一、引言

高速公路作为交通基础设施核心载体，其建设运营兼具投资规模大、建设周期长、影响维度广等特征，成本控制与效益发挥贯穿项目全生命周期。传统管理模式中，成本管控多聚焦施工阶段造价压缩，忽视决策、设计阶段对长期效益的前置影响，且效益评估侧重短期经济回报，缺乏对社会、生态效益的全周期考量，导致成本与效益呈现“管控割裂、协同不足”的矛盾，制约项目综合价值实现。

近年来，国内外学者围绕工程成本控制与效益评估开展研究：国外学者提出全生命周期成本管理（LCCM）理论，强调从项目全阶段统筹成本支出；国内研究多聚焦单一阶段成本优化或效益评价，如施工阶段精益成本管控、运营期经济效益测算等，但对成本与效益的耦合关系及全流程协同机制研究不足。基于此，本文立足“全流程+全周期”双维度，解析成本与效益的耦合逻辑，构建评价体系与优化策略，为高速公路工程高质量建设提供参考。

二、相关理论基础

 全流程成本控制内涵

全流程成本控制以项目决策、设计、施工、运营养护四阶段为核心，通过各阶段成本闭环管控实现总造价优化：决策阶段聚焦投资估算精准性，规避盲目立项导致的成本浪费；设计阶段推行限额设计，平衡技术可行性与成本合理性；施工阶段强化过程管控，减少变更签证与资源损耗；运营养护阶段优化养护方案，降低长期运维成本。

 全周期效益构成

全周期效益涵盖经济、社会、生态三大维度：经济效益体现为通行费收入、物流成本节约及区域经济带动效应；社会效益包括通行效率提升、交通安全保障及就业岗位创造；生态效益侧重节能减排、生态修复及资源循环利用，三者相互关联形成综合效益体系。

 成本与效益耦合关系

耦合指不同系统通过相互作用形成协同效应的动态关联过程。高速公路工程中，成本与效益的耦合体现为：前期成本投入（如设计优化、环保设施建设）直接影响全周期效益输出，而效益反馈又反向指导成本管控方向，二者形成“投入-产出-反馈-优化”的闭环耦合机制。

三、全流程成本控制与全周期效益耦合机制

决策阶段：成本前置规划与效益预判耦合

决策阶段需结合区域交通需求、地质条件开展可行性研究，投资估算需同步预判全周期效益：若忽视交通流量预测偏差，易导致路面等级与实际需求不匹配，出现“成本浪费”或“效益不足”；科学的决策需平衡初始投资与长期回报，如采用PPP模式引入社会资本，既缓解资金压力，又通过绩效考核倒逼效益提升。

 设计阶段：技术方案优化与成本效益平衡耦合

设计阶段是成本效益耦合的关键节点，需通过限额设计、多方案比选实现协同：采用新型环保材料可能增加初始成本，但可降低运营期养护费用与生态损耗；BIM技术应用可减少设计变更，降低施工成本，同时提升通行安全性与舒适度，间接提升社会效益，形成“技术优化-成本可控-效益提升”的耦合效应。

施工阶段：过程成本管控与效益质量协同耦合

施工阶段需严控成本偏差，避免因质量问题引发后期效益损失：材料浪费、工期延误将直接增加成本，而偷工减料可能导致路面病害频发，降低通行效率与安全水平；通过精益施工管理（如绿色施工技术、供应链优化），可在控制成本的同时减少生态破坏，保障工程质量，实现施工成本与短期效益、长期效益的协同。

 运营养护阶段：运维成本投入与效益持续发挥耦合

运营养护阶段需精准匹配成本投入与效益需求：过度削减养护费用将加速路面老化，降低通行能力；合理的预防性养护投入（如定期铣刨重铺、智能监测系统部署）可延长路面寿命，维持通行效率，保障经济效益稳定，同时减少交通拥堵带来的碳排放，提升生态效益。

四、耦合评价指标体系与模型构建

 评价指标体系设计

遵循科学性、系统性原则，构建两级耦合评价指标体系：

成本维度（权重0.4）：决策阶段投资估算偏差率、设计阶段成本控制达标率、施工阶段造价偏差率、运营阶段单位里程养护成本；

效益维度（权重0.6）：经济效益（通行费收入增长率、投资回收期）、社会效益（通行效率提升率、交通事故下降率）、生态效益（单位里程能耗降低率、绿化覆盖率）。

 权重确定与模型构建

采用层次分析法确定指标权重，邀请15名工程管理专家打分，通过一致性检验（CR＜0.1）确保科学性。引入耦合协调度模型量化耦合水平，公式如下：

[ C = \sqrt{\frac{U_1 \times U_2}{(U_1 + U_2)^2}} ]

[ D = \sqrt{C \times T} ]

其中，C为耦合度，U₁、U₂分别为成本与效益评价指数，T为综合评价指数（T=0.4U₁+0.6U₂），D为耦合协调度，按D值分为优质协调（0.8-1.0）、良好协调（0.6-0.8）、基本协调（0.4-0.6）、失调（0-0.4）四个等级。

五、实证分析

案例概况

选取某双向四车道高速公路项目，全长85km，总投资42亿元，2018年通车运营，2023年进入稳定运营期。收集项目各阶段成本数据（如设计阶段成本节约率8%，施工阶段造价偏差率5.2%）及全周期效益数据（如通行费年增长率12%，交通事故率下降25%），开展耦合评价。

 耦合协调度测算结果

结果分析

设计阶段因方案优化到位，成本控制与效益输出协同性最佳；施工阶段受材料价格上涨、工期调整影响，成本偏差导致耦合协调度下降；运营养护阶段通过智能监测系统优化养护方案，成本效益耦合水平回升。全周期耦合协调度达0.75，整体处于良好协调水平，但施工阶段仍存在优化空间。

六、耦合优化策略

 强化全流程协同管控

建立跨阶段协同机制，决策阶段引入效益预判小组，设计阶段推行“成本-效益”双评审，施工阶段采用BIM+物联网技术实现成本实时监控，运营阶段搭建数据共享平台，打通各阶段信息壁垒。

 优化成本效益配比

设计阶段优先采用“低成本高收益”技术方案，如再生沥青混合料应用可降低材料成本30%，同时提升生态效益；施工阶段推行目标成本管理，将成本偏差控制在3%以内；运营阶段根据效益反馈动态调整养护投入，实现“精准投入-效益最大化”。

 完善耦合评价机制

将耦合协调度纳入项目考核体系，定期开展阶段性评价，针对失调环节及时整改；结合数字孪生技术构建动态耦合模型，实现成本效益耦合关系的实时预测与优化。

七、结论与展望

本文构建高速公路工程全流程成本控制与全周期效益耦合分析框架，通过实证研究揭示各阶段耦合特征，提出协同优化策略。结果表明，设计阶段耦合协调水平最高，施工阶段需强化成本管控，全流程协同可显著提升项目综合价值。未来可进一步结合AI技术优化耦合评价模型，拓展至智慧高速公路等新型项目场景，为交通基础设施高质量发展提供更精准的理论支撑。

参考文献

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