陸業(yè)奇

（水電水利規(guī)劃設計總院，北京市 100101）

0 引言

對于工程建設每個階段而言，工程造價信息收集都是一項十分重要的工作，關系到工程產品的最終質量。從廣義上說，所有對工程造價確定和控制過程起作用的資料都可以稱作為工程造價信息。例如，各種定額資料、標準規(guī)范、政策文件等。其中最能體現(xiàn)信息動態(tài)性變化特征，并且在工程價格的市場機制中起重要作用的工程造價信息包括價格、工程造價指數(shù)、已完工程信息三類。在實際工作中，造價從業(yè)者通常通過網絡、報刊雜志、電話交流咨詢、展銷會等方式獲取此類信息[1]。隨著計算機和網絡技術的發(fā)展，利用數(shù)據(jù)資源庫已成為獲取、共享、傳遞工程造價信息的一條快捷有效途徑。

1 工程造價數(shù)據(jù)資源庫應用及存在的不足

早在2003年11月，建設部就出臺了《2003～2008年全國建筑業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃綱要通知》[2]，其中具體目標就有一條提到：要“建立建筑材料與設備信息庫，工程造價信息庫等資源數(shù)據(jù)庫”。時至今日，除西藏以外，全國幾乎所有的省市都已建立了工程造價信息網或者依托住房和城鄉(xiāng)建設委員會等其他公共網站開通了造價信息專欄?？梢哉f，工程造價數(shù)據(jù)資源庫發(fā)展已具雛形，但也存在法規(guī)政策依據(jù)需建立完善，信息化標準體系需加強建設，信息平臺建設質量有待提升等問題[3]。同時，對于工程造價數(shù)據(jù)庫資源的利用以及發(fā)展，更多地關注人工、材料動態(tài)價格以及價格指數(shù)等價格信息[4]。與價格信息相比，已完工程信息往往被大家忽略。然而，已完工程信息對于工程造價專業(yè)建設和工程造價管理提升的作用確是不容忽視的。已完工程信息是工程造價宏觀管理、決策的基礎，是制定修訂概預算定額、投資估算指標及其他技術經濟指標以及研究工程投資變化規(guī)律的重要依據(jù)。所以從現(xiàn)狀來看，對于工程造價數(shù)據(jù)資源庫的利用，沒能最大限度地發(fā)掘數(shù)據(jù)資源庫的價值和潛能；同時，也沒有發(fā)揮出計算機在數(shù)據(jù)整理和分析過程中的技術優(yōu)勢。本文借助水電水利規(guī)劃設計總院牽頭建立的工程項目造價基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在提出了一種預測水電工程樞紐工程投資方法的同時，提出了一種更加合理地應用工程造價數(shù)據(jù)資源庫的思路。

2 工程項目造價基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

本次利用的工程項目造價基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由水電水利規(guī)劃設計總院牽頭，中國電建集團北京、華東、西北、中南、成都、貴陽、昆明勘測設計院有限公司共同參與研究建立。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包含了水電、風電、光伏發(fā)電等工程中的材料價格、設備價格、單位造價指標、主要技術經濟指標四類工程造價信息。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)針對以上四類工程造價信息為用戶提供了精確查詢和模糊查詢兩種數(shù)據(jù)查詢方式，同時提供了針對查詢結果進行篩選和排序等數(shù)據(jù)整理及導出功能。

3 水電項目樞紐工程投資預測模型

水電工程的復雜性和固定性決定了工程建設具有單件性的特點，其對應的水電工程計價也是如此。水電工程的投資與其工程特點及其建設條件密切相關，比如：兩個水電站開發(fā)方式相同、裝機容量一致、樞紐布置形式類似，但由于地質條件不同，投資就會相差很多；即便工程特點非常相似，也會因為建設條件（材料、人工、設備等基礎價格）的差異使得投資相差甚遠。所以，一個已完工程的投資成果不能生搬硬套到另一個類似的工程上去，但從大量已完工程信息中總結出來的規(guī)律卻可以用于指導工程計價工作。

3.1 預測方法思路

雖然水電工程投資具有單件性的特點，但是水電工程各分部工程占樞紐工程中的比例受建設條件影響較小，其在類似建設特點的工程中會比較接近或者至少在一個范圍內。當獲得某一分部工程投資后，即可以利用該比例反推樞紐工程投資。在各分部工程中，機電設備及安裝工程相對獨立，在基本確立開發(fā)方式、裝機容量、機組類型后，機電設備及安裝工程投資可以提前開展編制，這為領先工程設計進度，開展樞紐工程投資預測創(chuàng)造了條件。

借助數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的查詢和導出功能，可以輕松整理出所查詢電站各分部工程投資占樞紐工程比例及其電站主要設備投資等資料。本文擬利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整理出有關資料，結合多元線性回歸方法，估算水電項目機電設備及安裝工程投資，并以此預測水電項目樞紐工程投資。

3.2 多元線性回歸模型

設隨機變量y與一組k個解釋變量X1、X2，…，Xk滿足線性函數(shù)關系。對于容量為 n 的樣本考慮到隨機因素的影響，建立線性回歸模型：

按式（1）進行參數(shù)估計時，隨機誤差項以及觀察值做一下假定[5]：① ε～N（0，σ2）（i=1，2，…，n），其中 σ2為未知參數(shù) ；② Cov（εi，εj）=0（i≠ j；i，j=1，2，…，n）；③ Cov（Xi，εi）=0（i=1，2，…，n）；④rank（X）=k+1。

對于式（1）的參數(shù)估計，在 X（i）=（1，x1i，x2i，…，xki）處，因變量的觀察值為 yi（i=1，2，…，n），因變量的擬合值為：

定義殘差：

記 e=（e1，e2， …，en）T，則 e=Y-XB，令 Q（B） =按照最小二乘法，要求參數(shù)B使得Q（B）達到最小。令整理后可得XTXB=XTY，根據(jù)假定，可得式（1）的參數(shù)估計為：

3.3 機電設備及安裝工程投資多元線性回歸估算模型

水輪機、發(fā)電機、主變壓器俗稱水電站機電設備“三大件”。在“三大件”當中又以水輪機、發(fā)電機以及二者相關配套設備（調速器、油壓裝置、起重設備）的投資在機電設備及安裝工程投資中所占的比重大。據(jù)此，本文在建立機電設備及安裝工程投資估算模型時，將機電設備及安裝工程投資劃分成水輪機及配套設備投資、發(fā)電機及配套設備投資、其他設備投資三部分。其中，設備投資包含原價、運雜費、安裝費等各類費用。

模型中假定水輪機及配套設備投資、發(fā)電機及配套設備設備投資分別與水輪機、發(fā)電價的原價呈線性關系，據(jù)此可建立式（5）所示的估算模型：

式中 Y——機電設備及安裝工程投資；

X1——水輪機及配套設備投資；

X2——發(fā)電機及配套設備投資；

b0——其他設備投資。

Y、X1、X2可從樣本中獲得，b0、b1、b2為回歸系數(shù)。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導出的3個電站的機電設備及安裝工程投資相關資料見表1，以其為樣本，進行回歸系數(shù)的參數(shù)估計。

表1 回歸系數(shù)參數(shù)估計樣本Table 1 The sample of regression coefficient parameter estimation

通過式（4）求得該樣本下的回歸系數(shù)為：b0=1844.307，b1=2.418，b2=2.087；由此可得該樣本下的機電設備及安裝工程投資估算模型為：

利用所得估算模型對一些已完成預可研階段項目的機電設備及安裝工程投資進行計算，以檢驗估算模型的適用性，結果表2所示。

表2 估算模型檢驗成果Table 2 Testing results of estimate model

由表2可見，通過多元線性回歸方法得到的估算模型是有一定的適用性的，但從預測項目4、5的結果來看，相對誤差較大，適用性較差。究其原因，本文認為模型中的回歸參數(shù)，受所取樣本的影響，當樣本電站的裝機容量、水輪機類型等條件與預測對象差別較大時，模型估算的相對誤差則可能較大。所以，建模時應盡量根據(jù)所預測電站的特點從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中選取相似的電站作為樣本。另外，本文建模時，對機電設備及安裝工程投資只選取了3個解釋變量；而在實際中，影響機電設備及安裝工程投資的因素還有很多，比如裝機容量、裝機臺數(shù)等，這些因素都可以作為一個解釋變量加入模型中。含n+1個解釋變量的機電設備及安裝工程投資多元線性回歸估算模型的一般形式為：

對模型式（6）進行參數(shù)估計時，需要從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中篩選n+1個樣本。

3.4 樞紐工程投資預測

按照本節(jié)開始所述的思路，在獲得機電設備及安裝工程投資后，便可以利用機電設備及安裝工程占樞紐工程的投資比例，預測樞紐工程投資。盡管數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包含了大量的已完工程信息，但通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導出的各類數(shù)據(jù)仍然是離散的。如果以電站的某一特性為參考值對離散的數(shù)據(jù)進行擬合，則便于在預測樞紐工程投資過程中使用。本文以裝機容量為參考值，對上述水電站機電設備及安裝工程占樞紐工程投資比例進行擬合，擬合后的曲線圖如圖1所示。

圖1 擬合曲線Figure 1 fitting curve

電站機電設備及安裝工程占樞紐工程的投資比例與裝機容量之間的連續(xù)函數(shù)：

式中 c ——電站的裝機容量；

R—— 機電設備及安裝工程占樞紐工程的投資比例。由此可得預測水電站樞紐工程投資Z為：

式中 Y——該電站機電設備及安裝工程投資。

甲西水電站位于四川省甘孜州新龍縣境內，為雅礱江上游最末一級水電站。電站采用壩式開發(fā)，裝機容量36萬kW。表2已給出利用線性回歸模型估算的甲西水電站機電設備及安裝工程投資及與預可研成果的相對誤差。分別以預可成果和線性回歸模型預測成果為基數(shù)，利用式（8）、式（9）計算樞紐工程及安裝工程投資，并與甲西電站預可研階段成果對比，見表3。

表3 甲西電站樞紐工程投資成果預測與預可階段成果對比Table 3 Comparison of predicting investment and pre-stage investment of JiaXi Power Station

由表3可以看出，以不同計算基數(shù)預測出的結果相對誤差都在5%之內，基本可以滿足投資預測的精度要求。從而可以證明，本文提出的利用機電設備及安裝工程與樞紐工程投資間的比例預測水電工程樞紐工程投資的方法是可行的。隨著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不斷增容，建立回歸估算模型時，選取樣本的代表性將增強，將有利于降低預測時的誤差。

4 結束語

工程造價數(shù)據(jù)資源庫，借助計算機和互聯(lián)網實現(xiàn)了造價信息的高速傳播與共享，在帶來便利的同時，也往往忽視了工程造價數(shù)據(jù)資源庫一些內在深層的使用價值。本文借助水電水利規(guī)劃設計總院牽頭建立的工程項目造價基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以預測水電項目樞紐工程投資為例，提出了一種創(chuàng)新應用類似工程造價數(shù)據(jù)資源庫的方法。其本質上是一次從工程造數(shù)據(jù)資源庫中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，再利用規(guī)律指導實踐的過程。每一個工程造價數(shù)據(jù)資源庫都是一部工程造價工作的經驗寶典，而蘊藏其中的各類規(guī)律，才是這些寶典中的精華。對工程造價數(shù)據(jù)資源庫的利用，不能簡單地局限于對某個或者某類信息的查詢上，而應該深入挖掘工程造價數(shù)據(jù)資源庫中蘊藏的規(guī)律。本文所舉的例子，只是從一個方面說明了工程造價數(shù)據(jù)資源庫可開發(fā)利用的一個部分，如何創(chuàng)新工程造價數(shù)據(jù)資源庫的利用方式，值得深入研究和探索。