LCC技術(shù)在電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備選型決策中的應(yīng)用

鄭芳 張媛媛

摘 要：根據(jù)LCC理論，建立LCC選型招標(biāo)模型，確定算法，分析LCC 選型招標(biāo)模型靈敏度的影響因素，在電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備的選型中決策。

關(guān)鍵詞：LCC技術(shù)；LCC選型招標(biāo)模型；LCC 選型招標(biāo)模型靈敏度

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）20-0044-02

1 背景

目前，電氣自動(dòng)化設(shè)備招標(biāo)運(yùn)用的評(píng)標(biāo)方法主要有：傳統(tǒng)的評(píng)標(biāo)方法和基于現(xiàn)代決策理論的評(píng)標(biāo)方法。這兩種方法各有優(yōu)劣和適用條件，在實(shí)際操作中可視具體情況進(jìn)行合理選用。但是在對(duì)所投標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)備價(jià)格評(píng)價(jià)方面，這兩種方法都只是過度偏重于設(shè)備的初始購置成本，忽略了設(shè)備后期在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的相關(guān)費(fèi)用。歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的費(fèi)用往往高于初始購置成本，因此現(xiàn)行選型評(píng)標(biāo)方法對(duì)價(jià)格因素的評(píng)價(jià)是一種短視行為，只注重眼前的利益，缺乏整體和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，忽略了設(shè)備的全壽命周期成本，直接造成的后果將是損害企業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)利益。對(duì)于電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備這種后期運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較高的設(shè)備而言，這種策略是不科學(xué)的。

電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期成本（LCC）管理是在滿足技術(shù)安全及使用功能的基礎(chǔ)上使設(shè)備的全壽命成本最低的管理。在電氣自動(dòng)化設(shè)備選型過程中，不僅應(yīng)考慮其購買價(jià)格，更要考慮其在整個(gè)全壽命周期內(nèi)的支持成本，包括安裝、運(yùn)維、檢修、更新、改造、退役報(bào)廢的全過程，其核心內(nèi)容是對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行分析計(jì)算，以量化值進(jìn)行決策，在招標(biāo)選型中選擇LCC值最低的供應(yīng)商。

將LCC技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備招標(biāo)選型的評(píng)標(biāo)方法中，將不同投標(biāo)設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用進(jìn)行量化比較，以期達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效果。

2 建立LCC 招標(biāo)選型模型

全壽命周期費(fèi)用（Life Cycle Cost）是指一個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備在全壽命周期內(nèi)，為購置它和維持其正常運(yùn)行所需支付的全部費(fèi)用，即設(shè)備在其壽命周期內(nèi)設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、制造、使用、檢修和保障直至報(bào)廢所需的直接、間接、重復(fù)性、一次性和其它有關(guān)費(fèi)用之和。

根據(jù)該理論，建立了電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備LCC招標(biāo)選型模型如圖1所示，通過該模型對(duì)不同投標(biāo)方案的全壽命周期費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。

為了將全壽命周期費(fèi)用（LCC）方法應(yīng)用到評(píng)標(biāo)方法中，需要建立一個(gè)有效的計(jì)算模型，電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用一般由以下三個(gè)要素組成：

初始設(shè)置費(fèi)用：可以理解為投標(biāo)商的投標(biāo)報(bào)價(jià)。

運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用：包括設(shè)計(jì)工況下的平均負(fù)載情況、換品種情況、備件更換頻率等數(shù)據(jù)以及大修的時(shí)間間隔和每次大修的費(fèi)用。

報(bào)廢處置費(fèi)用：本文假定針對(duì)同一項(xiàng)目的報(bào)廢處置費(fèi)用正好與其設(shè)備的殘值相抵銷。

投標(biāo)報(bào)價(jià)得分=（評(píng)標(biāo)基準(zhǔn)價(jià)/投標(biāo)報(bào)價(jià)）×價(jià)格權(quán)值×100 （1）

式（1）為傳統(tǒng)評(píng)標(biāo)法中常用的算法。

綜上所述，招標(biāo)選型時(shí)用于比較不同投標(biāo)方案電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用的計(jì)算模型可以用式（2）表示：

LCC=IC+（RC+MC） （2）

上式中：

LCC為電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用；

IC為電氣自動(dòng)化設(shè)備的初始設(shè)置費(fèi)用（即投標(biāo)總價(jià)）；

RC為電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用；

MC為電氣自動(dòng)化設(shè)備的大修費(fèi)用。

式（2）未考慮資金的時(shí)間價(jià)值，為靜態(tài)全壽命周期費(fèi)用，通常進(jìn)行全壽命周期費(fèi)用分析時(shí)，采用動(dòng)態(tài)全壽命周期費(fèi)用，在年折現(xiàn)率為i的情況下，動(dòng)態(tài)全壽命周期費(fèi)用現(xiàn)值可以用式（3）表示：

PLCC=IC+∑RCn（P/F，i，n）+∑MCm（P/F，i，Ym） （3）

上式中：

PLCC為電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用現(xiàn)值；

N為電氣自動(dòng)化設(shè)備的壽命年限；

M為電氣自動(dòng)化設(shè)備的大修次數(shù)；

Ym為電氣自動(dòng)化設(shè)備第m次大修所在的計(jì)算年分。

動(dòng)態(tài)全費(fèi)用周期費(fèi)用現(xiàn)值可以用來比較具有相同壽命年限的設(shè)備投標(biāo)方案，如投標(biāo)方案的設(shè)備壽命年限不同，則用等額年費(fèi)用進(jìn)行比較，等額年費(fèi)用可以用式（4）表示：

AC=PLCC（A/P，i，n） （4）

當(dāng)在評(píng)標(biāo)方法中考慮全壽命周期費(fèi)用后，可以計(jì)算各投標(biāo)方案的等額年費(fèi)用AC，用其替代式（1）中的投標(biāo)價(jià)，由此價(jià)格得分計(jì)算式演變?yōu)槭剑?）：

價(jià)格得分=（等額年費(fèi)用最低值/各投標(biāo)方案的等額年費(fèi)用）×價(jià)格權(quán)值×100 （5）

3 LCC 選型模型靈敏度的影響因素分析

在LCC選型模型中，涉及到的參數(shù)多達(dá)幾十個(gè)，若這些參數(shù)全部參與計(jì)算，則計(jì)算量將相當(dāng)大，會(huì)帶來不必要的數(shù)據(jù)干擾，因此有必要針對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行篩選，需要針對(duì)LCC模型中的具體參數(shù)進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析，挑選出對(duì)LCC計(jì)算結(jié)果有顯著影響的參數(shù)。靈敏度分析方程式：

LCC= f（P1，P2，…，Pm）=a1P1+a2P2+…+amPm

式中P1，P2，…Pm為影響費(fèi)用各因素的具體數(shù)值，可以是數(shù)量、容量、單位價(jià)格、使用年限、平均故障間隔時(shí)間、每次大修費(fèi)用、平均修復(fù)時(shí)間等；

a1，a2，…am為經(jīng)線性或非線性變換后的費(fèi)用系數(shù)，可以是一個(gè)常數(shù)，但在更多情況下可能是P1，P2，…Pm的函數(shù)。

經(jīng)分析，LCC選型模型的輸入?yún)?shù)復(fù)雜多樣，但是這些因素對(duì)價(jià)格穩(wěn)定性的影響程度不同。有的為主要因素，這些因素的變化對(duì)價(jià)格控制將造成很大的影響，而有些因素只是對(duì)價(jià)格穩(wěn)定性有一定的影響，程度不是太大，當(dāng)這些因素變化的時(shí)候，價(jià)格的穩(wěn)定性變化情況不太明顯。靈敏度分析的目的就是通過計(jì)算找出對(duì)LCC值影響較大的Pi。

綜合考慮LCC值的穩(wěn)定性，可以選取多因素對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，并采用信息融合對(duì)多種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)、相關(guān)和組合，這樣就可以權(quán)衡各種因素對(duì)LCC值波動(dòng)影響的重要程度，要對(duì)影響招標(biāo)選型模型靈敏度的因素全面進(jìn)行分析，確定影響招標(biāo)選型模型靈敏度的因素的權(quán)重。

4 LCC技術(shù)運(yùn)用于電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備選型決策中的優(yōu)點(diǎn)

電氣自動(dòng)化工程項(xiàng)目的基建階段可劃分為規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備招投標(biāo)和采購、安裝調(diào)試、竣工驗(yàn)收、試投運(yùn)轉(zhuǎn)、正式運(yùn)轉(zhuǎn)階段，設(shè)備選型和采購階段是投資建設(shè)項(xiàng)目中最重要的階段，影響項(xiàng)目投資的可能性為95%～100%。因此，它從根本上決定著采購的成本和后期的使用效果。

根據(jù)LCC原理建立LCC招標(biāo)選型和計(jì)算模型，考慮電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期費(fèi)用，按照LCC選型模型從選擇招標(biāo)選型設(shè)備、建立招標(biāo)選型模型到最終的合同簽訂、后評(píng)估，保證了選型招標(biāo)過程的科學(xué)性。實(shí)踐證明，對(duì)一些大宗或關(guān)鍵電氣自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施LCC招標(biāo)選型，可以優(yōu)化電氣自動(dòng)化設(shè)備的全壽命周期成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)由注重短期成本向平衡長(zhǎng)期成本的轉(zhuǎn)變，提高電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行的可靠性，提升企業(yè)整體資產(chǎn)管理水平。

因此運(yùn)用LCC技術(shù)進(jìn)行選型招標(biāo)采購解決了電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展與經(jīng)費(fèi)緊缺的矛盾、提高了電氣自動(dòng)化設(shè)備全壽命周期利潤(rùn)，從而提高了企業(yè)綜合效益。

5 LCC技術(shù)在設(shè)備選型決策中的應(yīng)用實(shí)例

在某項(xiàng)目的電氣自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備選型招標(biāo)中，評(píng)標(biāo)方法中考慮該系統(tǒng)的全壽命周期費(fèi)用，規(guī)定價(jià)格得分的計(jì)算采用式（5）價(jià)格權(quán)值為50%，投標(biāo)總價(jià)為二級(jí)系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)和安裝調(diào)試費(fèi)，同時(shí)考慮設(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)、壽命年限、源代碼開放程度、大修時(shí)間、和每次大修費(fèi)等費(fèi)用，計(jì)算時(shí)折現(xiàn)率i取8%。共有A、B、C、四家投標(biāo)人參加本次投標(biāo)，經(jīng)整理后，各投標(biāo)人的有關(guān)情況如表1。

根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，按照式（4）計(jì)算得到各投標(biāo)方案的等額年費(fèi)用如表2。

按照式（5）計(jì)算得到各投標(biāo)人的價(jià)格得分如表3。

如果只考慮投標(biāo)總價(jià)，按照式（1）計(jì)算得到各投標(biāo)人的價(jià)格得分將是表4。

通過比較可以發(fā)現(xiàn)，投標(biāo)人A和投標(biāo)人D的價(jià)格得分發(fā)生了明顯的變化，如果按照一般的評(píng)標(biāo)方法只考慮投標(biāo)總價(jià)，采用式（1）計(jì)算價(jià)格得分，投標(biāo)人A由于投標(biāo)總價(jià)最低，價(jià)格得分最高，而投標(biāo)人D由于投標(biāo)總價(jià)最高，價(jià)格得分最低，這樣導(dǎo)致投標(biāo)人A中標(biāo)的可能性大為提高，而投標(biāo)人D中標(biāo)的可能性則大為降低。但是如果考慮各方案的全壽命周期成本（等額年費(fèi)用），采用式（5）計(jì)算價(jià)格得分，就會(huì)發(fā)現(xiàn)投標(biāo)方案A的等額年費(fèi)用是最高的，而標(biāo)方案D的等額年費(fèi)用是最低的，投標(biāo)人A的價(jià)格得分變成最低，投標(biāo)人D的價(jià)格得分變成最高，導(dǎo)致投標(biāo)人A中標(biāo)的可能性大大降低，而投標(biāo)人D中標(biāo)的可能性大大提高。這種變化有利于我們選擇到全壽命周期費(fèi)用最低的設(shè)備。