浙江華云信息科技有限公司 陳 佳 程 聰 錢(qián) 華

電網(wǎng)工程造價(jià)管理涵蓋可研估算、初設(shè)概算、施工圖預(yù)算、竣工結(jié)算等在內(nèi)全過(guò)程，結(jié)算審查主要是基于竣工結(jié)算環(huán)節(jié)從結(jié)算計(jì)劃編排、結(jié)算造價(jià)書(shū)編制到最終結(jié)算報(bào)告費(fèi)用審核并出具意見(jiàn)，主要是控制工程造價(jià)精準(zhǔn)性，避免費(fèi)用超概算、超預(yù)算。電網(wǎng)工程具有資金密集特點(diǎn)，工程投資、工程量受政府審批/政策穩(wěn)定性等政治因素、公眾支持度等社會(huì)因素、不良地質(zhì)條件以及極端氣象災(zāi)害等自然因素、通貨膨脹/利率變動(dòng)等金融因素以及建筑材料和人員工資等成本因素的共同影響，面臨多重不確定性，造價(jià)管理具有復(fù)雜程度高、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。為了提升工程管理水平，造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)概念應(yīng)運(yùn)而生[1]。風(fēng)險(xiǎn)的概念來(lái)源于金融，指不確定性事件的嚴(yán)重度與概率的乘積。結(jié)合電網(wǎng)工程特點(diǎn)，造價(jià)、工程量等偏差與兩個(gè)因素有關(guān)：嚴(yán)重度，即偏離目標(biāo)值、合同值的幅度；頻度，即偏差出現(xiàn)的概率。

電網(wǎng)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)控制研究主要發(fā)展于90年代后期，有研究運(yùn)用三角分布估算法結(jié)合概率論仿真模擬建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度，進(jìn)而估算相關(guān)費(fèi)用并提出控制建設(shè)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的策略[2]。有研究采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，EDA）理論，構(gòu)建了電網(wǎng)建設(shè)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)模型[3]；有研究分析了單一模型描述的電網(wǎng)工程造價(jià)存在的較大誤差和不確定性，應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與智能算法等建立了優(yōu)化后電網(wǎng)工程造價(jià)預(yù)測(cè)模型，并基于預(yù)測(cè)誤差構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)模型[4]；其他電網(wǎng)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析方法包括層次分析法、故障樹(shù)法、影響圖法等。

目前電網(wǎng)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制方面存在的問(wèn)題主要包括：工程結(jié)算涉及大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，亟待進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和挖掘，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；評(píng)審參數(shù)和規(guī)則多基于人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，亟待優(yōu)化評(píng)價(jià)邏輯，提升評(píng)價(jià)科學(xué)性。本文以工程全過(guò)程造價(jià)管理為主線，借鑒模糊理論方法，充分利用工程造價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)的多維數(shù)據(jù)價(jià)值對(duì)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)電網(wǎng)工程信息化評(píng)審規(guī)則，服務(wù)結(jié)算審查和造價(jià)分析、校核、預(yù)警，支撐數(shù)字賦能新基建。

1 電網(wǎng)工程造價(jià)模糊化

1.1 造價(jià)指標(biāo)偏差模糊集合定義

案例220 kV 柯家輸變電工程結(jié)算時(shí)的部分概算（萬(wàn)元）、結(jié)算（萬(wàn)元）信息如下：主要生產(chǎn)建筑5255867、211839，配電裝置建筑1706564、548695，供水系統(tǒng)建筑69568、33300，消防系統(tǒng)826266、896340，與站址有關(guān)的單項(xiàng)工程3201429、657002，地基處理1914683、556762，站區(qū)綠化71111、0，可見(jiàn)所有造價(jià)指標(biāo)與概算值都存在一定偏差。

傳統(tǒng)偏差定級(jí)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，其邏輯為系統(tǒng)抽取概算、預(yù)算、結(jié)算數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)算指標(biāo)與概算、預(yù)算指標(biāo)間的偏差率百分比，當(dāng)該偏差率大于20%時(shí)提示異常；當(dāng)偏差率處于10～20%之間時(shí)提示預(yù)警；當(dāng)偏差率小于10%時(shí)認(rèn)為該偏差屬正常情況可忽略。此種偏差定級(jí)的參數(shù)基于人工經(jīng)驗(yàn)，采用簡(jiǎn)單閥值邏輯，對(duì)結(jié)果判斷起到?jīng)Q定性影響的臨界值缺乏定量決策依據(jù)。此外工程結(jié)算涉及數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)指標(biāo)，不同指標(biāo)偏差對(duì)于整個(gè)工程造價(jià)偏差定級(jí)的差異化影響缺乏相關(guān)評(píng)價(jià)方法。

由于電網(wǎng)工程的高度不確定性，某造價(jià)費(fèi)用、工程量（或其他結(jié)算指標(biāo)）偏差的“大、適中、小”是沒(méi)有天然界限的，也就是說(shuō)某一種偏差并不完全歸屬于某一個(gè)類。此處引入模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度概念進(jìn)行衡量。具體地，對(duì)偏差結(jié)果進(jìn)行“模糊化”的過(guò)程參照TSK 模糊化規(guī)則，即中間值遵循“梯形規(guī)則”，兩端遵循“半梯形規(guī)則”，該模糊集合定義規(guī)則如圖1所示[5]。模糊集合最大的特色是將判斷從“非此即彼”拓展到特殊情況下的“亦此亦彼”，是辯證法的具體體現(xiàn)。

圖1 電網(wǎng)工程結(jié)算指標(biāo)偏差模糊子集示意圖

圖1所示模糊邏輯中各界限值定義如下：A1、A2表示模糊子集“低”的平臺(tái)下界和上界，A1和A3為模糊子集“低”的下界和上界；A3、A4表示模糊子集“中”的平臺(tái)下界和上界，A2和A5為模糊子集“中”的下界和上界；A5、A6表示模糊子集“高”的平臺(tái)下界和上界，A4和A6為模糊子集“高”的下界和上界。基于以上模糊規(guī)則，若偏差率百分?jǐn)?shù)在A1～A2區(qū)間內(nèi)屬于確定的偏差小范疇；在A2～A3區(qū)間屬于偏差小的隸屬度下降、屬于偏差適中的隸屬度上升，此區(qū)間屬于兩者兼有。與傳統(tǒng)偏差描述方式相比，此策略最大的區(qū)別是引入了A2～A3和A4～A5之間的偏差率模糊區(qū)間。

1.2 造價(jià)指標(biāo)偏差模糊集合運(yùn)算

對(duì)于實(shí)際含有多個(gè)子項(xiàng)的復(fù)雜結(jié)算指標(biāo)，采用模糊邏輯的“或”運(yùn)算法則C=AorB 進(jìn)行處理，即遵循最大隸屬法（MAX implication），將綜合指標(biāo)C 的隸屬度定義為子項(xiàng)A 和B 各自隸屬度中的最大值。例如，工程量清單校驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)定義為土石方與構(gòu)筑物偏差的“或”運(yùn)算，即兩者無(wú)需同時(shí)滿足，以A 和B 表示土石方與構(gòu)筑物結(jié)算工程量與合同工程量偏差的模糊邏輯輸入，C 表示風(fēng)險(xiǎn)的模糊集合。例如，A=土石方偏差大:0.5（土石方工程量偏差過(guò)大的隸屬度為0.5）；B=構(gòu)筑物偏差大:0.2（構(gòu)筑物工程量偏差過(guò)大的隸屬度為0.2），那么此時(shí)C=工程量偏差風(fēng)險(xiǎn)高:0.5，即工程量指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)高的隸屬度為0.5。

通過(guò)模糊邏輯可將某結(jié)算審查指標(biāo)（條目）轉(zhuǎn)化成各個(gè)集合的隸屬度，但并不能直接清晰的提供決策建議，此處采用加權(quán)平均判決法進(jìn)行去模糊運(yùn)算，進(jìn)而得到造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的取值[6]RISK，其中fsi是該偏差在集合i 的模糊隸屬度，OWi是對(duì)應(yīng)模糊集合的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重（本文取對(duì)應(yīng)每個(gè)集合的區(qū)間中值）：

此處以案例說(shuō)明加權(quán)平均法進(jìn)行去模糊化的過(guò)程。若某電網(wǎng)工程結(jié)算時(shí)，土石方工程量偏差率A為3.5%，如圖2所示；構(gòu)筑物偏差率B 為7.5%，如圖3所示。顯然此時(shí)A=高:0，A=中:0.75，A=低:0.25；B=高:0.75，B=中:0.25，B=低:0。綜合工程量偏差C 定義為土石方和構(gòu)筑物偏差乘積。根據(jù)“或運(yùn)算”最大隸屬法，工程量偏差C 風(fēng)險(xiǎn)的模糊集合為表1，去模糊化得到的C 的風(fēng)險(xiǎn)值為：（9×9×0.75+9×6×0.75+9×3×0.75+6×9×0.25+6×6×0.75+6×3×0.25+3×3×0.75+3×9×0.25）/0.75×5+0.25×3=40。

圖2 土石方工程量偏差示意圖意圖

圖3 構(gòu)筑物工程量偏差示意圖

表1 工程量偏差風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)案例

2 工程造價(jià)偏差定級(jí)模型

空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index，簡(jiǎn)稱AQI）是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無(wú)量綱指數(shù)。其數(shù)值越大、級(jí)別和類別越高、表征顏色越深，說(shuō)明空氣污染狀況越嚴(yán)重，對(duì)人體的健康危害也就越大[7]。傳統(tǒng)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)一般僅針對(duì)偏差情況簡(jiǎn)單分為異常、預(yù)警、正常等2～3個(gè)等級(jí)，定級(jí)層級(jí)較少，無(wú)法清晰地反映造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)水平。本文參考空氣質(zhì)量指數(shù)AQI 的定義，將工程結(jié)算考察指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)分為六級(jí)：一級(jí)優(yōu)、二級(jí)良、三級(jí)輕度風(fēng)險(xiǎn)、四級(jí)中度風(fēng)險(xiǎn)、五級(jí)重度風(fēng)險(xiǎn)、六級(jí)嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，與空氣質(zhì)量指數(shù)一致，將相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)劃分為0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和大于300六檔（表3）。

表3 工程造價(jià)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)線性尺度變換的方法，工程結(jié)算指標(biāo)參數(shù)與相應(yīng)指標(biāo)的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（Individual Risk Index,IRI）之間映射關(guān)系如下：

其中IRIP表示指標(biāo)P 的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；CP表示指標(biāo)P 的去模糊化風(fēng)險(xiǎn)值；BPHi表示大于或等于CP的高位極限值；BPLo表示小于或等于CP的低位極限值；IRIHi表示BPHi對(duì)應(yīng)的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；IRILo表示BPLo對(duì)應(yīng)的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。得到各維度指標(biāo)的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)IRI 之后，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)RI 通過(guò)最大化原理得到RI=max{IRI1,IRI2IRI3…IRIn}。基于以上定義，工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI(Risk Index)就是結(jié)算階段考察的各指標(biāo)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)IRI 中的最大值，即采用最劣指標(biāo)定義整個(gè)工程的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)的工程造價(jià)偏差定級(jí)多采用基于閥值的簡(jiǎn)單邏輯，導(dǎo)致誤差較大且分級(jí)數(shù)目較少，無(wú)法反映動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平的問(wèn)題。本文提出一種基于模糊最劣指標(biāo)的輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)方法。根據(jù)模糊規(guī)則處理概算、預(yù)算、結(jié)算數(shù)據(jù)偏差指標(biāo)嚴(yán)重程度，通過(guò)加權(quán)平均判決法對(duì)各審查指標(biāo)的模糊集合進(jìn)行處理，參考空氣質(zhì)量指數(shù)定義工程綜合偏差無(wú)量綱指數(shù)，采用基于最惡劣指標(biāo)的六層級(jí)定級(jí)方法進(jìn)行工程整體造價(jià)偏差風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。所提方法可簡(jiǎn)單高效地實(shí)現(xiàn)工程結(jié)算階段風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)，優(yōu)化造價(jià)評(píng)價(jià)邏輯，支撐信息化的結(jié)算審查和造價(jià)分析、校核、預(yù)警。