸賢分享，謝謝你們的包容。賴宇亭謹誌於交大土木工程學系中華民國九十七年四月 v

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目錄

中文摘要... iii 英文摘要...iv 謝誌 ... v 表目錄...xi 圖目錄...xii 一、緒論... 1 1.1 研究背景 ... 1 1.1.1 公有建築計畫之審查 ... 1 1.1.2 投標廠商標價之審查 ... 2 1.2 研究動機 ... 3 1.2.1 計畫審查研究動機 ... 3 1.2.2 標價審查研究動機 ... 3 1.3 研究目的 ... 4 1.4 研究範圍 ... 4 1.4.1 計畫審查研究範圍 ... 5 1.4.2 標價審查研究範圍 ... 5 1.5 研究方法與流程 ... 7 1.6 論文架構 ... 9 二、文獻回顧... 10 2.1 計畫初期成本估算方法... 10 2.1.1 計畫成本估算之精確度 ... 10 2.1.1.1 估算精確度之定義 ... 10 2.1.1.2 各階段成本估算之內容 ... 10 2.1.1.3 各階段估算方法及精確度 ... 11 2.1.1.4 小結 ... 12 2.1.2 計畫初期成本估算方法 ... 12 vi

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2.1.2.1 先期規劃階段成本估算方法 ... 12 2.1.2.2 初步設計階段之成本估算方法 ... 18 2.1.3 成本估算研究近年之發展 ... 23 2.1.3.1 案例式推導... 23 2.1.3.2 類神經網路... 23 2.1.3.3 模擬 ... 25 2.1.4 影響計畫成本估算之因素 ... 26 2.2 招標階段成本估算文獻... 28 2.2.1 底價核定... 28 2.2.1.1 模擬技術－SIM-UTILITY ... 28 2.2.1.2 數學模式－PRICE ... 31 2.2.1.3 SIM-UTILITY與PRICE模式之比較 ... 31 2.2.2 標價審查... 32 2.2.3 單價調整... 33 2.2.4 其他招標之文獻 ... 35 2.2.4.1 資格預審 ... 35 2.2.4.2 選商決標模式 ... 35 2.2.4.3 投標競價策略 ... 36 2.3 層級分析法運用於營建工程之決策 ... 36 2.3.1 多準則評估法決定準則之權重 ... 36 2.3.2 各類多準則決策方法 ... 37 2.3.3 層級分析法 ... 38 2.3.4 層級分析法應用於營建管理之決策 ... 42 2.4 小結 ... 42 三、現況及研究問題 ... 44 3.1 工程計畫審查之現況 ... 44 3.1.1 工程會計畫審查之定位 ... 44 3.1.2 工程會計畫審查內容 ... 46 3.1.3 工程會歷年計畫審查結果 ... 49 3.1.4 公共工程計畫審查面臨問題 ... 51 3.2 廠商低價搶標之現況 ... 51 3.2.1 政府採購法對於標價不合理之規定 ... 51 vii

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3.2.2 91-93 年工程標價與底價比率之分析... 52 3.2.3 工程標比與經費變化 ... 53 3.2.4 機關對於標價顯不合理之處理 ... 57 3.3 研究問題界定 ... 58 3.3.1 計畫審查研究問題 ... 58 3.3.2 廠商標價審查研究問題 ... 60 3.4 小結 ... 61 四、計畫審查模式... 62 4.1 計畫審查之準則 ... 62 4.1.1 計畫條件... 65 4.1.2 環境條件... 65 4.1.3 法規條件... 66 4.1.4 計畫完整性 ... 66 4.2 建議審查程序 ... 71 4.2.1 模式建立之步驟 ... 71 4.2.2 以AHP為基礎的審查模式 ... 74 4.2.2.1 準則權重 ... 74 4.2.2.2 計畫權重之評分 ... 75 4.3 以模擬為基礎的成本模式 ... 75 4.3.1 計畫成本... 75 4.3.2 成本的不確定性 ... 79 4.3.3 模擬及電腦輔助 ... 79 4.4 整合兩個模式 ... 81 4.5 案例 ... 82 4.5.1 多目標準則之審查模式 ... 82 4.5.2 成本模式之審查 ... 82 4.5.3 結果 ... 85 4.5.4 討論 ... 86 4.6 小結 ... 86 五、單價比對之標價審查模式... 88 viii

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5.1 電子單價比對審查模式... 88 5.1.1 工程成本... 88 5.1.2 採用工項單價審查原因 ... 89 5.1.3 審查模式之必要前提 ... 89 5.1.4 審查模式... 89 5.1.4.1 準備階段 ... 91 5.1.4.2 審查階段 ... 91 5.1.4.3 澄清階段 ... 93 5.1.4.4 決策階段 ... 95 5.2 案例 ... 97 5.2.1 案例說明... 97 5.2.2 審查過程及結果 ... 98 5.3 評估方法討論 ... 101 5.4 招標實務注意事項 ... 102 5.5 小結 ... 104 六、結論與建議... 106 6.1 結論 ... 106 6.1.1 計畫審查模式之結論 ... 106 6.1.2 標價審查模式之結論 ... 107 6.2 研究貢獻 ... 108 6.2.1 計畫經費審查研究貢獻 ... 108 6.2.2 標價審查研究貢獻 ... 108 6.3 未來可能之研究方向 ... 108 6.3.1 計畫審查未來研究方向 ... 108 6.3.1.1 計畫審查假設條件之檢討 ... 108 6.3.1.2 計畫審查未來研究之建議 ... 109 6.3.2 標價審查未來研究方向 ... 110 6.3.2.1 標價審查假設條件之檢討 ... 110 6.3.2.2 標價審查未來研究建議 ... 111 參考文獻... 112 ix

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附錄 ... 126 附錄一工程會 93-96 年計畫審議結果... 126 附錄二公共工程計畫審議作業-項目權重訪談問卷 ... 155 附錄三準則重要程度問卷結果 ... 159 附錄四計畫成本公式推導 ... 160 附錄五計畫成本累計區間模擬程式 ... 161 簡歷 ... 168 x

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表目錄

表 1 先期規劃階段成本估算方法 ... 15 表 2 建築成本指標 ... 16 表 3 初步設計階段成本估算方法 ... 20 表 4 因子估價法案例 ... 22 表 5 鋼筋混凝土建築需用鋼筋混凝土數量 ... 23 表 6 影響估價的因素 ... 27 表 7 SIM-UTILITY於實際案例運作結果 ... 30 表 8 多準則評估方法優缺點比較 ... 39 表 9 AHP法相對重要性尺度表 ... 41 表 10 各階數之隨機指標 ... 42 表 11 建築工程計畫之概述及內容 ... 47 表 12 建築工程百分之三十規劃設計之必要圖說內涵 ... 48 表 13 93-96 年工程會審議公有建築計畫意見分類 ... 49 表 14 工程會 93-96 年審議公有建築計畫意見 ... 50 表 15 91-93 年中央機關完工工程標比分析 ... 53 表 16 91-93 年中央機關完工工程標比與經費增減分析 ... 53 表 17 91-93 年中央機關完工工程標比與經費變化綜合分析 ... 56 表 18 91-93 年完工工程之標比分布 ... 57 表 19 機關對廠商標比低於 80%之處理 ... 58 表 20 廠商標比低於 80%所提理由 ... 58 表 21 問卷填寫示範例 ... 63 表 22 計畫審查原則內容及評分說明 ... 73 表 23 第一階層準則之權重 ... 75 表 24 審查準則之權重 ... 78 表 25 成本組成項目說明例 ... 80 表 26 計畫可能審查結果之情境 ... 81 表 27 計畫審查案例評分結果 ... 83 表 28 計畫審查案例各工作項目之成本三點估計 ... 84 表 29 經整合之機關及各投標者之詳細表... 94 表 30 廠商解釋或澄清後建議機關接受或拒絕可疑單價之決策 ... 96 表 31 各分標合理、可疑及不合理工項 ... 98 表 32 方法 1 各分標之合理、可疑及不合理工項的金額 ... 99 表 33 方法 2 各分標之合理、可疑及不合理工項的金額 ... 100 表 34 替選模式之各分標之合理、可疑及不合理工項的金額 ... 101 xi

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圖目錄

圖 1 機關辦理公共工程計畫有關經費決策事項 ... 6 圖 2 研究流程圖 ... 8 圖 3 SIM-UTILITY模式之運作流程 ... 29 圖 4 PRICE模式的步驟 ... 31 圖 5 契約單價調整審定之步驟 ... 35 圖 6 多準則評估方法分類... 37 圖 7 多準則評估方法依需要準則權重與否之分類... 40 圖 8 比對矩陣建立與重要性尺度決定示意 ... 40 圖 9 新興公共工程各階段計畫及經費估算作業流程 ... 44 圖 10 公共工程計畫審議時機 ... 45 圖 11 91-93 年中央機關完工工程標比大於 1 之經費增減比較 ... 54 圖 12 91-93 年中央機關完工工程標比等於 1 之經費增減比較 ... 54 圖 13 91-93 年中央機關完工工程標比介於 0.8 到 1 之經費增減比較.... 55 圖 14 91-93 年中央機關完工工程標比介於 0.6 到 0.8 之經費增減比較 . 55 圖 15 91-93 年中央機關完工工程標比小於 0.6 之經費增減比較 ... 56 圖 16 四階層之經費審議準則 ... 64 圖 17 計畫審查準則 ... 69 圖 18 各類建築物可能面臨之許可 ... 70 圖 19 計畫審查建議模式之程序 ... 72 圖 20 計畫審查案例結果 ... 85 圖 21 建議標價審查模式之程序 ... 90 xii

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一、緒論

機關辦理公共工程，從可行性研究、規劃、設計、招標、施工以至竣工、驗收等各階段，預算編擬與執行的過程，在多個時間點，必須進行決策。其中，計畫經費之上限究應為何，屬於政府資源分配層次的課題，決策品質對於政府資源是否有效利用的影響很大；另，機關辦理工程招標時，當最低價投標廠商，提出明顯低於底價之標價時，究竟該不該決標之處置，常困擾機關。本研究就前述兩個決策事項進行研究，1.1 節敘述研究背景、1.2 節說明研究動機、1.3 節陳述研究目的、1.4 節界定研究範圍、1.5 節說明研究方法與流程、最後於 1.6 節將本論文的架構及各章摘要內容略作說明。

1.1 研究背景

1.1.1 公有建築計畫之審查

政府預算是國家施政之藍圖，其形成必須經過籌編、審議、執行與考核等四個程序，以便將有限資源作有效率之配置。完善之預算編列，可落實政府政策之執行，以利後續預算審查、執行與考核之進行。因此，預算可說是為了達成特定政策目標，所做之人類行為和財務資源的結合 [Wildavsky & Caiden, 2001]。

各國公共工程計畫預算經費占政府預算比例很高，在台灣，根據行政院公共工程委員會（以下簡稱工程會）統計，公共工程與各類房屋建築經費，每年中央預算中約計 4,000 億元，占政府歲出總預算約 25%（以民國 91 年與 92 年中央政府法定預算歲出部分之金額為例，民國 91 年為 1 兆 5,187 億餘元，民國 92 年為 1 兆 5,723 億餘元），金額龐大正是公共工程預算所具有之特性 [王翰翔，2003]。工程會代表行政院扮演公共工程計畫審查的角色，依規定在計畫早期階段(先期規劃階段及綜合規劃階段)，機關均需檢具相關文件，送工程會審查計畫內容之妥適性及經費之合理性。其中，先期規劃階段粗估計畫概估經費，其目的為匡列計畫經費額度，以作為政府預算應投入哪些計畫之決定，該階段一般以單位面積造價為估算依據；其次，在完成初步設計(亦即綜合規劃設計圖說之成熟度達 30%)時，機關需提送較完整的圖說送審， 1

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以核定計畫概算總經費。一旦計畫概算經費奉核定後，在計畫未奉准修正前，機關不得任意增加經費。此階段估算的方法一般以工作項目法估算直接成本，另以百分比法計算設計監造費、工程管理費等間接工程成本。對機關而言，精準地估算計畫經費以爭取較高的預算，是非常重要的；相對的，工程會如何專業、合理的審查機關所提的概算經費，更為重要。因為中央政府預算有限，若能在某些計畫樽節支出，另外的計畫就可能提前一個年度獲得經費開始執行。惟目前工程會審查工程計畫及經費之程序及規定，僅為定性的作業程序之規定[行政院，2002]，在未建立系統化及量化之審查模式前，審查的品質端賴承辦人的經驗而定，導致審查的結果無法確保可靠。

1.1.2 投標廠商標價之審查

政府辦理工程採購，採最低標之決標方式時，以決標予最低價之投標廠商為原則。以台灣而言，依工程會招標資訊系統顯示，近年來約 201,819 件工程標案 (自 1998 年 5 月起至 2004 年 5 月止)，其中約有 99.2% (= 200,273 / 201,819)標案採用最低價決標方式辦理，平均標比(得標標價除以機關底價)約為 0.79。最低價決標方式的缺點，為廠商提出的標價，往往有過於偏低的現象；決標給標價偏低的廠商，可能導致經費增加或品質不良。類似標案，常導致爭議或訴訟。政府採購法[工程會，1999]第五十八條規定：「如最低標價偏低時，若經機關審核後，認為低標價顯不合理、有降低品質之虞，得採用次低標價決標。」雖然大多數機關都抱怨標價過低，可能影響標案之履約，然而僅少數機關曾審查標價過低之標單，拒絕顯不合理的投標標價；其主因為招標文件中缺乏客觀的作業程序及定量且明確方法，以供機關審查最低價標是否顯不合理，遽然拒絕決標將造成廠商申訴或訴訟，冗長的訴訟程序，將延後採購程序的進行。以往機關審查標價合理性之內容，主要在於廠商過去履約的實績及財務狀況，而非考量廠商如何計畫及管理投標的標案(如投標廠商將花費多少成本在哪些工項上)。由於台灣近年來經濟成長率偏低，不理性的投標者為了維持生存，往往以不合理的低價搶標。較低價決標對於機關而言，有時是樂見的，機關會解讀係因為機關的用心，替納稅人省了錢。然而，顯不合理的標價，卻隱含了得標者可能減省工料以維持獲利之可能性。為此，得標廠商可能以次級的不合規格材料或設備替代原契約規範者、施工品質低劣、或減省現場監工、工班人力，以減省成本(這將造成機關或監造單位 2

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管理人力的增加)。因此，如何在廠商標價偏低時，確保標價之合理性，使工程如期如質完成，為工程招標成功與否的關鍵課題。

1.2 研究動機

計畫審查及廠商標價審查之研究動機，分別於 1.2.1 節及 1.2.2 節敘明。

1.2.1 計畫審查研究動機

工程計畫編審過程中，工程會扮演著行政院工程專業幕僚之角色，其內部審查程序，乃先將送審計畫，依類別先分案至各業務主管科，由承辦人員進行初審、科長進行覆審，再視計畫複雜程度決定是否需邀集專家協助審查，完成相關程序之後，提出專業審查意見，與核定實需總工程經費；然而，目前工程會在公共工程計畫之審查上，有二個部分值得作進一步的探討： 1. 審查項目的規定不明確：現行工程會執行計畫與經費審查工作，主要依據為「政府公共工程計畫與經費審議作業要點」與「公共建設工程經費估算編列手冊」，前兩項行政規則對哪些項目應進行審查，未明確規範。 2. 審查標準的不一致：計畫審查人員，係依據個人之背景與經驗進行審查，審查之標準因人而異，而現行制度並無法合宜地改善此種狀況。

1.2.2 標價審查研究動機

國內公共工程標案決標後，契約工項之單價，多以機關為準。亦即契約單價，以機關單價按標比修訂(打折)。由於機關認為其單價是針對該工程設計要求，並經過較長時間所估算求得，理論上單價應較合理。然而實務上，機關單價不合理或錯誤之情況比比皆是，這些機關缺失，卻要廠商承受所衍生之後果，不甚合理。國際工程慣例，考量廠商承受工程成敗之大部份風險，自然應給予其相對權利，以利其規劃各工項單價之風險分擔；於是，在國外運作，往往直接以廠商之投標單價為契約單價。然，此法卻又恐廠商將初期工項之單價提高，導致有不平衡標(unbalanced bid)之情況發生。為防止此問題，機關須逐一審查廠商所提單價是否合理，若發現有與機關原估算單價差距過 3

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大時，則請廠商說明澄清。截至目前為止，此種方法須藉由人力(並無電腦輔助)，且無其他參考單價以茲比較(特別是當機關及廠商皆認為其所提單價較合理時，則易生爭議)，其缺點為費時且主觀。此外，實務上對於最低標價的處理，多聚焦在審查最低標總價金與機關總底價之關係。即檢討該標案最低標價與底價間之差異，並調查其他投標者標價與底價間差異，以證明標價是否不合理。然而，本研究訪談數個廠商得知，當廠商標價被機關列為顯不合理而拒絕得標時，最希望機關告知：“哪個部份的估算是錯誤或不合理的？”顯然，過去以總價層級審查廠商標價是否合理，是無法使廠商信服的。由於沒有定量的模式客觀的審查最低標價，以提供機關決定是否決標給最低價投標廠商，這導致機關不敢、也不願意挑戰廠商的標價的合理性。

1.3 研究目的

本研究之目的，擬改善工程計畫審查與以最低價招標方式之決標決策品質作業缺失，包括： 1.計畫審查部分：建立一計畫審查與經費核定模式，希望能獲得合理之計畫經費核定量化標準。 2.廠商標價審查部分：利用電子單價比對，參考機關及所有投標廠商之單價，在總價不變之精神下提出模式，以檢驗最低標價契約工程項目(下稱工項)的估算合理性；並提出機關進行標價審查之改善作業程序。

1.4 研究範圍

公共工程計畫，從先期規劃至計畫決算，機關面臨之決策時刻很多（詳圖 1），如：先期規劃階段須決定是否興建及概估經費、初步設計完成時須核定計畫總經費上限，以控制計畫規模、招標階段須核定標案預算、招標底價及決定是否決標等、工程執行過程則有變更與否之決策、計畫完竣時則必須辦理決算等；相對的，廠商在招標階段，應規劃投標策略、履約階段則有設計變更修正預算之決策事項。本研究對象為機關之決策模式，研究範圍包括兩大部份：初步設計階段確定計畫概算經費；及招標訂約階段確定契約總價及單價核定。 4

(19)

5

1.4.1 計畫審查研究範圍

計畫審查部份研究範圍如下： 1. 由工程會專業審查的角度，審查計畫實需總經費：政府辦理計畫及經費審議，包括：主辦機關自主審查、經建會之先期作業審議決定是否興建，主管機關視財政狀況審查是否投資興建。本研究之範圍，為改善綜合規劃階段工程會審查程序，以做為行政院核定計畫總經費之決策參考。 2. 以建築工程計畫為研究類別：依據公共建設工程經費估算編列手冊之分類，公共工程計畫概分為 16 類，每類的性質或有不同，本研究以建築工程類為研究對象。 3. 案例資料計畫送審期間為 93-96 年：本研究問題探討部分的資料來源，為 93-96 年間工程會審查各中央機關之建築工程計畫。

1.4.2 標價審查研究範圍

標價審查部份研究範圍如下： 1. 以最低價決標方式之標案為範圍：依政府採購法規定，標案決標方式，可分為最低價決標及最有利標決標等方式，本研究的範圍為以最低價決標方式者。 2. 標價低於底價 80%之案件：本研究界定標價可能不合理之案件，以標比為決標金額占底價低於 80%標案為範圍。採用這個假設，係據工程會統計，88-94 年間最低價決標標比平均約 79%，本研究假設廠商標價低於平均標比時，宜列為檢討的對象。 3. 決標期間以 91 年至 93 年公告金額以上標案為研究對象。

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6

註：為本研究對象

圖 1 機關辦理公共工程計畫有關經費決策事項

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1.5 研究方法與流程

本研究過程可區分為五個階段，各階段之研究步驟與方法概述如下：第一階段：確定研究動機及範圍從機關的角度，探討計畫推動過程，在計畫成本控制的重要決策項目及機關所面臨課題，並界定研究範圍。第二階段：回顧文獻藉由專家訪談與相關法令、規定與文獻之回顧，瞭解現行公共建設計畫運作流程及所面臨問題；同時，蒐集機關對廠商標價過低時審查做法及面臨問題。此外，藉由相關成本估算之文獻回顧，找出可供後續模式建構之理論與工具。第三階段：建立模式 1. 彙整上一階段所獲得之成果，利用問卷調查、層級分析法及電腦模擬技術，建構計畫審查與經費核定模式。 2. 利用電子標單，由廠商所投標工項單價及機關底價，建立標價審查程序及決策模式。第四階段：分析案例運作結果利用已經執行之案例，依第三階段建構完畢之模式進行實際之操作，並對輸出的結果進行分析。第五階段：結論與建議對本研究所得結果提出結論，並對現行之制度與後續可能之研究提出建議。本研究之簡要流程如圖 2 所示。 7

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確定研究背景與動機確定研究範圍回顧計畫初期成本文獻回顧招標決策文獻建立計畫審查模式分析案例運作結果結論與建議研析計畫審查制度分析計畫審查結果建立標價審查模式分析案例運作結果分析歷年決標結果分析與討論圖 2 研究流程圖 [本研究整理] 8

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1.6 論文架構

本論文共分為六章，各章內容摘要說明如下：第一章緒論：敘述研究背景、動機、目的、範圍、方法及流程。第二章文獻回顧：探討計畫成本估算之精確度、計畫初期成本估算方法、成本估算研究近年之發展、及影響計畫成本估算之因素，並介紹幾個重要的成本估算模式；藉由前述文獻整理，尋求可協助改善計畫審查程序的做法。另，整理近年招標階段成本文獻，包括底價核定模式、標價審查、單價調整及其他成本相關之文獻；並藉此探求廠商投標價偏低時，機關之處理程序。第三章現況及研究問題： 1. 計畫審查部分：從工程會在審議機制的定位、審議內容及審查結果，整理目前審查面臨的問題。 2. 標價審查部分：從歷史標案紀錄，整理出機關對廠商標價偏低的處理方式及機關所面臨之決策問題。第四章計畫審查模式：說明如何建構本研究所提出之計畫審查與經費核定模式，以解決第三章所提出之問題。本研究以電腦模擬產生計畫之成本累積分布曲線，並以層級分析法評估計畫審查人員對各決策準則評估之權重，進而對計畫內容評分後，對映而得審查後之計畫成本；最後，以案例說明模式運作後之結果。第五章單價比對之標價審查模式：利用電子單價比對，參考機關及所有投標廠商之單價，在總價不變之精神下提出審查模式，以檢驗最低標價契約工項的估算合理性，以解決第三章所提出之研究問題，並以實際案例說明模式操作過程。第六章結論與建議：對本研究所提出內容作一結論，並說明後續可能之研究方向。 9

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二、文獻回顧

2.1 計畫初期成本估算方法

本節針對過往計畫初期成本估算之文獻進行回顧。2.1.1 節探討計畫成本估算之精確度；2.1.2 節整理計畫初期成本估算方法；2.1.3 節討論成本估算研究近年之發展；2.1.4 節綜合過往研究對影響計畫成本估算因素之資訊。

2.1.1 計畫成本估算之精確度

2.1.1.1 估算精確度之定義一般而言，估算精確度之定義為：估計成本與實際成本的差異比率 [Flanagan & Norman, 1983]。

然而，對於實際成本及估計成本的定義，卻是眾說紛紜，依照所處在的環境及計畫階段而有所不同，分述如下： 1. Flanagan 及 Norman [1983]認為最低標價為實際成本； 2. Morrison [1984]以平均標價為實際成本； 3. Flanagan 及 Norman[1983]認為標前估算結果為估計成本、 4. Gunner 及 Skitmore[1999]以契約金額為估計成本。本研究討論範圍為綜合規劃成熟度 30%(初步設計)階段，以作為計畫經費額度之上限，估計成本及實際成本的定義如下： 1. 估計成本：以機關委託顧問公司作出成熟度 30%的設計書圖為基礎估算的結果，作為估計成本。 2. 實際成本（核定預算經費）：計畫經工程會審定之經費。 2.1.1.2 各階段成本估算之內容

美國 Construction Industry Institute (CII) 於 2001 成立「早期估算研究

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小組」[Oberlender & Trost, 2001]以改善估算作業流程。他們發展了一套準則以評估計畫成本估算是否準確，準則內容包括： 1. 誰來估算。 2. 估算資料準備情形。 3. 計畫了解程度。 4. 其他計畫特性相關之準則。包括：計畫形式、契約形式、政府法令、勞工生產力、財務考量，及其他需準備之實質作業等。計畫先期準備精確的成本估計資料，對機關及廠商都是非常重要的。 Oberlender 及 Trost[2001]強調，先期成本估算結果，可作為機關決策參考的事項包括：資產發展及配置、對計畫的初步審視、及對計畫未來投資的確認參考。先期規劃階段，缺乏圖說等資訊，此時僅有的資訊，包括：基地條件、區位、功能需求、使用人數等需求計畫。初步設計階段完成的內容則包括：設備清單、施工規劃的初步計畫、初步估計的項目數量、基地調查、基地測量、公用設施的分布(下水道、電力、自來水及瓦斯等)、建築物基本需求、計畫期程及規範等。依據不同背景資料，所得的精確度亦不相同。 2.1.1.3 各階段估算方法及精確度雖然，計畫早期的成本估算方式尚無統一的定義，然大多數的估算者同意，每一種估算類別，在計畫個各階段有存在之地位。這些估算方法，取決於設計資訊的取得容易與否有關。在計畫執行過程中，不同的估算方法，適用於不同階段，同時，也存在不同的精確度。各個研究對於計算精確度，注重的重點及方向不盡相同。例如：

1. Barnes 及 Thompson[1971]、Gunner 及 Skitmore[1999]採用統計方法，如平均規模相對誤差(mean magnitude of relative error，MMRE) 及變異係數 (coefficients of variation，CV)，並利用歷史計畫之成本資料，以測試估算精確度。

2. Cheong[1991]及 Huxley[1991]運用問卷調查取得計畫經理人或估價師

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對成本估計的記憶，以測試估算精確度。

3. Chou[2005]則指出，研究[Oberlender & Trost, 2001]發現，估算精確度的水準，依賴計畫範圍的確定、團隊經驗之技巧及估算的程序掌握等。從眾多文獻中看出，成本估算之精確度的範圍，可因為計畫之階段別，有非常大的差異及見解。Harbuck[2002]指出，依據細部設計完成階段的資訊，所估算的精確度約為+10/-5%之間；而參數估計法，在計畫初期設計成熟度約 1–15% 時，所做的估算其精確度約為 +30/- 25%；Arioli 及 Masi [2002]則認為，我們在計畫初期，可期待估算精度的範圍在+50/-30%； 2.1.1.4 小結雖然各文獻採用之方法及目的不盡相同，惟可大致了解過往研究成果對於成本估算精確度水準的評判。一般而言，在先期規劃階段約為+30/- 25%、初步設計階段約為 10-15% 左右、完成細部設計時，精確度則在 +10/-5%左右。本研究為初步設計階段之計畫經費審查，如何以審查機關的立場，建立審查原則及程序，以審查機關為前提，在 10-15%誤差的估算內容，如何進行量化之審查，值得進一步探究。

2.1.2 計畫初期成本估算方法

許多教科書上，對於計畫初期之經費有多種不同的估算方法，本研究試圖將各估算法，依計畫之進程，分為先期規劃（或可行性研究）階段及初步設計（或綜合規劃）階段兩類說明。2.1.2.1 節說明先期規劃階段成本估算方法，其中包括單位基準法（unit-based estimate）、成本指標法(cost indice estimate)、成本能量因子法（cost-capacity factor estimate）；2.1.2.2 節則整理初步設計階段之成本估算方法，包括參數估計法(parametric estimate)、因子估價法（factored estimate）、百分比法、主要材料基礎法、及主要工程基礎法。

2.1.2.1 先期規劃階段成本估算方法

這個階段最常用的估算方法，包括單位基準法（unit-based estimate）、成本指標法(cost Inducess estimation)、及成本能量因子法（cost capacity factor estimate），各方法所定義適用範圍、所需資料、誤差等之整理，詳

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表 1。

1. 單位基準法：單位基準法（unit-based estimate），係以一個粗估的單位造價，分別乘以該建築物之面積、體積、或單位功能等。估算表上每一個構件(element)之單位成本必須算出，以計算計畫成本 [洪億萬， 1980][Clough et al.,2000]，包括下列方式：

(1) 單位面積法(unit area cost estimate)：計算興建工程之樓地版面積總量，再乘以相似建築類型之單位樓地版面積之單價，即得興建工程之總工程費。

(2) 單位設備法（function estimate）：計算興建工程之單位設備或容納人數，乘以統計相似建築物之單位設備或容納人數之單價，以求得其興建工程之總工程費。

(3) 單位柱間法（unit span estimate）：興建工程之立柱間距離相等時，計算每一等柱間樓面積之單價，再乘其等柱間之總數，即得總工程費。

(4) 單位體積法 (unit volume cost estimate) ：計算興建工程體積之總量，而後乘以同性質之建築物之統計單價，即得總工程費。

前述估算法之誤差來源，在於引用單位資料，組成材料規格、工程類型及性質，是否適合興建工程之推估等。

2. 成本指標法：成本指標法(cost indice estimate)，係以已知設施或設備之基準造價為基礎，透過成本指標對成本之影響，預估新設施之總工程費。成本指標法顯示成本歷時變化的程度，所需之估算資料（成本指標）包括天氣、勞工費用、材料費、運輸、設置地點等[Clough et al., 2000]。採用類似指標應注意，必須為已定義的工程類型及相同的地區才能適用。兩個著名的成本指標為 ENR's（Engineering News-Record）及 Construction Cost Indices(表 2)。對於如何預測成本指標，相關文獻陳述如下：

(1) Taylor 及 Bowen[1987]評估當時已存在的理論或實務成本指標，預

測模式之優劣，並經由 BER 建築物成本指標進行測試；其中最重

要的檢視項目，為模式是否有能力預測趨勢改變的過程。

(2) Runeson[1988]以 137 個 1972-1982 年間案例，用 OLS(ordinary least square) 之複迴歸法，詮釋建築物物價指數及趨勢；其中自變數為需求、產業能量及失業率等；測試結果，該指數對於工項成本、勞動生產力及施工期程、廠商利潤之改變等，均可有不錯的掌握，該

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14 指標補足了傳統指標未考量產業能量因素的缺點。 (3) Wang 及 Mei[1998]指出，影響物價指數的成本指標包括：差異因子的數目、指標預測之期間、每個子指標之權重、及預測值與觀察值間之誤差等。他利用前揭因子為基礎，建立成本指標分析模式，該模式以行政院主計處發布的資料進行測試；測試結果顯示，模式可適當而合理的預測台灣營造業的成本指標趨勢。

3. 成本能量因子法：成本能量因子法（cost capacity factor estimate），係計算同類型專案之成本容量因子，並以已知設備容量之成本及設備之容量，推估新設備容量之成本[Oberlender, 2000]。 Barrie 及 Paulson[1992]指出，成本能量因子法應用於相似類型專案之尺寸、範圍或容量，成本與前揭因子之關係，並非線性增加。正確地使用及使用資料充分之歷史紀錄，其精確度約在 15％至 20％左右。其誤差來源，係引用專案類型之成本容量因子符合度。

4. 參數估計法：參數估計法(parametric cost estimate) 係運用一組獨立之變數，以預估計畫經費。參數估計法較詳細估算(detailed estimate)，所需有關材料及人力之資訊少的很多。

(1) Kwak 及 Watson[2005]認為，參數估算係透過計畫之相關特性的成本估算關係(Cost Estimation Relationship，CER)獲得。這些特性可能為物理特性、性能規範或功能；CERs 可為「成本對成本」或「成本對非成本」之變數。舉例而言，一個「成本對成本」的關係，獨立變數的成本，可預測該變數相依的項目。如，以某一個構件人力時數的成本，去預測另一個構件之成本；在「成本對非成本」的情境，輸出項目的數目可作為預測工時的成本。這些關係可為單純一對一關係，也可為複雜的演算，此類複雜的演算，即所謂的估算模式。這些變數可為：規範(specification)、型態特性(features)、功能 (function)、或其他敘述元素(descriptive element)。 (2) Hamaker[1995] 質疑傳統參數估計法的缺點為大多數的 CER’s 為線性的，且對於獨立變數的值，僅有一個固定的估計結果；雖然 CER’s 亦可以區間及範圍的方式呈現，但並不常見。 (3) 郭昆池[1994]建立參數估價之模式，收集過去建築工程中各項之數量資料，建立完整資料庫，將工程類別作適當之分類及編碼，歸納分析各工項之參數，並統計出單位參數值之平均數量，以參數預估工程成本，改善「粗估」及「概算」之估價方式所產生之誤差。

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15 表 1 先期規劃階段成本估算方法估算方法相關文獻主分類子分類定義適用估算所需資料誤差來源單位面積法計算工程樓地版面積總量，乘以相似建築類型之單位樓地版面積之單價，得總工程費。建築和宿舍住宅工程 1.興建工程之樓地版面積總量。 2.單位樓地版面積之單價。引用單位樓地版面積之單價資料時，其組成材料規格、工程類型及性質，是否適合興建工程之推估。 [洪億萬，1980] [Clough, 2000] 單位設備法工程單位設備或人數，乘以統計相似建築物之單位設備或人數之單價，得總工程費。宿舍住宅、學校、劇院、工廠、電廠等 1.興建工程設備總量。 2.單位設備之單價。引用單位設備之單價資料時，組成之材料規格、類型及性質，是否適合興建工程之推估。 [洪億萬，1980] [Clough, 2000] 單位柱間法工程立柱間距相等時，以每一等柱間樓面積之單價，乘等柱間之總數，得總工程費。規則性之建築工程（如工廠、事務所等） 1.興建工程等柱間總數。 2.單位等柱間樓面積單價。單位柱間之單價資料時，其組成之材料規格、工程類型及性質。 [洪億萬，1980] [Clough, 2000] 單位基準法單位體積法工程體積總量，乘以同性質建築物統計單價，得總工程費。建築工程。 1.興建工程體積之總量。 2.單位體積之單價引用單價資料時，需符合興建工程之類型與性質；否則，誤差將隨之增加。 [洪億萬，1980] [Clough, 2000] 成本指標法－以已知設施或設備之基準造價為基礎，透過成本指標對成本之影響，預估新設施總工程費。各種工程類型。成本指標（天氣、勞工費用、材料費、運輸、設置地點等）。引用成本指標時，反映興建工程之預估之程度。 [洪億萬，1980] [Clough, 2000] 成本能量因子法－以已知設備容量之成本及設備之容量，推估預估新設備容量之成本相似類型專案之尺寸、範圍或容量改變。 1.專案類型之成本容量因子 2.合理反應在設備尺寸之參數。引用專案類型之成本容量因子符合度。

[Oberlender, 2000] [Barrie & Paulson, 1992] 參數估計法－利用過去工程之主要度量單位或參數，預估興建工程之總工程費。各工程類型。過去工程之主要度量單位或參數費用。工程之主要度量單位或參數費用，需符合興建工程之類型與性質，否則，誤差將隨之增加。

[ Arioli & Masi, 2002] [Clough, et al., 2000] [Kwak & Watson, 2005]

[Hamaker, 1995] [郭坤池，1994] [謝明恕，1996] [Hegazy & Ayed, 1997] [Creese & Li, 1995][Khalil et al., 1999][ Roy et al., 2000][Grierson & Khajehpour, 2002][郭炳煌，

2002][Barrie & Paulson, 1992]

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16 表 2 建築成本指標 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月每年平均 1990 2664 2668 2673 2676 2691 2715 2716 2716 2730 2728 2730 2720 2702 1991 2720 2716 2715 2709 2723 2733 2757 2792 2785 2786 2791 2784 2751 1992 2784 2775 2799 2809 2828 2838 2845 2854 2857 2867 2873 2875 2834 1993 2886 2886 2915 2976 3071 3066 3038 3014 3009 3016 3029 3046 2996 1994 3071 3106 3116 3127 3125 3115 3107 3109 3116 3116 3109 3110 3111 1995 3112 3111 3103 3100 3096 3095 3114 3121 3109 3117 3131 3128 3111 1996 3127 3131 3135 3148 3161 3178 3190 3223 3246 3284 3304 3311 3203 1997 3332 3333 3323 3364 3377 3396 3392 3385 3378 3372 3350 3370 3364 1998 3363 3372 3368 3375 3374 3379 3382 3391 3414 3423 3424 3419 3391 1999 3425 3417 3411 3421 3422 3433 3460 3474 3504 3505 3498 3497 3456 2000 3503 3523 3536 3534 3558 3553 3545 3546 3539 3547 3541 3548 3539 2001 3545 3536 3541 3541 3547 3572 3625 3605 3597 3602 3596 3577 3574 2002 3581 3581 3597 3583 3612 3624 3652 3648 3655 3651 3654 3640 3623 2003 3648 3655 3649 3652 3660 3677 3683 3712 3717 3745 3765 3757 3693 2004 3767 3802 3859* 3908 3956 3996 備註 1.基準： 1913＝100。 2.建築成本指標乃 20 個城市中，技工（泥水匠、木工及結構製鐵工人）66.38 個小時之薪資、準型鋼種類之車床工廠價格、1.128 噸之波特蘭水泥價格及 1,088 英尺之 2×4 木材價格。

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(4) 謝明恕[1996]研究建築工程數量、造價之預測，統計分析選定其自變數、因變數，分別以「簡單迴歸分析」及「多重迴歸分析」進行工程數量之預測，並進行各明細材料單價之查詢，累計各工項材料數量乘以單價所得之複價，即得該工程造價之概估金額。該研究提供工程數量計算之檢核，及規劃設計階段初期工程造價之概算模式。 (5) Hegazy 及 Ayed[1997]指出，參數估計法主要的缺點為需要大量的歷史資料及明確定義之變數[Creese & Li, 1995]；營建工程之複雜性高，當參數過多或互為影響時，其精確度往往不高。 (6) Khalil 等[1999]採用基礎、樓版、外牆等作為估計之參數，這些參數可以用構件之尺寸或數量作為量度之基準。該研究指稱，雖然參數法常用於計畫早期經費估算，惟也可在計畫各階段作為驗證，或比較各種估算值準確度之用。Khalil 透過 12 個水庫投標文件之歷史資料，建立水庫之儲存容量、專案工期、結合地點、距離與工程成本之關係。

(7) Roy 等 [2000] 評估成本風險分析系統 (stochastic aggregation model)，採用蒙地卡羅模擬(Monte Carlo simulation) 程式，協助估

算成本參數之不確定性；另以評估模式 PREDICT，作為風險確定

(risk identification)。

(8) Arioli 及 Masi[2002] 展現 Kodak 公司 1990 年代之估算系統 EST1(經過多次改版)，亦採用參數模式估算建築物之計畫成本。該研究指出，參數估計法雖主要用於先期規劃階段，唯也常作為各後續階段之驗證計畫成本之基礎。 (9) Grierson 及 Khajehpour [2002]提出以結構、樓層、外觀、窗戶系統、開窗比、梁跨數及跨距等 7 個參數，作為辦公建築參數估計法之參數。 (10) 郭炳煌[2002]以統計學之「逐步迴歸」方法，以 9 種「主要工程類別」之金額為自變數，篩選影響工程「直接成本」較為重要之「主要工程類別」，再以「主要工程類別」所包含之「工作數量」作為自變數，分別採用「迴歸分析」及類神經網路之「倒傳遞網路」進行建廠營建工程之「直接成本預測」。 (11) Yu[2006] 提出創新的概念階段成本估算模式主項比率估價法 (PIREM，principal item rartios estimating method)，利用主要工項之比率，做為成本估算的要因，估算大陸地區兩個住宅建築工程及台灣地區土木工程之成本。該模式整合了現存的概念階段成本

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估算方法，(含參數估計法、比率法及主要項成本法等)，並採用進階之非線性應對技術，並將工項之單價與數量分離看待。 A.PIREM 理論架構：營建成本生產函數建構在資源(人、機、料) 之輸入與輸出的關係，計畫成本PC函數如下：

∑

∑ ∑

= = = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ∗ = = n i n i m j ij ij i Q UP BIC PC 1 1 1 ………(1) 其中，為第一階標單項目之成本、為總計畫成本、為第 I 階第 j 個資源的數量、為第 I 個工項之第 j 個資源的市場單價，m 為第 I 個工項所需的資源數，n 為計畫所有工項數目。 i BIC PC Qij ij UP B.模式假定： a.模式的參數函數，在估計成本之間，存在一組已知影響參數；影響參數係採納早先研究成果，包括迴歸分析、類神經網路、案例式推導、專家系統及類神經模糊系統等。 b.假設資源所需數量不會改變的，因此未來類似工項，可以此做為基準估算參考。 c.最新的歷史單價可從市場得知。 C.基本模式：

(

j j jJ ij ij f x x x Q = 1, 2,...,

)

_{……….………(2)} 其中，Qij為第 j資源之第i項目之成本、為影響因子間之非線性函數、而為函數

( )

• ij f jJ j j ij x x x Q , 1, 2,..., fij

( )

• 之影響因子。結合公式(1)與公式(2)得到PIREM模式：

(

)

∑

∑ ∑

= = = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ∗ = = n i n i m j ij jJ j j ij i f x x x UP BIC PC 1 1 1 2 1, ,..., …..………(3) 2.1.2.2 初步設計階段之成本估算方法這個階段最常用的估算方法，為因子估價法、百分比法、主要材料基礎法及主要工程基礎法，詳表 3。 18

(33)

19 1. 因子估價法：因子估價法（factored estimate）係以某些個別的設備的成本，乘以設備安裝因子，以得到工程成本，當生產力、氣候狀況不同時，結果應酌予調整。 Schuette 及 Liska[1994]認為，透過因子之概念估價，可以運用在相似專案類型，此方法對於有相似主要構成因子之專案是很有效的。主要的成本構成因子將適用於 1 之基礎因子，專案所有其他的組成將是主要之構成因子之函數。表 4 為一個因子估價案例，此設備是專案之主要的構成要素，其他項目可藉以計算，如設備成本百分比。 2. 百分比法：係利用過去工程各工項之費用比例，推估興建工程之某工項費用或總工程費[洪億萬，1980][Grierson & Khajehpour, 2002]。估算所需資料包括過去工程之各工項費用比例，及初步設計圖說。百分比法之誤差來源，在於引用過去工程各工項之費用比例時，與興建工程之各工項之費用比例之相似度。 3. 主要材料基礎法：係利用工程主要材料之費用為基礎，預估興建工程之總工程費[洪億萬，1980] [郭炳煌，2002]；估算所需資料，包括主要材料之費用及調整係數。其誤差來源，在於引用調整係數需符合興建工程之類型與性質；否則，誤差將隨之增加。表 5 為鋼筋混凝土建築需用鋼筋混凝土數量。 4. 主要工程基礎法：係利用工程主要之價格為基礎，預估興建工程之總工程費[洪億萬，1980] [郭炳煌，2002]。估算所需資料包括：主要工程之費用及調整係數。其誤差來源，在於引用調整係數，需符合興建工程之類型與性質；否則，誤差將隨之增加。

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20 表 3 初步設計階段成本估算方法估算方法方法說明適用條件估算所需資料誤差來源相關文獻因子估算法（factor estimate）某一工作項目作為主要成本構成因子，再依各工作項目間之比例，推估其他工項之費用，預估總工程費。適用各工程類型。過去工程成本案例之資料。引用主要構成因子與各工項之比例時之符合度。

[Adeli & Wu, 1998]

百分比法利用過去工程各工項之費用比例，推估興建工程之某工項費用，或總工程費。各工程類型。 1.過去工程之各工項費用比例。 2.初步設計圖說，以計算興建工程工項之費用。引用過去工程各工項之費用比例時，與興建工程之各工項之費用比例之相似度。 [Clough, 2000]

[Barrie & Paulson, 1992]

主要材料基礎法利用工程主要材料之費用為基礎，預估興建工程之總工程費。各工程類型。 1.主要材料之費用。 2.調整係數。引用調整係數，需符合興建工程之類型與性質，否則，誤差將隨之增加。 [Clough, 2000]

主要工程基礎法利用工程主要之價格為基礎，預估興建工程之總工程費。各工程類型。 1.主要工程之費用。 2.調整係數。引用調整係數，需符合興建工程之類型與性質，否則，誤差將隨之增加。 [Clough, 2000]

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22 表 4 因子估價法案例工作類型因子專案成本 1.總則 0.09 $54,000 2.挖土 0.07 42,000 3.結構系統 0.22 132,000 4.設備 1.00 600,000 5.設備安裝 0.18 108,000 6.管道處理 0.70 420,000 7.測試設備成本 0.20 120,000 8.材料 0.15 90,000 9.電器 0.10 60,000 10.配管工程 0.18 108,000 11.機械 0.44 264,000 總專案成本 _$1,998,000 其他工程類型之費用計算如下： 1.總則＝（ 600,000×0.09） /1＝54,000。 2.挖土＝（ 600,000×0.07） /1＝42,000。 3.結構系統＝（ 600,000×0.22）/1＝ 132,000。 4.設備安裝＝（ 600,000×0.18）/1＝ 108,000。 5.管道處理＝（ 600,000×0.70）/1＝ 420,000。 6.測試設備成本＝（ 600,000×0.20）/1＝ 120,000。 7.材料＝（600,000×0.15） /1＝90,000。 8.電器＝（ 600,000×0.10） /1＝60,000。 9.配管工程＝（ 600,000×0.18）/1＝ 108,000。 10.機械＝（ 600,000×0.44） /1＝264,000。資料來源：Schuette 及 Liska [1994]

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23 表 5 鋼筋混凝土建築需用鋼筋混凝土數量鋼筋混凝土建築鋼骨混凝土建築工廠一般建築一般建築 0.4～ 0.65 0.65～ 0.9 0.6～ 0.8 備註：鋼筋混凝土建築需用鋼筋混凝土數量=鋼筋混凝土量（ M3_）_{/建築面積（ M}2_）資料來源：[洪億萬，1980]

2.1.3 成本估算研究近年之發展

近年來，學者多利用科技的發展，以人工智慧(artificial intelligence) 運用於成本估算，相關方法包括案例式推導、類神經網路及模糊系統理論等，前述方法多採用歷史資料進行分析研究，另模擬也曾被採用。本節後續介紹各類科技之相關文獻，以了解成本估算之趨勢。 2.1.3.1 案例式推導余家祥[2001]以案例式推導（Case-Based Reasoning；CBR）方法，預測建築工程費用，收集 120 個之建築工程案例，以建築物所在縣市、基地面積、地上樓層數、地下樓層數、總樓地版面積、外牆面積及地下室周長等，建立建築工程於規劃、初步設計階段之成本概算系統，推估假設工程、基礎、結構體、外牆裝修、內牆裝修、平頂裝修、門窗、電梯、水電、空調與消防等各項工程費用及總工程費用。在五個案例測試下，其中兩個案例工程費用平均誤差在 10%～15%，三個案例工程費用平均誤差在 15%～20%，與傳統估價方法相比，具有一定程度之估算精確度，該研究說明案例式推導於工程成本估價之可行性，改善營建工程中以經驗為導向估價作業之缺失。 2.1.3.2 類神經網路類神經網路（neural network）具有能力透過演算法訓練歷史標案資料，可如及時資料般準確。訓練的行為，係透過不斷的調整參數間之權重關係，直到達到唯一的權重值，使產出的結果最接近期望值。因此，估計之精確度與這些權重有關，當達到最適權重時，即可視為擷取到該領域之

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知識；之後，應用上僅係數學運算而已[Hegazy & Ayed, 1997]。近年來採用類神經網路估算成本的研究不少，泰半佐以各類工程特性作為參數，並蒐集案例作為測試對象，相關文獻之內容如下： 1. Creese 及 Li[1995]收集位於美國之 12 座木製橋樑之案例，利用類神經網路之「倒傳遞網路」，透過 10 個訓練範例以 1500 次反覆學習，以 2 個範例測試其結果與實際成本相比較，建立木製橋樑之翼版體積、承版體積及鋼構重量與工程成本之關係。 2. Adeli 及 Wu[1998]利用類神經網路之「調整式類神經網路」學習，建立剛性路面工程之數量、厚度與每單位造價之關係。 3. Mosehi 及 Siqueira[1998]收集 75 個低層鋼製建築物工程之案例，利用其中 34 個案例透過類神經網路中「倒傳遞網路」學習，建立低層鋼製建築物工程之面積、高度、格柵跨度、垂直荷載與工程直接成本之關係。 4. 陳信夫[1996]預測建築物工程費用，利用地質狀況、總坪數、地上樓層數、地下樓層數為自變數，以估價出之每坪造價為自變數，將 9 個實際案例分成 4 種不同狀況，測試各種方法估價表現，以測試類神經網路於建築工程成本預測之可能性；結果顯示類神經網路優於多元線性迴歸法、蒙地卡羅法、工程分項統計估價法及專家估價法。 5. 鄭景鴻[2002]以類神經模糊系統（neuro-fuzzy systems）之技術，並結合主項比率估價法，建構「公路土石方工程成本概估系統」。

6. 謝文山 [2002] 嘗試以人工智慧技術－ Evolutionary Fuzzy Neural Inference Model（EFNIM）為模式核心，結合模糊邏輯理論、類神經網路及基因演算法之架構，以建構粗略及概略估價之成本概算模式。透過文獻資料的探討與專家訪談，選擇足以充分描述工程專案特性之影響因素作為粗略與概略估價模式之輸入變數，透過系統功能模組，使用者得以即時且準確地估算出專案成本。 7. Hegazy 及 Ayed[1997]提出一簡單有效的參數成本模式，該模式以 3 階類神經網路試算表之方式呈現，具簡單、透明及符合實務界操作的優點。模式程序：先用 NN 決定 10 個變數的權重。NN 試算表模擬，共分為 7 個步驟，分述如下： (1) 組織資料：獨立因子確認，以(N)個輸入變數節點表達；相同的，輸出結果以(O)個節點表達。一旦輸入及輸出參數確認後，相關的數據

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25 即可從(P)個案例中蒐集。這些資料在NN的訓練階段可為利用。各參數在試算表中，需轉換為數值，填寫在(N+O)個行及(P)個列。數值資料可為字元，如四季可以連續數字表達如0-3，可代表春、夏、秋及冬；另若為二元（binary），則可以如0代表春、1代表夏、秋及冬。 (2) 資料分等(data scaling)：把輸入部分的第1個矩陣(W行、P列)，調整量度至［-1,1］的區間以符合NN的處理；以線性公式調整量度，建立第二個矩陣。 (3) 設定矩陣W之權重（weight matrix W）：首先建立輸入層及隱藏層間之初始權重之矩陣，所有之輸入（1至N）及偏誤(bias)節點都必須訂出與隱藏層之關係，隱藏層節點的數目（L），為所有輸入及輸出節點之一半，所有權重矩陣之數值在NN模式中均必須以函數決定。經由事先的試驗結果，初始權重值，設定［0.5,1］之間為適宜。 (4) 輸出隱藏層結果：本步驟處理輸入層之資料，並輸出隱藏層之結果，每個隱藏節點j，得到一個xj的活化值，為輸入量度值之乘積和，每個節點一個。 (5) 矩陣(W”)權重：如第3步驟，建立(L)隱藏層及偏誤節點，並輸出唯一節點。 (6) 最終NN結果：如第4步驟，NN(O)之結果由(Y)隱藏層之乘積和經由 tanh函數計算而得。 (7) 最終NN結果：調整量度回至NN輸出，並計算誤差，為(1)之倒轉。 2.1.3.3 模擬 Wang [2002] 發展 SIM-UTILITY，以效用理論為基礎並以模擬工具協助獲得成本模式，他將效用理論運用在機關的喜好程度，經由各特性之喜好程度以決定計畫成本，而模擬則是用在提供計畫可能成本的區間，以供效用函數之執行，他所提的案例是用在決定工程標案上限標價；該成本模式已利用在工程標案底價核定、廠商投標定價、標價審查等方面。

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2.1.4 影響計畫成本估算之因素

Kai 及Li [2007]之研究確認計畫各階段重要因素，以增進估算之效能。他們指出，許多文獻研究影響計畫成本估算的因素，Koehn及 Fallon等[1978] 發現，政府法令、計畫變更、營造廠商管理團隊之素質及施工期限等影響計畫成本甚鉅。 Shash 及 Al-khaldi[1992]定義出計畫特性、計畫區位及估算程序等，影響計畫成本估算之精確度；相同的，Al-Harbi 及 Johnston 等[1994]研究指出，成本估算面臨最大的問題，包括計畫的重要性、競爭的程度、計畫範圍定義不清、無法預測的材料上漲、機關需求變更、工作負荷量過大及判斷錯誤等；此外，經驗[Lowe & Skitmore,1994]、計畫複雜程度、技術需求、計畫資訊之取得、計畫團隊之需求、施工規劃、計畫工期及市場狀況等[Akintoye & Fitzgerald, 2000]也被認為影響估算之精確度；另，季節、計畫類別、契約規模等，被認為影響投標估價精確度的重要因素[Hegazy & Ayed, 1997]。近年來的研究，除了定義出影響因子之外，進一步採用因素分析及迴歸，提出數學模式，以測試或預測估算之精確度。例如，Trost 及 Oberlender [2003]從 45 個可能的因素中，確認 11 項主要影響因子，包括初步設計的流程、團隊的經驗、估算的資訊、估算允許的時間、人力需求及基地情況等，再利用 67 個計畫進行迴歸後得到一預測工具。該研究將文獻曾提及的相關因素組成 11 個分類，並且分為控制因素(control factors)、特性因素 (idiosyncratic factors)。 Akintoye[2000]分析影響廠商估計標價之因素，提出共 24 個影響因子，再運用主要項分析法（principal component analysis）組成 7 個群組， (1)計畫複雜程度、(2)技術需求、(3)計畫資訊、(4)計畫團隊、(5)契約需求、 (6)計畫工期及(7)市場情況。林能白教授等[1997]指出，規劃項目的完整性則指規劃報告內容要能盡量的完整，至少應具備：需求描述、工程技術、人力與組織、機具設備用量與排程、成本估計與資金籌措、供其估計與控制、用地取得、環境衝擊、社會經濟衝擊、營運與維持、與界面協調十二個模組。

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27 表 6 影響估價的因素 2.7 估算的過程是否明確定義 ? 2.4 估算修正的程序是否明確 ? 2.10 估算準備之文件是否明確 2.8 估算資訊之分類是否明確 ? 2.9 可供參考的檢核表及估算參考基準 1.8 估算之目的是否明確 ? 2.6 結合過往案例參考資料 1.4 估算者之層級因素 1 估算的過程 1.5 計畫類別之衝擊 3.8 流程表 3.10 熱及材料之平衡 3.14 計畫時程 3.1 設備容量 3.9 機械設備表因素 2 基本流程 3.11 配管圖 4.8 招標環境 4.4 計畫期限 4.7 勞工生產力 4.11 施工方法因素 3 招標環境及人力資源 4.3 契約類型之衝擊 3.5 基地形狀 3.6 公共設施之資源 3.11 計畫設計準則 3.7 環境影響評估因素 4 基地條件 3.4 基地位置 1.3 團隊經驗 2.3 成本資訊的精確度 4.6 組織成員 2.2 成本資訊可資運用程度 2.1 成本資訊的完整性因素 5 團隊經驗及成本資訊 1.2 設計者的經驗水準 4.9 稅及保險 4.5 政府許可的衝擊 4.10 財務因素因素 6 財務 1.9 機關對變更的態度及文化 3.2 技術 3.3 流程因素 7 技術議題 3.12 計畫決策 2.11 決定準備金的方法因素 8 準備金及審查 1.6 估算審查之程序 1.1 機關的經驗 1.7 團隊整合的程度因素 9 團隊結合 1.5 準備估算程序階段相關人員的參與因素 10 準備估算的時間 2.5 準備估算的時間資料來源：Oberlender 及 Trost [2001]

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2.2 招標階段成本估算文獻

招標有關的研究，從機關角度切入者，包括投標廠商完成契約能力的評估[Russell & Skibniewski, 1988][Lo, Krizek & Hadavi, 1999]、減少以最有利標方式評選之主觀偏誤[Kashiwagi & Byfield, 2002] 、決標模式 [Herbsman & Ellis, 1992][Wang, 2004b]，設定門檻作為評估標價是否合理 [Wang, 2002][ Ioannou & Leu, 1993]，及廠商標價是否過低之審查[Crowley & Hancher, 1995][ Skitmore, Drew & Ngai, 2001]。截至目前為止，有關機關招標策略方面的相關研究，僅底價決定的研究[Wang, 2002][ Ioannou & Leu, 1993] 、審查最低價標是否合理，以決定是否決標給最低標廠商 [Crowley & Hancher, 1995][ Skitmore,Drew & Ngai, 2001]；本章將針對招標相關文獻作一整理及回顧。本章後續章節之內容安排如下：2.2.1 節討論底價核定相關文獻、2.2.2 節整理近年標價審查的文章、2.2.3 節討論決標之單價調整機制、2.2.4 節則略述其他招標相關之研究。

2.2.1 底價核定

2.2.1.1 模擬技術－SIM-UTILITY

多數有關競標的研究著重於底價的核定[Moselhi, Hegazy & Fazio, 1993][Dozzi, AbouRizk & Schroeder, 1996][Li & Love, 1999][Chua & Li, 2000][Dulaima & Shan, 2002][Lin, Wang ＆Yu, 2008]。在廠商投標完成、進行開標之前，機關應決定該工程底價數額，作為審查各投標者投標價格之參考依據。底價若訂定過高，與機關期望降低成本的立場相衝突；反之，訂定過低，又可能導致廠商投標之價格超出機關的底價。因此，王維志博士[2002]提出 SIM-UTILITY 模式，以協助訂定合理之底價。此模式主要以效用理論與電腦模擬技術為基礎，透過效用理論的應用，反應機關在各項影響底價訂定決策之準則上，所具有之偏好；使用電腦模擬技術，則可產生客觀的專案成本資料，以協助前述效用理論之執行。模式首先確認機關在決定底價時，所需考量之三個主要準則，與其各自的三個子準則（合計九個子準則），並將每一子準則建立出一條分數與效用關係之直線；換言之，針對某一計畫只需對九個子準則評分，即可透過上述之直線關係，找出此計畫在這九個子準則上之效用值。同時，利用 AHP 法找出九個子準則間之相對重要性權重，再計算出之子準則效用值，

(42)

與其對映之權重相乘再加總，即可求得計畫之總期望效用值。 SIM-UTILITY 的模式運作，可由圖 3 進行說明。圖 3 中左圖為計畫之效用函數，其橫軸為計畫之總期望效用值，縱軸為計畫之累積機率；右圖則為計畫之成本模擬曲線，橫軸為計畫之成本，縱軸亦為計畫之累積機率。因此，可以藉由決定計畫之總期望效用值，透過計畫之累積機率作一轉換，求得合理之計畫成本以作為該計畫之底價。根據圖 3 中之編號(1) ～(7)，說明 SIM-UTILITY 模式操作步驟如下： 1. 計畫成本模擬曲線之產生：決定計畫成本估算總表上主要成本項目之最樂觀成本、最可能成本與最悲觀成本，利用電腦模擬進行三點分布估算分析，以求得一貝它（beta）統計分布之成本模擬曲線。 2. 根據該計畫之預算（計畫底價之上限），從成本模擬曲線找出對映之累積機率Pbudget。圖 3 SIM-UTILITY 模式之運作流程資料來源：Wang[2002] 3. 計算當九個子準則之得分皆為最高時之總期望效用值Eu(p)，與得分皆為最低時之總期望效用值Eu(w) ，並假設所對映之累積機率分別為 Pbudget與 0。最低得分之選定依計畫不同而異。 4. 計算當九個子準則之得分皆為門檻分數（threshold point）時之總期望效用值 Eu(t)，假定其對映之累積機率為 0.5；50％的機率，意指得標者在此門檻分數情況下，將有一半一半的機會超支或不超支完成計畫。值得注意的是，此機率值可依照不同情況，自行選定適合之數值， 29

公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

國立交通大學

土木工程學系

博士論文

公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

Budget Review and Bid-Price Evaluation Models for

Public Building Construction Projects

研

究 生：賴宇亭

指導教授：王維志 博士

公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

Budget Review and Bid-Price Evaluation Models for

Public Building Construction Projects

中華民國九十七年四月

博碩士論文授權書

公有建築計畫經費及標價審查模式之研究

中文摘要

Budget Review and Bid-Price Evaluation Models

for Public Building Construction Projects

英文摘要

謝 誌

目 錄

表目錄

圖目錄

一、緒論

1.1 研究背景

1.1.1 公有建築計畫之審查

1.1.2 投標廠商標價之審查

1.2 研究動機

1.2.1 計畫審查研究動機

1.2.2 標價審查研究動機

1.3 研究目的

1.4 研究範圍

1.4.1 計畫審查研究範圍

1.4.2 標價審查研究範圍

1.5 研究方法與流程

1.6 論文架構

二、文獻回顧

2.1 計畫初期成本估算方法

2.1.1 計畫成本估算之精確度

2.1.2 計畫初期成本估算方法

∑

∑ ∑

(

)

( )

( )

(

)

∑

∑ ∑

2.1.3 成本估算研究近年之發展

2.1.4 影響計畫成本估算之因素

2.2 招標階段成本估算文獻

2.2.1 底價核定

究生：賴宇亭

指導教授：王維志博士

謝誌

目錄