英國公路工程成效合約與施工性能成效測試

2023-04-10

圖1、道路維護施工採用成效合約(Performance Based Contracting, PBC)促成創新示意圖

何謂成效合約(PBC)？

基於成效的合約 (Performance Based Contracting, PBC)，也稱為基於成效的後勤物流 (Performance Based Logistcs, PBL) 或基於成效的採購 (Performance Based Acquisition)，是以可量測的「供應商成效」做為評量供應商的產品和服務的採購策略；PBC 方法重點在於製定明確可量測的成效指標，並將契約支付與這些成效指標直接關聯；通用的成效指標包括可用性、可靠性、可維護性、可支持性和總擁有成本(total cost of ownership)[1]。 實現這一目標的主要方式是通過激勵性的長期合約，這些合約具有由客戶定義並由締約方商定的特定和可衡量的成效。 激勵措施旨在激勵供應商實施增強的實踐，以提高績效、成本效益、並且積極採用創新材料/工法，如圖1所示。

依照歐美國家的實證經驗，完善的成效式合約(Performance Based Contract, PBC)可以較低成本將道路維持在預定的成效水準，促成高效率的道路養護工作，是當代道路資產管理(Road Asset Management)最重要的環節。

道路養護是政府部門的重要工作，早期甚至由政府組成道路養護單位來執行；在民間有合格且具競爭力的承包商的前題下，將道路養護交由民間公司執行，實證可以節省30%到50%的成本。將道路養護工作外包給民間公司，必需依據雙方合意擬定的合約執行，有下列三種不同的合約型式[2]：

  1. 以方法為主：以發包工項的工率為基準，依合約中的各工項完成數量做為支付的主要依據，是最傳統的做法；
  2. 以成效為主：以發包工項的成效為基準，依合約中的各工項達成績效做為支付的主要依據，是創新的做法；
  3. 混合式：混合方法與成效的道路養護合約。

大部份採用的所謂「成效式道路養護合約」，在實務上都是混合式，也就是說對一般道路維護工作採依成效支付，至於緊急搶修與大規模的翻修重建，則依完成工項及數量支付。有些PBC列有以「產出(outcome)」為基礎的工項，例如每年應刨除加鋪路面的數量，達成該工項完成數量，即一次性支付該「產出」的款項；因此，PBC也稱為基於「產出或成果(outcome)」的合約，不同國家或地區採用不同的術語，工作範圍、付款方式、合約期限和管理安排也都有不同。

所有 PBC 的共同點是承包商需要在整個合約期內將道路資產保持在預定的成效條件或服務水準，付款乃基於承包商在履行合約中規定的成效或服務水準的達成狀況，而不是基於完成的工項或服務的數量；至於如何達成則由承包商自行決定，因此，做哪些工項、如何設計和交付，都是承包商的責任；也就是說，只要遵守相關法律和規範，技術的選擇和應用以及對創新材料、新工法和管理技術的應用，都取決於承包商；與由業主指定做哪些工項、如何設計和交付的傳統合約相比較，PBC雖將更多風險改由承包商承擔，但給承包商提高利潤的機會，因為提高設計、流程、技術或管理效率，可以降低達成規定成效所需的成本。

PBC 起源於上世紀80年代末[2]；1988 年，加拿大的British Columbia省開始以定義明確的日常維護成效水準，將道路維護工作外包給民間公司；1990年，阿根廷以規定合約中的成效水準，搭配未能在既定時間內完成核可的成效缺陷改善的處罰制度，將近一半的國道維護工程，包括定期維護和部份主要修復，發包給民間公司； 巴西、智利、秘魯和烏拉圭等拉丁美洲國家，在1990 年代開始PBC先導計畫，與此同時，澳洲和紐西蘭以及丹麥、愛沙尼亞、芬蘭和美國，也積極發展道路養護PBC，更多其他國家則在 2000 年後跟著嚐試及導入。

由於起步較早，在阿根廷和加拿大等國家，已完成評估並且實證使用 PBC 的增值效益，PBC 幾乎完全取代了傳統道路維護外包的契約方式。PBC受到全球各國迅速的採用，證明這種合約做法不但比傳統合約提供更好加值效果，也可確保良好的道路維護成效；預計未來的趨勢不變，PBC 最終將取代傳統的道路維護外包方式。

道路維護外包採用PBC的好處

先進國家將道路維護外包合約改用PBC 的主要原因是可以節省道路維護成本，在工項與數量皆相同的條件下，PBC與傳統單價合約相比，通常可節省15%到30% 成本；由於 PBC的合約價格固定，承包商有動力以盡可能低的成本維持合約規定的成效，一般來說，若承包商已有PBC的經驗，且在面臨激烈的競爭時，成本降低的幅度會最大；除了競爭之外，工作程序管理現代化而提高的勞動生產率、以總生命週期成本計算、即時維護、以及採用先進技術，都是降低成本的因素。但請注意，若缺乏競爭，預期的節省有可能無法實現。契約期間越長，激勵越高。

對於發展中國家來說，導入PBC的主要動力是為道路維護獲得足夠的長期融資，並確保更好的道路狀況；阿根廷、馬來西亞、和烏拉圭的經驗就是很好的例子，馬來西亞2000 年在國道導入為期 15 年的區域性 PBC，因此而能在整個合約期內成功地獲得充足的道路維護資金；阿根廷和烏拉圭努力進行導入PBC，也獲得類似的績效，緃使在 2002 年經濟危機期間，兩國都能夠履行對各自 PBC 的承諾[2]。

除了上述降低道路維護成本和確保長期融資的潛力外，以PBC維護道路的好處，可分別依道路管轄機關、用路人、及承包商與工程顧問公司的立場列出如下[2]：

道路管轄機構：

    • 節省道路翻修成本：因為道路始終維持在好的服務成效，需要翻修的路段減少而大量降低翻修成本；
    • 防止因頻繁索賠和契約修訂而導致的成本超支以增加工作量；
    • 減少工作人員的工作量；
    • 提高工作品質；
    • 提昇對道路成效水平的控制和執行力；
    • 提昇道路的安全性。
  • 用路人：
    • 降低用路人成本；
    • 服務成效一致且更好、更安全的道路。
  • 承包商與工程顧問公司：
    • 確保較長時間內有穩定的工作量；
    • 較高的利潤提昇潛力；
    • 為企業擴展創造絕佳的機會。

因資金不足而企圖減少或延遲道路修復或重建的成本，如圖2所示，不但使用路車輛運營成本大符增加，實際上也增加維修成本，不如即時養護保持好的成效，因此，美國路面工程界有所謂「好路成本低(Good roads cost less)」，PBC有助於即時進行正確的養護工作。 對於有道路維護資金不足和道路狀況相對較差的發展中國家來說尤其重要。

圖２、即時養護效益概念示意圖 

我國交通部運輸研究所也在探究PBC[3]，亦曾搭配促參條例和獎勵民間投資相關政策上，建議採用，在研究報告中也敘明「政府道路工程採購契約的辦理方式，大都是對工程施作過程進行程序監督及品質監控，一般稱為方法/食譜規範，執行上常需耗費龐大管理人力而有人物力資源窘困之情形，且其管控項目又常與實際成效間常出現明顯落差，致用路人對公部門提供之公共服務常有不滿意之情形。成效式合約(Performance-Based Contract, PBC)在國外已實行多年，並已廣泛應用於道路工程領域，若能將此以產出為衡量標準，而非以執行過程為管考標的之專案執行方式導入國內道路建設領域，將可能大幅改善道路建設之管理成效。」

成效合約例：英國公路工程合約文件手冊

英格蘭公路的淨零碳排計畫(net zero carbon plan )將迅速大符減少道路興設、維護和運營中的碳排放量；該計畫承諾從企業碳排、公路維護施工碳排、及用路人碳排三個層次，分別在2030、2040、至2050邁向淨零碳排公路網，將公路置於英國淨零未來(Britain's net zero future)的核心。(詳參「英格蘭公路加快採用溫拌瀝青邁向淨零排放」)這是因為英國已經將PBC落實在公路工程採購，因此而具有容納新材料新工法的能力。

與傳統契約條文中直接引用施工技術規範不同，成效契約改用「成效規範」並將材料設計、配比、工法等技術規範，改由承商自行選定，以英國的公路「薄面層系統(Thin Surface Course System)」為例的框架如圖3所示，傳統施工規範中明列的材料設計、配比、及工法相關技術規定，改由承商自行選用(圖中右側)，成效契約強制的規範改為要求「成效」(圖中左側)，例如對公路「薄面層系統」，規範要求影響安全性的巨觀紋理、與底層黏結力、鋪面噪音、及耐久性(5年保固期)。

圖3、成效契約中的成效規範與傳統技術規範關聯框架示意圖 

參照英國「公路工程合約文件手冊(Manual of Contracts Document of Highways Works, MCHW)」以採購「薄面層系統」為例，除了依據一般公路工程合約擬訂相關文件，「薄面層系統」的成效規定列在「公路工程規範」(MCHW的第1卷)；該規範規定產品的成效，不強制規定材料設計、配比、及施工等技術細節，英國的公路工程規範架構如圖4所示，其中900系列為「瀝青鋪面」，「薄面層系統」列在942條款[4, 5, 6]。 

圖4、英國公路工程規範系列及900系列「瀝青鋪面相關條款」 

英國公路規範的薄面層系統(942條款「薄面層系統」)由細項共43項組成，整理如下(括號內數子代表原條款的項次別)：[6]

  • 一般規定(1~2)
  • 整體成效規定(3~4)
  • 材料規定(5~11)
  • 施工要求之一般規定(12~18)
  • 施工要求之開放交通前之巨觀紋理(19)
  • 施工要求之開放交通後(2年內)保持之巨觀紋理(20)
  • 施工要求之與底層黏結力(21)
  • 施工要求之鋪面噪音(22)
  • 施工成效測試(System Installation Performance Trial, SIPT) (23~43)

整體成效規定說明承商需對鋪築的薄面層提供5年保固(自開放交通日起算)；在保固期內的成效需符合本條款及合約指定的附件7/1的相關規定。因交通事故、基底層沉陷、及底下面層破壞引發的路面缺陷不在保固的範圍。在保固期內，若經判定路面屬於TRL 674報告附錄所定義的「有顧慮(Suspect)」、 「不良(Poor)」、及「很差(Bad)」三種狀況，承商就必需重鋪或以監造單位同意的方法進行修補。承商應展示其鋪成的薄面層可符合規範之規定，包括規定的材料要求，且經由進行「施工成效測試(System Installation Performance Trial, SIPT)」來展現不在材料「性能成效聲明(Declaration of Performance, DoP )」內的面向。

材料規定中明薄面層瀝青混合料的品質應符合BS EN 13108-1, BS EN 13108-2, 或BS EN 13108-5的規定，且應由承商向監造單位提交材料的DoP並貼上CE標誌，提交的DoP應明確展示該材料應符合規範要求的規定（可參「歐盟瀝青規範與CE標章」）。歐盟瀝青規範中的EN 13108-1, 2, 5分別是一般瀝青混凝土、薄層瀝青混凝土、及石膠泥瀝青，也就是說設計此三種不同材料的適當配比都可以符合942條款的材料要求，由承商自由選定採用哪一種材料設計來符合成效要求。

施工(系統安裝)成效測試(System Installation Performance Trial, SIPT)

英國MCHW中的成效規範，例如規定「薄面層系統」的第942條款，有許多細項都是規定「施工(系統安裝)成效測試(SIPT)」的細節，以確保採購的「薄面層系統」滿足合約規定的性能成效要求，且通過評估和檢驗來證明。「薄面層系統」施工成效測試應由認證機構以至少一個測試路面進行測試、評估、和認證； 認證機構應由英國認證服務(United Kingdom Accreditation Service, UKAS)或與 UKAS 或任何等效的國際認可簽署多邊協議 (MLA) 的同等歐洲認可組織，依據 BS EN 45011進行認證。進行施工成效測試的路面至少長200公尺、寬3.5公尺。應備妥施工成效測試方法說明，並確實依該說明中列出的施工程序進行，包括正確的黏層播撒量、黏層播撒方法、瀝青混合料的鋪築速度、接縫構成、鋪築溫度、現場採用的確認方式、維護與俢復技術、事後處理、和檢測頻率及指定臨界值的可接受變異量等。應備妥施工成效測試檢測步驟，該檢測步驟應能定性和定量展示施工成效測試在滿足成效要求的適用性。施工成效測試方法說明、施工成效測試檢測步驟、所有檢測試驗的成果、和施工成效測試證明，應連同「施工(安裝)方法說明(Installation Method Statement)」一起提交給監造單位。由認證機構執行SIPT應至少包括下列項目：

  • 確認SIPT依擬定的成效測方法說明及檢測步驟進行；
  • 依細項30(如表1所示)規定的時間點對完成的測試面進行目視評估；
  • 依細項30(如表1所示)規定評估從測試面成效測試所得的數據。

上列評估工作，包括完工開放交通前目視評估及期中評估，都應由評估小組執行，評估小組的組成需由具鋪面檢測經驗者擔任組長，再加上至少二位具適當經驗者任組員。

施工成效測試路面的成效特性應依表1所列的項目要求及時間點進行評估。應詳實紀錄目視檢測發現的表面缺陷，紀錄的表面缺陷應如TRL 674所述；缺陷評估的結果應依表2描述。

表1、「薄面層系統」施工成效特性規定表[6] 

表２、「薄面層系統」施工成效測試路面的目視成效判定[6] 

與底面黏結強度應依據951條款之規定求得，且應在SIPT完工後28天至56天之間進行。SIPT 鋪面混合料的空隙率應以6個鑽心試體的平均值求得，且應在最小2%，最大6%之間。若契約附錄7/1列有薄面層的鋪面噪音規定，則SIPT應依條款之34至43細項之規定進行，測得之鋪面噪音應依表３之方式登錄聲明。 

表 3、鋪面降噪級別(Road/Tyre Noise Levels)[6] 

鋪面噪音之量測應在SIPT完工開放交通12至24個月的期間內，依據ISO 11819-1:2002規定的「統計通過法(statistical pass-by method)」進行（可參作者另文「鋪面噪音(TPIN)及量測方法」）。噪音量測時的氣象條件應符合ISO 11819-1:2002 第11項之規定，且路面呈乾燥的狀況下進行。噪音量測時應依ISO 11819-1:2002 之8.2項描述的方法監測氣溫和路面溫度，路面溫度應在5℃至50℃之間，氣溫則應在5℃至30℃之間。

噪音量測時通過量測點的車速應按ISO 11819-1:2002 之3.3項分類的中速或高速，每種通過的車型車速類別應至少量2個量測點位，只要量測點的間距超過100公尺，可以選在同一段路面上佈量測點位，也可以在不同段路面擺設量測點位。每個噪音量測點應具代表的車型車速分類別和交通量別(traffic level)。選定的噪音量測路段應符合ISO 11819-1:2002 之第6節和ISO/CD 11818-2:2000之規定，路段原則上應為直線段，彎路的曲率半徑，對中速類應大於500公尺，對高速類則應大於1000公尺；受測路面的橫坡應不超過4%。採用的噪音計應符合ISO 11819-1:2002 之第5節的規定，可測音頻應在100Hz至5000Hz之間。量測點前輪跡處的巨觀紋理深度應在該路面材料的平均深度上下10%範圍內。量測點位之噪音計擺放位置應明確標記且確保在二年期間內可正確認定以便進行複核。每種通過的車型有足夠的量測值後，應依據ISO 11819-1:2002第9.1條之規定執行線性迴歸分析, 計算得代表該車型車速類別的噪音量測值。對高速類的噪音量測值，不得有個別量測值量測時的車速低於60km/hr的狀況。依表4列出的車型車速類別求得噪音量測值，每一種車型車速類別的量測值應由線性迴歸至規定車速的噪音值，迴歸計算至二位小數點，四括五入至一位小數點。

表 4、鋪面噪音量測之車型與車速分類[6]

英國承商依據公路工程成效合約，發揮創新以廢輪胎橡膠瀝青設計材料配比，施工時搭配溫拌技術的案例，可參「英國最大建材公司將橡膠瀝青列為路面養護工程減碳重點」。


參考文獻

  1. Performance-based contracting, Wikipedia.
  2. Asian Development Bank, Guide to Performance-Based Road Maintenance Contracts, April 2018.
  3. 楊智斌、邱垂德、鄭紹材、余文德，「道路工程成效規範契約示範案例」，行政院公共工程委員會委託研究報告，計畫編號PCC 970705
  4. Manual of Contract Documents for Highway Works (MCHW), Williams LeaTag
  5. Manual of Contract Documents for Highway Works (MCHW), Volume 1 Specification for Highway Works, Series 100 Preliminaries
  6. Manual of Contract Documents for Highway Works (MCHW), Volume 1 Specification for Highway Works, Series 900 Road Pavement – Bituminous Bound Materials
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