典型工程造价及指标研究
1 典型工程方案及造价特性研究
1.1 变电站工程
一、造价影响因素识别
工程造价主要影响因素指在影响变电工程项目投资额度中细小变化，导致投资造价发生显著变化的因素，是分析造价影响因素中的重点,在此分享伊老师提供的下载造价信息期刊扫描件方法，以后用造价信息不求人，百度 “ 祖国建材通 ” 即可下载造价信息扫描件电子版，急需造价信息又没办法拿到的可以先下载用着。
电力工程造价领域对变电工程造价影响因素从不同角度进行了很多研究工作。如以工程造价各阶段为框架，建立输变电工程主要不确定影响因素库，然后进行影响因素与造价的相关性分析以及影响因素与分项造价费用的相关性分析；通过建立ISM模型分析变电工程造价主要影响因素之间的递阶层次关系，把影响因素归结为不同原因，识别关键因素。
变电工程造价（静态投资）构成一般分为建筑工程费、设备购置费、安装工程费、其他费用（含基本预备费）四部分，一般把建筑工程费、设备购置费、安装工程费成为工程费用。工程费用按照项目划分原则一般可分为配电装置设备购置费及建安工程费、主变系统设备购置费及建安工程费、控制及直流系统设备购置费及建安工程费、电缆及接地安装工程费和无功补偿设备购置费及建安工程费、其他单项工程费用等几项费用。
通过变电相关费用指标初步确定变电工程影响因素共20个，并根据各设计参数之间的先后逻辑关系及造价的形成过程，将各影响因素归结为技术层面，组织层面，外部环境层面，造价参数层面。具体如下图所示。
变电工程造价影响因素性质分类鱼刺图
根据初步选定的因素，进行筛选和定量化分析，对指标进行简化和处理，去掉相关性较强的指标。造价参数层面中设备价格等主要为主变器及断路器决定，保留主变压器容量，剔除相关设备价格因素。技术层面因素中主接线方式包括高中低侧压回数、高中低压侧断路器台数组成，二次设备选型包括低压电容器数量等因素。外部环境层面中主要包括征地补偿费用。组织层面主要为工程定性指标属于影响工程深层原因，如施工方案的选择受工程地质条件影响及工程容量等技术层面指标影响较大。因此，在分析工程造价时，暂不考虑将组织层面定量化体现。综上，对变电工程造价因素影响关系及量化指标进行重点研究。
二、造价影响因素确定及分析
运用主成分分析的方法，借助数理统计软件SPSS20.0 对电网变电站工程历史工程资料进行分析，找出对工程造价影响最大的部分技术指标，通过相关分析确定技术指标和变电站工程造价的线性关系，并开展专家讨论，构建变电站工程造价关键指标集。
（1）主成分分析法
变电站工程的影响因素众多，在进行分析和评价时，影响因素之间的相关性难以直观确定，需要对影响因素进行降维处理。主成分分析法是在保证数据信息尽可能少损失的原则下，对高维变量空间进行降维处理的有效方法。因此，本文采用主成分分析法对变电站工程的影响因素进行降维处理。在对电网变电站工程数据进行主成分分析之前，首先对历史工程数据进行预处理，包括属性过滤，定性属性的定量化，以及数据的标准化处理。在完成变电站工程历史数据的预处理之后，通过数理统计软件进行主成分分析，从而找出对工程造价影响最大的关键指标。
1）属性过滤。属性过滤就是将不相关的属性剔除，从而选取较为准确的属性来建立模型，从而提高计算的可靠性并减少数据的存取时间。电网变电站工程的原始数据中有近百个属性，然而相当一部分属性与造价工作不相关，如工程名称，工程所属地区等。通过对历史工程数据的梳理，将不相关的属性删除。
2）定性属性的定量化处理。在原始数据中包括如线路导线型号、电压等级、地形、土质情况等定性属性，需要对定性属性进一步进行量化处理，如线路导线型号属性以导线截面积大小计算；而电压等级的标准也相应地量化，如35kV 设定为1,110kV 则设定为2,220kV 则设定为3,500kV 设定为4。
3）数据的标准化处理。由于变电站属性的量纲和数量级不尽相同（如，km，万元，m2 等），而在进行主成分分析时，协方差矩阵易受指标的量纲和数量级的影响，因此有必要对原始数据进行标准化处理。本文采用均值标准差方法，利用属性的原始数据减去各属性的均值，再除以其标准差作为新的样本数据。
4）主成分分析。在SPSS20.0 软件中进行主成分分析，最大迭代次数设定为25，结果显示前10 个主成分的累积贡献率超过85%，通过10 个主成分的正交旋转变换后，初步得出以下12 个属性的组合能够基本反映原始数据的基本结构：地质条件、设备价格、设备数量、接线型式、建筑面积、主变容量、线路长度、出线规模、配电装置构支架型式、配电装置基础构筑物、材料用量、材料类型。
（2）Pearson 相关分析
Pearson 相关分析被用来验证主成分分析法得到的12 个关键指标属性与变电站工程概算的线性关系。结果显示，在变电站工程中，12 个指标属性中除了线路长度之外，其他11 个属性（地质条件、设备价格、设备数量、接线型式、建筑面积、主变容量、出线规模、配电装置构支架型式、配电装置基础构筑物、材料用量、材料类型）都与变电站工程概算中四大费用（即建筑费用，安装费用，设备费用和其他费用）有显著的正相关关系（见表1）。其中设备价格，设备数量，主变容量，配电装置构支架型式、配电装置基础构筑物、材料用量和材料类型与变电站工程概算的相关系数都在0.5 以上，呈现出强相关的线性关系。
（3）变电站工程造价关键指标体系
根据数据分析结果，邀请若干工程造价专家进行讨论，剔除了一些不可控制变量（如接线型式）和工程造价不相关的指标（如线路长度），增加了一些历史数据中没有但是在实际工作中影响较大的变量（如征地拆迁难度），最终构建了变电站工程造价关键指标体系，如图1 所示。变电站工程造价关键指标包括4 个一类指标，分别是外部环境、市场环境，工程建设规模以及工程技术条件。
变电工程造价影响特性指标图
（1）外部环境中包含4 个二类指标：政策环境、征地拆迁难度、地形条件和社会风俗。电网工程造价专家认为外部环境中除了地形条件之外，变电站工程项目所在地的征地拆迁难度、政策环境和社会风俗对变电站工程的场地平整费、征地拆迁费等有很大影响，造成了变电站工程概算与工程结算的差距，增加了工程概算的难度。
（2）包含6个二级指标归类在市场环境。其中设备价格是通过主成分分析法以及相关分析确定的关键指标。设备价格对于变电站工程的设备费用概算编制有重要作用，其他价格的波动包括材料价格、人工价格、机械价格也对建筑费用、安装费用和设备费用的概算编制有重要影响。而经济形势和招标方式也被工程造价专家提出对工程概算的精度影响较大。
（3）工程建筑规模。包括建筑面积、主变容量和出线规模包含3 个二类指标。这3 这些指标是编制变电站工程概算的主要参考指标，直接影响着变电站工程的建筑费用和设备费用。变电站工程概算与建筑面积、主变容量和出线规模呈现正相关关系，即变电站工程概算随着建筑面积、主变容量和出线规模的增大而增加。
（4）工程技术条件。包括变电站建筑形式、配电装置布置方式、配电装置结构支架、配电装置基础和地基处理方式5 个二类指标。变电站工程造价与变电站建筑形式（户外站、户内站），配电装置（AIS、GIS）以及配电装置布置方式（室外构架、室内开关柜、箱式等）、基础和支架都有直接联系。而变电站的地基处理方式也直接影响了变电站工程的建筑费用。
三、造价关键指标的层次分析
基于上述指标体系，邀请专家对变电站工程造价关键指标的重要性进行评分。受邀请的专家均具备至少1 年的变电站工程造价工作经验，熟悉造价管理和变电站工程特点。同时，受邀专家的岗位、工作年限、教育背景等方面都不尽相同，增加了样本的多样性，有效地避免了专家主观经验的影响。参与调查的专家均掌握了工程概算和造价的知识，同时熟悉变电站工程以及变电站工程造价管理。
专家对变电站工程造价的 4 个一类指标和20个二类指标的重要性进行了评分，问卷得到的定量数据将进行标准化处理，标准化之后的评分再根据层次分析法对不同指标的重要性进行分析。层次分析的结果如表2 和表3 所示。表2 中市场环境对于变电站工程造价的影响最小（权重仅为0.1409）。这主要是由于在项目立项之后，变电站工程的站址和走线基本确定，外部环境中的指标变化较少，对变电站工程造价的影响较小。而工程技术条件决定了工程的难度和设备的技术指标，对变电站工程造价管理的重要性最大。
变电站工程一类指标对工程造价的重要性权重表
变电站工程二类指标对工程造价的重要性权重表
对上表给出的变电站工程造价的二类指标的重要性权重分析如下：
（1）外部环境中，政策影响和征地拆迁难度的重要性权重较高，说明政府政策变化、社会事件、征地拆迁赔偿政策变化以及宗教信仰的影响而带来的工程造价的变化较大。事实上征地费用在变电站工程概算估计中难度较大，不同的变电站工程对于征地面积和取费基数的确定影响了工程概算的估计精度。因此，在变电站工程造价关键指标中，政策影响和征地拆迁难度的重要性权重较高。
（2）市场环境中，经济形势和设备价格对于变电站工程造价的影响较大，而招标方式在所有指标中的重要性权重最低。经济形势的变化对市场上设备和材料价格影响较大，因此会影响到变电站工程造价的估计。由于设备、材料费用占工程造价的比重较大，因此经济环境和设备价格的作用已经成为决定电网工程造价水平的重要因素。工程造价管理必须加强对市场价格的实时跟踪，建立相应的动态价格信息数据库，以分析预测市场价格的趋势，掌握经济新常态下电网工程造价的规律和特点，从而达到有效控制造价的目的在此。
（3）工程建设规模中，建筑面积和主变容量的重要性权重较高。建筑面积的大小直接决定了变电站的建筑费用，而主变容量等技术参数也决定了变电站工程的设备费用和安装费用。在工程建设规模中，出线规模主要与变电站工程的安装费用有直接联系，但是出线规模的影响较建筑面积和主变容量较低。
（4）工程技术条件中，配电装置基础构筑物的重要性权重在全部指标中排序第一，另外，配电装置构支架和变电站建筑形式的重要性权重也较高。配电装置基础构筑物直接决定了变电站工程的建筑费用，同时也决定了变电站工程的设备参数，影响着变电站工程的设备费用和安装费用。配电装置构支架和变电站建筑形式对变电站工程的建筑费用、设备费用也有着直接影响，因此重要性权重也较高。
四、小结
在变电站工程的概算方法研究中，由于工程指标繁多，影响因素复杂，使得概算计算难度增加且结余较大。本文通过主成分分析，将原有指标进行合并降维，并结合专家意见形成综合的指标体系。
为了进一步确定变电站工程关键指标的重要性权重，邀请专家对变电站工程造价指标体系的重要性进行评分，运用层次分析法计算变电站工程造价指标的重要性权重。结果显示，工程技术条件对于变电站工程造价的重要性最高（权重为0.3902），外部环境和工程建设规模对变电站工程造价的重要性权重分别排第二和第三（权重为0.2345 和0.2210），工程建设而市场环境对于变电站工程造价的影响最小（权重仅为0.1409）。而在二类指标中，政策影响、征地拆迁难度、经济形势、设备价格、建筑面积、主变容量、变电站建筑形式、配电装置构支架和配电装置基础构筑物的重要性权重较高，说明这些指标对于变电站工程造价的影响较大，是变电站工程造价管理的重点。
根据以上研究结果，综合来看，影响变电站工程造价技术参数层面的主要因素包括电压等级、主变容量、配电装置型式、出线规模、建筑形式等。各影响因素的重要性和对造价的影响程度，通过进一步的工程数据来进行定量分析，为变电站典型工程造价及指标框架体系的研究提供基础参考。
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