龔文靜

（長(zhǎng)沙市湘行交通新能源有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

0 引言

近幾年，我國(guó)完成了較多的公路設(shè)計(jì)與施工項(xiàng)目，促進(jìn)了交通行業(yè)的快速發(fā)展，為人民出行帶來(lái)便捷的同時(shí)也保障了當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。公路項(xiàng)目需要投入巨大的資金成本，為避免資金浪費(fèi)，需要在公路工程建設(shè)與施工之前進(jìn)行造價(jià)預(yù)測(cè)分析，使其滿足交通行業(yè)發(fā)展要求，預(yù)先估算投入全周期的建設(shè)資金，并對(duì)資金成本進(jìn)行有效管理。工程造價(jià)指的是一個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)所需要花費(fèi)的全部費(fèi)用，即從項(xiàng)目立項(xiàng)到竣工整個(gè)建設(shè)期間所支出的費(fèi)用。除了具有基本的商品價(jià)格功能和衍生功能之外，項(xiàng)目成本還具有預(yù)測(cè)、控制、評(píng)價(jià)、調(diào)控等功能。在公路工程投標(biāo)和施工開始之前，根據(jù)已有的工程資料，結(jié)合工程特點(diǎn)、施工環(huán)境、規(guī)模、設(shè)計(jì)、工期、質(zhì)量等方面的需求、施工單位的技術(shù)力量、人力、物力、資金等各方面的條件，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)學(xué)模型等，預(yù)先對(duì)工程成本進(jìn)行判斷和計(jì)算，以便進(jìn)行成本計(jì)劃的控制、指導(dǎo)投標(biāo)、組織施工，是工程造價(jià)的科學(xué)化管理，對(duì)保障工程的正常施工起到了至關(guān)重要的作用。目前由于傳統(tǒng)的工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法在實(shí)際工作過(guò)程中未考慮相關(guān)因素對(duì)造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的影響，最終導(dǎo)致現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法存在明顯的預(yù)測(cè)精度低的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，綜合考慮相關(guān)影響因素，對(duì)公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期提高預(yù)測(cè)方法的精度以及預(yù)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用與參考價(jià)值。

1 公路工程造價(jià)影響因素

為了保證公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，在開始預(yù)測(cè)之前，分別從外部和內(nèi)部?jī)蓚€(gè)方面分析其影響因素、影響方式以及影響權(quán)重。

1.1 外部影響因素

影響公路工程造價(jià)的外部影響因素具體包括宏觀經(jīng)濟(jì)因素、政策調(diào)整因素以及自然條件因素。其中宏觀經(jīng)濟(jì)因素和政策調(diào)整因素直接影響公路工程使用設(shè)備以及相關(guān)材料的市場(chǎng)價(jià)格，間接影響公路造價(jià)，而自然條件因素決定了公路工程的施工難度。從宏觀經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高直接導(dǎo)致公路材料以及相關(guān)施工設(shè)備價(jià)格的升高，從而增加了公路工程的建設(shè)施工成本。社會(huì)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和景觀的關(guān)注度也逐漸提高，地方政府對(duì)于填土高度、取土區(qū)、跨橋的構(gòu)造等問(wèn)題都提出了明確的要求，必然引起公路建設(shè)成本的上升[1]。從自然環(huán)境條件影響因素方面來(lái)看，主要體現(xiàn)在地形、地質(zhì)條件、水系、交通等方面。以工程地質(zhì)條件為例，若施工區(qū)域內(nèi)土質(zhì)過(guò)軟，則需要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中增加路基硬化處理步驟，不僅增加時(shí)間開銷，同時(shí)也需要使用土質(zhì)硬化處理材料和設(shè)備，增加經(jīng)濟(jì)成本。另外，從交通情況來(lái)看，公路建設(shè)項(xiàng)目不能阻擋交通，需考慮施工保暢通成本。

1.2 內(nèi)部影響因素

在公路工程設(shè)計(jì)階段，若設(shè)計(jì)思想與方法落后，與施工方配合不到位，工程造價(jià)難以得到有效的控制。建筑材料的價(jià)格、特殊地質(zhì)條件的處理，都會(huì)對(duì)工程成本的控制產(chǎn)生一定的影響[2]。而在實(shí)施公路工程項(xiàng)目過(guò)程中，若不能將各階段的工作銜接起來(lái)，就會(huì)使前期成本控制不能與后期工作相結(jié)合，從而影響工程的成本控制和工程的質(zhì)量。

1.2.1 公路工程施工周期影響因素

公路工程建設(shè)過(guò)程中的大部分因素都會(huì)對(duì)建設(shè)工期造成一定的影響，例如準(zhǔn)備工作耗時(shí)、處理特殊路段等，如果建設(shè)項(xiàng)目交工時(shí)間較晚，會(huì)增加設(shè)備、人力的投入，進(jìn)而大幅增加造價(jià)[3]。其中施工周期因素對(duì)工程造價(jià)的影響關(guān)系如圖1所示。

圖1 施工周期因素-工程造價(jià)的影響關(guān)系

由圖1可知，隨著施工工期的增加，投資成本隨之增加，即公路工程施工周期為正向影響因素。

1.2.2 施工材料影響因素

施工材料與工程造價(jià)的關(guān)系可以表示為：

式（1）中：nummaterial和U分別為公路工程中使用的材料總數(shù)量和材料的單價(jià)價(jià)格，由此可以看出，使用施工材料數(shù)量越多、價(jià)格越高，最終的公路工程造價(jià)越高，由此說(shuō)明施工材料為正向影響因素。

1.2.3 公路工程項(xiàng)目施工質(zhì)量影響因素

在公路建設(shè)項(xiàng)目中，盲目追求質(zhì)量，不僅會(huì)延長(zhǎng)工期，還會(huì)增加成本，不能適應(yīng)公路建設(shè)的總體需求。在追求高品質(zhì)的同時(shí)，工程在人力、財(cái)力、物力等方面的投入都會(huì)有所增加，進(jìn)而大幅增加總成本，因此應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量減少工程的浪費(fèi)和返工，以圖紙、設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn)，保證施工和采購(gòu)的順利進(jìn)行。

除上述影響因素外，施工水電連接、招標(biāo)與競(jìng)標(biāo)、排水、土石方工程量等因素也會(huì)在一定程度上影響公路工程造價(jià)。

2 公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法設(shè)計(jì)

2.1 確定公路工程造價(jià)組成

公路工程主要可以分為規(guī)劃、勘察、施工、養(yǎng)護(hù)、管理等多個(gè)階段，而公路工程的資金主要花費(fèi)在施工和養(yǎng)護(hù)階段。結(jié)合公路工程項(xiàng)目的各組成部分，得出工程造價(jià)的構(gòu)成分析結(jié)果。在高速公路項(xiàng)目的成本中，建設(shè)工程的成本占總成本的70%～80%，而在項(xiàng)目的預(yù)算中，建設(shè)工程的建設(shè)成本是在確定工程成本后再進(jìn)行的，而其他的成本則是根據(jù)建設(shè)成本最終得出的總成本。設(shè)備及工具購(gòu)置費(fèi)用是指購(gòu)置設(shè)備、工器具和生產(chǎn)機(jī)具的成本，這些成本通常占道路工程總成本的1%～2%。預(yù)備費(fèi)是為應(yīng)付施工期間因自然災(zāi)害、物價(jià)變動(dòng)和國(guó)家政策變化而產(chǎn)生的成本以及某些由于工程開始前無(wú)法預(yù)料而不得不增加的項(xiàng)目和費(fèi)用，都屬于有條件支出，在出現(xiàn)上述情形時(shí)需要得到有關(guān)部門的核準(zhǔn)，因此，項(xiàng)目的復(fù)雜程度不同，預(yù)備費(fèi)在整個(gè)項(xiàng)目中所占的比例也是不同的。

2.2 提取公路工程成本價(jià)格變化規(guī)律

公路工程成本價(jià)格變化規(guī)律主要針對(duì)的是公路工程中使用材料和用具的價(jià)格變化，首先通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研或歷史公路工程數(shù)據(jù)的收集，得出歷史混凝土、水泥等材料以及千斤頂、運(yùn)輸車等設(shè)備的價(jià)格數(shù)據(jù)，在開始價(jià)格規(guī)律提取之前對(duì)初始采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2.3 估算公路工程造價(jià)指標(biāo)

根據(jù)公路工程部分成本價(jià)格變化規(guī)律的提取結(jié)果，對(duì)各個(gè)造價(jià)組成指標(biāo)進(jìn)行分別估算。其中人工費(fèi)的估算公式為：

式（2）中：cday和Δday分別為人工單日單價(jià)和單日價(jià)格波動(dòng)幅值；tconstruction為公路工程的施工時(shí)間。另外，項(xiàng)目施工材料費(fèi)和設(shè)備費(fèi)用可以表示為：

式（3）中：lossMaterial和lossequipment分別為施工材料的消耗量和設(shè)備的使用量；ΔMaterial為材料單價(jià)的浮動(dòng)值；Cu和Ctest分別為設(shè)備單價(jià)和材料的檢驗(yàn)試驗(yàn)費(fèi)。

2.4 實(shí)現(xiàn)公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)

利用灰色理論、歐式距離理論及支持向量機(jī)方法，進(jìn)行公路工程造價(jià)的預(yù)測(cè)。

最終得出的公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果可以表示為：

式（4）中：Cartificial、CMaterial、Cequipment和Cget分別為人工費(fèi)用、材料費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)用的預(yù)測(cè)結(jié)果，將式（2）和式（3）得出的各個(gè)工程造價(jià)構(gòu)成指標(biāo)的具體取值代入式（4）中，輸出最終的公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果。

3 實(shí)例分析

為了測(cè)試設(shè)計(jì)的公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)優(yōu)化方法的性能優(yōu)勢(shì)，選擇某市正在建設(shè)的公路工程項(xiàng)目作為研究對(duì)象，分別收集該項(xiàng)目前、中、后期的造價(jià)數(shù)據(jù)，利用設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)方法得出預(yù)測(cè)結(jié)果，并通過(guò)與傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法的對(duì)比，反映出設(shè)計(jì)方法的性能優(yōu)勢(shì)。

3.1 工程概況

實(shí)驗(yàn)選擇某正在建設(shè)的公路項(xiàng)目，線路全長(zhǎng)約455km，新建里程約419km，按一、二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，總投資約216億元，根據(jù)項(xiàng)目情況采用分期分段進(jìn)行建設(shè)，其中已開工建設(shè)兩段，一段全長(zhǎng)約23km，實(shí)際新建道路17.7km，按照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基寬16m，設(shè)計(jì)車速80km/h，總造價(jià)5.98億元，其中建安費(fèi)3.51億元；二段全長(zhǎng)8.9km，采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基寬度26m，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，雙向四車道，總造價(jià)4.83億元，其中建安費(fèi)2.49億元。

3.2 準(zhǔn)備工程造價(jià)數(shù)據(jù)樣本

在開始預(yù)測(cè)之前，分別從公路工程的施工量以及當(dāng)前市場(chǎng)的平均價(jià)格采集數(shù)據(jù)，并以此作為預(yù)測(cè)方法的初始數(shù)據(jù)。除了必需的施工量數(shù)據(jù)和單價(jià)數(shù)據(jù)外，還需要收集近一個(gè)月材料與設(shè)備市場(chǎng)的浮動(dòng)數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)波動(dòng)規(guī)律的提取提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。此外，還需要在完成竣工后，統(tǒng)計(jì)研究公路工程項(xiàng)目的實(shí)際造價(jià)數(shù)據(jù)，以此作為判定設(shè)計(jì)方法預(yù)測(cè)性能的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

3.3 設(shè)置預(yù)測(cè)性能測(cè)試指標(biāo)

優(yōu)化設(shè)計(jì)的公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法以提高預(yù)測(cè)精度為目的，因此設(shè)置預(yù)測(cè)誤差作為性能測(cè)試量化指標(biāo)，其數(shù)值結(jié)果為：

式（5）中：Cforecast和Cactual分別為公路工程造價(jià)的預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際結(jié)算金額，|·|為絕對(duì)值計(jì)算符號(hào)，保證式（5）的計(jì)算結(jié)果始終為正值。最終計(jì)算得出的預(yù)測(cè)誤差越大，說(shuō)明對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)方法精度越低。

3.4 測(cè)試實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果分析

為了體現(xiàn)出優(yōu)化設(shè)計(jì)公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法的性能優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)置了傳統(tǒng)的基于灰色關(guān)聯(lián)度理論的預(yù)測(cè)方法作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)比方法，并保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的設(shè)計(jì)施工方案、施工材料以及人員選擇情況無(wú)明顯差別，最大限度保證實(shí)驗(yàn)變量唯一性。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與整合，得出測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可以直觀地看出，與傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法相比，設(shè)計(jì)方法得出的造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果更接近公路工程的實(shí)際費(fèi)用開銷。計(jì)算出平均預(yù)測(cè)誤差，由此說(shuō)明設(shè)計(jì)方法的預(yù)測(cè)精度更高。

圖2 公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目投資的成本的增加對(duì)項(xiàng)目的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益具有很大的影響。同時(shí)，施工中的許多因素都會(huì)對(duì)工程造價(jià)產(chǎn)生一定的影響，從而導(dǎo)致工程造價(jià)的增加。通過(guò)公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可為工程的施工以及造價(jià)的控制提供有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)，間接提高資金利用率和工程管理水平。