1.昆明市规划设计研究院云南昆明6502002.长安大学公路学院陕西西安710000
3.昆明市规划设计研究院云南昆明650200
摘要：作为重要的基础设施建设，公路起到一个国家或一个地区的经济和社会发展的重要作用。公路上有许多特点，如投资规模大、周期长、阶段多、存在许多不确定性因素等。随着物价，土地征用，项目规模和生态环境保护工程需求的增加，公路投资风险显著增加。因此，只注重经济效益的投资方法是不恰当的，如何权衡效益和风险之间的关系进行决策和选择最优的投资方案具有重要意义。
关键词：公路工程；LCCA；投资决策
背景：近年来，中国高速公路建设行业发展迅速。根据我国高速公路产业现状及发展前景研究报告（2016版），在十五期间，我国交通仍处于重大建设与发展的关键时期。到第十三五计划结束时，中国国家公路网将基本建成。公路全长108000公里，城市覆盖率90%以上。
公路基础设施建设可以带来巨大的经济和社会效益，其产生的投资乘数效应将极大地提高地方GDP水平。但现在土地收集成本急剧增加，管理成本、人工成本等不断增加，使得道路建设总成本越来越高。据河北省公路工程造价统计，河北省高速公路四车道每公里总造价由上世纪90年代初的2000万元增加到近年来的6000多万元。即使是山区四车道公路和平原六车道高速公路已经达到超过9000万元每公里。如此高的成本必然会制约高速公路的快速发展，而过快的投资增长率会严重影响投资效率，这极大地制约了高速公路建设的健康发展。
1国外LCCA研究现状
生命周期成本概念的应用和推广在世界各国各有不同。初始寿命周期成本理论是一种典型的工程经济评价方法，起源于价值工程。工程经济分析的范围包括建设项目的规划、设计、施工、运行、维护和剩余价值回收。20世纪30年代初，美国通用审计师正式提出了生命周期成本的概念。20世纪60年代初，LCCA正式应用于决策系统。
随后，LCCA方法在基础设施建设中的应用取得了一系列成果，联邦公路管理局于1998年9月颁布《路面设计中的生命周期成本分析—寻找更好的投资决策》。美国联邦公路管理局颁布《21世纪运输公平法》对LCCA进行了定义：LCCA的成本分析包括项目的初始成本和的未来成本，用于评估项目的总体经济效益。英国工程造价管理界的工作者对LCCA理论进行了一系列的研究，使LCCA理论日益完善。
LG梅德利将LCCA理论应用于项目的建立。他着重于LCCA在提案的比较和选择阶段的应用，并主张在成本发生之前对其进行管理。给出了相关的项目经济决策模型，探讨了LCCA模型在其他领域的应用范围。Bull.J.W在《建设项目全寿命周期成本评估》中探讨了全寿命周期成本构成之间的关系，并运用联结的思想建立了全寿命周期所有成本的关系网络。
何智运用计算机仿真技术对项目成本构成进行了分析。通过相关程序的设计，构建了一套完整的项目维护和运营成本分析模型，为LCCA建模技术的后期应用奠定了基础。
随着研究的深入，越来越多的专家学者开始将数学建模和风险评估应用到LCCA理论中，以优化投资决策。Fwa和Farhan在公路资产管理中探索了基于LCCA理论的多目标优化分析模型，优化了公路项目投资预算的分配。
2国内LCCA研究现状
国内学者对LCCA道路投资决策分析的研究起步较晚，但也取得了一定的成果。中国在设备采购中引入了LCC理论。20世纪80年代末，工程造价领域的工作者首次提出了工程项目全过程管理的思想。同时，中国成立了LCC专业委员会，致力于推动LCCA理论方法的研究和应用。进入21世纪后，随着LCCA理论在设备采购中的应用取得巨大成功，国内一些学者开始将LCC理论引入工程建设领域。
史立刚提出了生命周期经济效益评价的两个内涵：①使投资最小化以实现一定的功能；②在相同的投资条件下使功能效益最大化。其中②是从动态的角度提高系统资源利用率和供应质量的高级标准。为了降低全寿命周期成本，设计方案的选择应充分考虑全寿命周期各阶段的投资及其在全寿命周期成本中的比重，利用加权平均法综合平衡先期投资与后期投资的关系。
2011年，郭雅提出了一种基于蒙特卡罗理论的生命周期成本计算方法。以公路生命周期为前奏，以时间点为边界，将公路全生命周期划分为三个阶段：施工前阶段、施工阶段和施工后阶段；它包括四种成本：原始成本、运营成本、劳务成本和后期服务成本。
2015年，朱永光、何培勇等人致力于分析高速公路运营公司的实际局限性。将LCCA理论应用于公路养护工程，提出了公路养护成本框架，以完善养护工程全过程控制系统。
目前，LCC技术在中国的应用仍然不平衡，并没有起到应有的作用。许多项目只有一套现有的选项供他们选择，不考虑生命周期成本。因此，为了优化公路投资策略，有必要建立一套适合我国国情的公路项目投资决策方法，为决策者制定科学合理的投资策略提供技术支持。
3基于LCCA的单条高速公路建设方案投资决策体系
3.1LCC概念
全寿命周期成本（LCC）理论包括生命周期成本分析和生命周期成本管理两个内容，生命周期成本分析用来计算建设项目的生命周期成本，主要用在建设项目的投资决策阶段，作为一种投资决策的分析工具，它从项目的长期经济效益出发，全面考虑项目的规划、设计、建造、购置、运行、维护、更新、改造直至报废的全过程成本，追求项目一生所耗成本最小；生命周期成本管理是在建设项目整个生命周期的各个阶段对全生命周期成本加以控制，确保全生命周期成本最小化目标的实现。
对公路工程项目来说，能够满足功能要求的方案有很多，但每个方案的技术特点、寿命周期费用、实施难易程度等却不尽相同。尤其是对于路面方案设计时可以有多种策略性选择：公路设计者选择采用花费较高的初期修建费用、采用承载能力较强的结构和保证优良的施工质量，以获得较长的使用寿命、后期较少的改建费用、公路服务期间保持较好的使用性能和较省的使用者费用的设计方案，还是采用较弱的路面结构，建设期间维持不高的施工质量，以节省初期修建费，但由此带来后期较短的使用寿命、较多的养护和改建费用、较差的使用性能和较高的使用者费用。显然设计方案的优选结果直接影响到工程项目的综合投资效果，对工程造价的影响更为显著。
3.2LCC的应用意义
在公路工程设计方案比选时，应用寿命周期成本分析方法。其主要优势体现在公路工程的使用性能和经济性两个方面，其中使用性能的本质是维持道路路面设计期内服务性能的问题，而全寿命经济性的本质是道路投资的最优化问题。通过在公路项目寿命周期内，考虑建设的所有方面，从设计、施工和试用期管理，一直到拆除和材料的回收，考虑整个使用阶段对结构进行维护管理的需要，保证了公路设施的寿命期内的使用性能。同时基于对整个寿命周期内所发生的一切与建设、维护、管理等有关的费用进行比较和分析，实现经济效益的最优化。
通过LCCA对公路方案进行比选，在公路工程的前期就能事先考虑后期的养护和大修活动，有望解决目前公路建设凸显的一系列问题如：道路设计理念只注重道路的可达性，对建成后道路用户的使用考虑不足；道路管理水平滞后；道路服务寿命短，维修与营运成本高等。
3.3公路工程LCCA实施原则
公路基础设施作为主要由政府向社会及公众提供的准公共物品，具有公共物品的基本属性。由于LCCA应用于公路工程中有着可持续发展和经济效益最大化的优点，为保证其在公路建设中的顺利实施，需要遵循一定的原则，其基本原则可简要归纳为以下几点：
（1）争取国家政策扶持原则
公路资产作为基础设施，政府在其资产形成中起到了非常重要的作用，政府的政策性扶持是公路资产快速有效形成的关键因素，LCCA作为实现公路建设可持续发展的有效方法，为了保证其顺利实施，需要得到政府部门的重视和相关政策支持。政府管理公路建设，制定公共政策、可持续发展理论对于公路基础设施的发展至关重要。
（2）环境成本最小化原则
通过土地资源和建筑材料的集约利用，实现可持续发展，是公路建设与发展的最终目标。污染者付费原则是要利用市场手段对道路建设中的环境污染与破坏进行经济补偿。公路设施在全寿命周期的实施过程中都要遵循环境成本最低化原则，实施生态保护与生态设计，通过环境政策的制定与实施实现政府对公路建设的有效管理。
（3）成本—效益最大化原则
进行公路工程LCCA中，即全寿命周期内考虑成本与效益的整体关系，而不是只考虑建设期间的成本，而忽略规划期间的资源成本以及运营阶段的维护成本，是全寿命周期道路建设政策必须要重视的一个原则。尤其是整个寿命周期内循环经济理论在公路生命周期养护管理的实践也将对道路建设的全寿命成本及环境带来深刻影响。
（4）公众参与原则
公众参与是民主化和人性化的充分体现。社会公共服务功能是政府在公路设施提供方面最根本的目标，而民主化、公众参与是实现和满足这一目标最大化的手段。在公路建设的不同阶段让不同的公众群体参与决策的做法和相应机制是公路建设在全寿命周期内应当遵守的重要原则。
结论与展望：
高速公路属于公益性基础设施建设项目，如何对高速公路的资金进行有效地管理，科学合理地评估高速公路的经济效益和社会效益已经成为国内外学者日益关注的问题。通过对公路全寿命周期成本的考虑，选择最佳公路建设方案，实现公路全寿命周期成本最小化，达到高速公路效益最大化。由于全寿命周期成本理论在我国的应用实践缺乏，加之其本身非常复杂，应用难度比较大。
参考文献：
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[9]郭雅.（2011）.基于蒙特卡洛法的全寿命周期成本计算.山西科技
[10]朱永光，何培勇，于会江.（2013）.高速公路养护工程全寿命周期成本理论的研究与应用.中国高新技术企业