淺談工程造價的估算模型

葛 靜

(新疆電力設(shè)計院，新疆 烏魯木齊 830001)

1 引言

工程造價是指進行工程項目建設(shè)所需要花費的全部費用。它包括建設(shè)工程費、設(shè)備器具購置費、工程建設(shè)其他費、預(yù)備費、建設(shè)期貸款利息、固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅等。工程造價估算的準確性和高效性，直接影響著項目的投資決策和投標的競爭力。隨著我國工程建設(shè)的快速發(fā)展及招標投標制的逐步推行，工程造價估算模式在不斷深化，如何快速而且準確的進行工程造價估算成為當今熱點研究課題之一。

本文討論了工程造價的作用，總結(jié)了定額法、實物法、回歸分析法、模糊數(shù)學(xué)法、灰色預(yù)測法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法在工程造價估算中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其特點，期望為實際工程應(yīng)用和理論研究提供可參考的綜合分析資料。

2 工程造價估算的作用

在整個工程項目建設(shè)過程中，工程造價是貫穿始終的主要影響因素之一。工程項目建設(shè)具有很大的不確定性，使建設(shè)價格時常發(fā)生改變，因此合理的進行工程造價估算是工程項目可行性研究的基礎(chǔ)，其作用范圍和影響程度十分巨大。

2.1 投資決策方面

工程造價估算對建設(shè)項目的投資具有指導(dǎo)作用?，F(xiàn)階段，我國市場經(jīng)濟競爭十分激烈，能否快速而且準確的進行工程造價估算成為投資方所要面對的首要問題。工程造價決定著項目的一次投資費用，因此工程造價估算的結(jié)果將直接反應(yīng)出工程項目建設(shè)所需的投資金額及經(jīng)濟收益，給投資方在項目投資決策階段提供重要依據(jù)。

2.2 工程成本控制方面

工程造價估算是工程項目建設(shè)過程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其估算結(jié)果是工程項目建設(shè)成本控制的基點。工程造價估算對工程項目建設(shè)成本的控制主要體現(xiàn)在兩個方面。對于投資方，在不同的階段進行工程成本估算并對其進行控制，最后通過竣工決算確定工程項目的最終成本。對于施工企業(yè)，可根據(jù)工程造價估算內(nèi)容，挖掘降低工程造價的潛力，為成本控制計劃提供依據(jù)。

2.3 籌集建設(shè)資金方面

工程造價估算[1]是投資方籌集建設(shè)資金的依據(jù)。高效的工程造價估算方法能夠比較準確的計算出工程項目所需的建設(shè)資金，為投資方提供一個準確的籌集資金額度。當向金融機構(gòu)進行貸款時，金融機構(gòu)也需對工程項目的工程造價進行估算，以便對工程項目的償貸能力進行評估。

3 工程造價的估算模型

3.1 定額法

定額法[1]是通過事先編制的分部分項工程的單位估價表和工程量乘積的總和來計算工程造價的方法。其估算步驟主要分為三步:(1)對工程項目的規(guī)模、結(jié)構(gòu)情況及工程特征等進行分析，利用定額法對投資進行估算;(2)根據(jù)其相應(yīng)的估算指標，算出直接成本，間接成本，利潤和稅收等;(3)對各項成本進行匯總得出工程項目估算?，F(xiàn)階段，我國基本采用定額法來確定工程造價。定額是根據(jù)各地行業(yè)平均生產(chǎn)率水平及國內(nèi)自產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)率進行制定的，基本反映了各地和各行業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟水平與特點。

定額法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)采用定額法估算的工程造價能夠反映當時的技術(shù)經(jīng)濟水平及平均勞動生產(chǎn)率，有利于對工程造價的水平進行宏觀調(diào)控;(2)定額法的思路簡單明了，對編制人員的知識結(jié)構(gòu)要求不高。然而定額法也存在著不足之處:(1)定額存在滯后性，不能反映當前科學(xué)技術(shù)的最新成果;(2)定額采用國家或地方政府制定的統(tǒng)一工程造價，招投標時不利于競爭;(3)定額法估算工程造價不能反映質(zhì)量目標和進度目標。

3.2 實物法

實物法[1][2]又稱實物量分析法，是通過計算各種資源的消耗量及單價來確定工程造價的方法。其基本思路主要分為三步:(1)分析各分部分項工程所需的材料、人工和機械的消耗量及其單價，計算其直接成本;(2)計算管理費、財務(wù)費等間接成本;(3)對直接成本和間接成本進行匯總，求得總工程造價。

相比于定額法，實物法的價格根據(jù)市場的變化而定，資源消耗量根據(jù)工程的實際建設(shè)條件而定。因此，實物法能夠真實的反應(yīng)出市場的變化情況和技術(shù)管理水平，是一種切合實際、合理、準確的估價方法。然而，實物法并未得到普及，其主要原因在于實物法估算工程造價過程復(fù)雜，工作量大;對工作人員的知識水平要求較高;需要較多的工程資料，不利于投資決策和可行性研究階段的工程造價估算。

3.3 回歸分析法

回歸分析法是根據(jù)比較完備的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計學(xué)方法進行加工整理，得到有關(guān)變量之間的關(guān)系，用于預(yù)測未來變化情況的一種工程造價估算方法。在20世紀七十年代[3]，作為一種工程造價估算方法，回歸分析法便開始快速發(fā)展。隨著越來越多的學(xué)者對該方法進行研究，回歸分析法被逐步完善。2003 年，R.Martin Skitmore[4]等基于 93個澳大利亞詳細的工程資料提出了有關(guān)實際工程周期及造價的回歸預(yù)測模型。其模型表達式為

式中，(0j、(1j……(nj為回歸系數(shù);x1j、x2j……xnj為各工程變量值;(0、(1……(n為使殘余平方和最小的擬合系數(shù)。

通過分析得出，該模型具有很好的擬合效果，對于工程周期，其最小的殘余平方和為1.77817，對于工程造價，其最小的殘余平方和為0.56923。2009年，陳小龍[5]等基于解釋結(jié)構(gòu)模型，對18個上海地區(qū)小高層住宅項目工程造價進行多元線性回歸估算。結(jié)果表明結(jié)合解釋結(jié)構(gòu)模型和多元線性回歸方法能夠快速而準確的估算工程造價，估算誤差控制在5%以內(nèi)。

以上分析可知，回歸分析法簡單易行，能夠較快的對工程造價進行估算，但是需根據(jù)類似的工程樣本進行分析，其準確程度取決于樣本的大小及工程項目的相似程度。

3.4 模糊數(shù)學(xué)法

模糊數(shù)學(xué)法是以一組與擬建工程類似的已建工程為基礎(chǔ)，運用模糊數(shù)學(xué)理論，定量地確定工程項目間的相似程度，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，推算出擬建工程造價的估算值。史亮[6]指出在工程造價快速估算中，模糊數(shù)學(xué)法主要分為四個步驟:(1)建立工程造價快速估算數(shù)學(xué)模型;(2)確立模糊關(guān)系系數(shù);(3)計算加權(quán)海明貼進度;(4)工程造價估算。

計算加權(quán)海明貼進度是模糊數(shù)學(xué)法中最為重要的步驟，只有選擇的相似樣本是合理的，估算出來的造價才會比較精確。經(jīng)研究表明，樣本相似程度和公式參數(shù)估計系數(shù)比較合理，工程造價估算精度將控制在5%之內(nèi)。

3.5 灰色預(yù)測法

部分信息已知，部分信息未知的系統(tǒng)稱灰色系統(tǒng)?；疑碚摰奈⒎址匠棠Ｐ秃喎QGM模型，基于灰色系統(tǒng)理論的GM模型的預(yù)測，稱灰色預(yù)測。采用灰色預(yù)測法估算工程造價就是從已建工程中找出與擬建工程最相似的若干工程，進行工程間的灰色關(guān)聯(lián)分析，利用相似的已建工程造價資料估算擬建工程的造價?；疑A(yù)測法的計算步驟主要分為四步[7]:(1)確定系統(tǒng)的主導(dǎo)因素和關(guān)聯(lián)因素;(2)對主導(dǎo)因素建立GM(1.1)模型，對關(guān)聯(lián)因素建立GM(1，N)模型;(3)根據(jù)GM模型，建立系統(tǒng)狀態(tài)方程;(4)求解狀態(tài)方程，并對其解果進行累計還原，即求得各因素擬合值和預(yù)測值。

作為工程造價的一種新方法，灰色預(yù)測法具有快速、簡便的特點。然而，值得注意的是影響工程造價的因素很多，對不同的因素進行預(yù)測得到的結(jié)果也會不同。因此，為了獲得更為準確的預(yù)測效果，合理優(yōu)化預(yù)測因素顯得至關(guān)重要。

3.6 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是由大量、簡單的神經(jīng)元廣泛地互相連接而形成的復(fù)雜非線性自適應(yīng)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從20世紀九十年代[8]以來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法就開始應(yīng)用于工程造價估算之中。G H.Murat[9]等指出，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對工程造價進行估算主要分為模型建立、訓(xùn)練以及測試三個模塊。模型建立模塊主要包括數(shù)據(jù)分析、造價影響因素的確定、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)部規(guī)則的選擇。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系由輸入層、隱含層和輸出層組成，如圖1所示。造價的主要影響因素通過輸入層進入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，而后隱含層提取和記憶信息中有用的特征及其次要特征，最后通過輸出層將所提取的信息進行匯總并輸出工程造價。訓(xùn)練模塊要求收集數(shù)據(jù)并確定網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)準則。在訓(xùn)練模塊中，將收集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本按照網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)準則進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，通過反復(fù)的訓(xùn)練，提取其有用信息，可得到一個訓(xùn)練好的造價預(yù)測樣本，通過必要整理加工后，最終得到預(yù)測的工程造價。測試模塊是將預(yù)測的工程造價與實際工程造價相比較，評價預(yù)測模型的精度。

圖1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系[9]

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有良好的自組織自適應(yīng)和很強的學(xué)習(xí)能力，對造價估算的精度遠高于回歸分析法、模糊數(shù)學(xué)法和灰色預(yù)測法。但是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法可能陷入局部極小點，使誤差變大。如何克服算法的這一缺陷是今后需要研究的一大課題。

4 結(jié)語

無論是建設(shè)單位進行投資決策，還是施工單位進行成本控制，快速而且準確的進行工程造價估算具有十分巨大的作用。隨著工程建設(shè)的興旺發(fā)展，工程造價估算的重要性日趨顯著，國內(nèi)外學(xué)者對估算模型的研究也越來越深入，包括定額法、實物法、回歸分析法、模糊數(shù)學(xué)法、灰色預(yù)測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。本文對這些方法進行了總結(jié)，并指出主要思想及特點，為實際工程應(yīng)用和理論研究提供可參考的綜合分析資料。

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