劉潤珍 陳 韜 陳紅惠 朱 昆 許 娟 戴鴻昊
(云南電網(wǎng)有限責任公司 昆明 650000)
隨著我國招投標制度的完善,招標過程逐漸成為業(yè)主單位選擇施工企業(yè)和施工企業(yè)獲得建設(shè)項目的主要方式[1]。在投標階段,如何對建設(shè)項目的投資成本進行投資估算成為參與招投標各方的首要問題,并且對建設(shè)工程的業(yè)主單位和施工企業(yè)都有一定的風險。業(yè)主單位如果對項目的估算出現(xiàn)較大偏差,則可能導(dǎo)致投資受損或招標失敗。而對施工企業(yè)而言,如果不考慮復(fù)雜的項目實際情況和自身的項目成本管理水平而發(fā)出報價邀約,一旦中標可能因為招標成本低估并導(dǎo)致?lián)p失[2~3]。因此對項目成本水平的決策,應(yīng)該建立在認真分析項目所在地的經(jīng)濟發(fā)展水平、企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平、可行的項目管理措施以及對施工政策環(huán)境的預(yù)測和判斷的基礎(chǔ)上[4~5]。成本預(yù)測其目的是在人、材、機等成本支出確定的前提下,實際估算成本,最終與實際的目標成本取得相對準確的趨近[6]。所以招標前對項目進行總體成本分析絕對有必要。
在裝備制造行業(yè)中,使用基于大數(shù)據(jù)的OLAP分析模型作為成本分析的工具已經(jīng)有很長的歷史,而在建筑安裝行業(yè)使用信息手段作為成本估算的工具仍處于初級階段[7~8]。在目前日趨激烈的招投標競爭市場環(huán)境下,隨著建筑安裝行業(yè)向低能耗、低污染的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展,傳統(tǒng)基于經(jīng)驗的成本控制模式和技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)各種挑戰(zhàn),基于大數(shù)據(jù)分析的信息技術(shù)已不可避免地成為中國當前建筑安裝行業(yè)的發(fā)展趨勢和主要發(fā)展方向[9]。OLAP技術(shù)的出現(xiàn)正好滿足了這樣的需求,在信息交換和共享方面具有突出的價值優(yōu)勢,不但提高了施工企業(yè)投標報價決策的速度和準確性,也通過數(shù)據(jù)共享為業(yè)主單位提供了項目建設(shè)成本的數(shù)據(jù)支撐[10]。
針對上述問題,本文提出一種基于OLAP理論的數(shù)據(jù)分析模型,該模型可以較為準確地預(yù)測招標成本,使投標報價更接近企業(yè)實際成本,并將這種數(shù)據(jù)分析模型引入招投標系統(tǒng),為招投標系統(tǒng)提供智能化的數(shù)據(jù)預(yù)測和配套檢索功能。
OLAP(在線分析處理)的作用是促進解決數(shù)據(jù)分析問題和準確的決策[8]。依據(jù)OLAP的四個關(guān)鍵定義,基于OLAP的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)應(yīng)具有以下屬性[11~12]:
1)具有快速的檢索響應(yīng),可以為大多數(shù)查詢提供幾乎即時的響應(yīng)。
2)具有多用戶性質(zhì),可以為多個用戶提供同時的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。
3)數(shù)據(jù)屬性具有多維度性質(zhì)。
4)能夠為數(shù)據(jù)使用者提供完整的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。
基于上述OLAP理論,本文提出一種針對工程項目成本定量預(yù)測的數(shù)據(jù)分析模型。該模型彌補了傳統(tǒng)成本預(yù)測理論在施工過程中由于信息要求和數(shù)據(jù)復(fù)雜性的不確定性而導(dǎo)致的施工項目成本預(yù)測的缺陷[13]。對預(yù)測數(shù)據(jù)的數(shù)量沒有要求,也不需要排除無可比擬的因素,只要建立的模型達到了要求的精度,其成本預(yù)測結(jié)果就是可靠的。
首先建立成本分析的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)式(1)是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集的一組時間序列[14~15]:
對X(0)進行累加,得到的時間序列為
式3中a和u方程求解的系數(shù),這兩個參數(shù)的關(guān)系可表述為a=[a , u]T=(GTG)-1GTYN。對參數(shù)a和u進一步求解,可得到基于時間序列累加的預(yù)測模型和基于原始序列的預(yù)測模型,將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入模型,最終得到成本預(yù)測值。其中矩陣G和Xn的表達式為
基于時間序列累加的預(yù)測模型為
基于原始序列的預(yù)測模型為
其中A=(X(0)(1)-(u a ) )×(1 -ea), X?(0)(1)=X?(1)(1), k=1,2,3…
基于方差比和小誤差概率構(gòu)造預(yù)測模型誤差計算方程。模型預(yù)測誤差表示為
預(yù)測誤差的計算平均值為
原始數(shù)據(jù)的計算平均值為
原始數(shù)據(jù)的標準偏差為
預(yù)測模型誤差的標準偏差為
在建筑安裝項目的招標過程中,成本主要組成是人工成本。本文收集的四個近期相關(guān)項目的最終勞動力成本計算相關(guān)資料如表1所示。
表1 類似項目的成本統(tǒng)計
原始成本序列是:
第一步,對 X(0)進行累加,得出 X(1):
第二步,對 X(0)的準確的平滑度進行測試:k(k)=X(0)(k)/X(1)(k-1),得出:
當K>2時,X(0)的平滑度條件可以滿足計算需求。
第三步,對X(1)是否滿足準確度的指標進行驗證?;谥笜薗(1)(k)=X(1)(k)/X(1)(k-1)進行計算,得出:
對于?k,Q(1)(k)[a,b],d=b-a,當d<0.5時,Q[1,1.5]和X(1)滿足準確度的相關(guān)指標,所以基于X(1)的預(yù)測模型可以成立。
實驗組患者IL—6、TNF—α、Hs—CRP、BNP水平均較對照組健康成人更高,組間比較P<0.05,詳見表1。
第四步,基于X(1)進行連續(xù)鄰居均值計算。令Z(1)(k)=0.5X(1)(k)+0.5X(1)(k-1),得出:
第五步,對 a?=[ ]a,u進行最小二乘估計并得到:
第六步,完成模型的計算方程:
基于時間的響應(yīng)方程是:
將a=-0.04和u=120.17帶入式(14),得出:
第七步,求解X(1)的模型計算值:
第八步,依據(jù) X?(0)=(X?(1)(0),X?(2)(0),X?(3)(0),X?(4)(0))重構(gòu)X(0)。重構(gòu)結(jié)果為
表2 模型預(yù)測值的對比結(jié)果
第九步,對預(yù)測值的準確度進行評價。根據(jù)偏差方程e(i)=X(0)-X?(0)進行計算,所得結(jié)果如表3所示。
表3 模型預(yù)測值的偏差計算
基于偏差值的計算,對預(yù)測模型的準確度的相關(guān)評價指標進行計算:
準確度評價指標小誤差概率 P=p{|e(k)-e|,其中 0.6745S1=5.59,P1=|e(1)-e|=0.5<0.6745S1。同樣,P2=|e(2)-e|<0.6745S1,P3=|e(3)-e|<0.6745S1,P4=|e(4)-e|<0.6745S1,p=(3/4)=0.75。根據(jù)精度表可知此模型屬于三級精度,一般而言具有四級以上精度的模型的計算結(jié)果可以視作可靠,所以該模型對應(yīng)的預(yù)測結(jié)果是可靠的。
第十步,根據(jù)預(yù)測模型進行下一個類型項目單日人工費的預(yù)測。
當 k=4 時 , X?(1)()5=693.7;當 k=3時 ,X?(1)()
4=550。
由式(19)可知,每個工作日的預(yù)測成本為143.7元,預(yù)計工期為12個月(每個月包含22個工作日),每天需要150個經(jīng)營者,預(yù)計總勞動力成本為569億元。其他成本的預(yù)測方法與此類似,預(yù)測結(jié)果見表4。
表4 某機電安裝工程成本預(yù)測
依據(jù)表4的測算,項目預(yù)測成本為5350億元。
基于上述招投標數(shù)據(jù)方法理論,構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)檢索和成本智能預(yù)測功能的招投標系統(tǒng)。系統(tǒng)包含登錄、用戶管理、文件、工具、視圖、構(gòu)件管理、基礎(chǔ)信息管理、知識管理、維護管理以及應(yīng)急計劃管理等十個模塊。其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 基于BIM的工程招投標管理系統(tǒng)
一旦系統(tǒng)登錄,將彈出由工具欄和主窗口組成的用戶主界面。采用基于組件的開放式架構(gòu),系統(tǒng)具有良好的可重用性可維護性,可以滿足不同的需求,提供個性化的服務(wù)。它還提供了IFC文件解析器和IFC標準數(shù)據(jù)接口引擎,允許系統(tǒng)在涉及招投標的各個業(yè)務(wù)部門和不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)共享,從而有效避免不同部門之間的信息溝通不暢,影響項目招投標的進度。此外,該系統(tǒng)還提供了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)可視化平臺,使不同的招投標相關(guān)方能夠準確獲取相關(guān)信息。
系統(tǒng)針對不同的項目特征設(shè)計了具有智能成本預(yù)測功能的成本控制模塊,為項目建設(shè)單位和審計單位預(yù)估項目成本或者設(shè)置項目攔標價提供數(shù)據(jù)分析的支持。針對建筑安裝和設(shè)備安裝管理的成本預(yù)測模塊界面如圖2所示。
圖2中成本控制模塊是針對建筑安裝以及設(shè)備安裝類項目的成本分析和預(yù)測,基于具有可比性的相關(guān)項目的成本數(shù)據(jù),采用本文所述的預(yù)測算法進行計算。由圖2可知,可進行計算分析的數(shù)據(jù)基本能夠涵蓋安裝類項目的所有的成本組成,包括人工成本、材料成本、工程機具使用費用、測量費用、規(guī)費、企業(yè)管理費用、利潤和稅收。
圖2 投標過程中成本控制模塊的計算界面
本文基于數(shù)據(jù)聯(lián)機分析處理(OLAP)技術(shù)提出了一種針對采用招標采購方式的工程項目的成本數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測的方法,該方法在對相似工程的成本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,采用預(yù)測模型進行分析計算,得出成本預(yù)測值,經(jīng)過實例計算,表明該模型的預(yù)測精度能夠滿足招投標工作的實際需求。最后在招投標系統(tǒng)中引入基于該預(yù)測模型的成本數(shù)據(jù)分析模塊,為招投標系統(tǒng)的使用者提供了智能化數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)預(yù)測服務(wù)。