定額編制過程中異常數(shù)據(jù)的確定方法

湯胤琳+王韌+吉小明

摘 要：在編制預(yù)算補(bǔ)充定額的過程中，由于眾多因素的影響往往會導(dǎo)致基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差甚至錯誤，以至于影響了定額成果的準(zhǔn)確性。在編制定額時建立一個準(zhǔn)確的異常數(shù)據(jù)判別體系是十分必要的，可以及時剔除異常樣本，定額成果能夠更加真實(shí)的反映實(shí)際施工生產(chǎn)的工作效率。

關(guān)鍵詞：預(yù)算定額；格拉布準(zhǔn)則；異常數(shù)據(jù)

1異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生原因及界定

在定額的編制過程中，樣本的準(zhǔn)確性將決定最終定額成果的質(zhì)量，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確是定額編制中很重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在測定原始數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)間會存在一定的差異，即使是同一個人、相同的機(jī)械、同樣的工作環(huán)境所測得的數(shù)據(jù)也不會完全相同。定額編制對樣本的差異范圍是有規(guī)定的，當(dāng)樣本差異在一個合理范圍內(nèi)時可以當(dāng)做合理數(shù)據(jù)進(jìn)行采用，但是當(dāng)數(shù)據(jù)的差異超過某一范圍并且會影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性時就會被界定為異常數(shù)據(jù)，本文以港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道定額測定為背景，通過運(yùn)用格拉布準(zhǔn)則，對預(yù)算補(bǔ)充定額編制時所測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，以確定其中的異常數(shù)據(jù)。

1.1原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常的原因

由于樣本測定人員的習(xí)慣，測定樣本時的環(huán)境以及所測對象的細(xì)微變化等原因都會給定額編制過程中所測樣本帶來誤差。另外，一些錯讀、錯記等人為原因造成的差異也會使樣本出現(xiàn)誤差。

經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，一般原始數(shù)據(jù)差異的來源并不是測定人員的差異，更多的是由于測定條件的不同以及測定對象本身的變化所引起的。歸納來說，定額測定選定工地的現(xiàn)場環(huán)境條件差異及觀測對象不同帶來數(shù)據(jù)差異情況非常多，具體包括：工序緊前工序的影響、某工序緊后工序時間節(jié)點(diǎn)硬性要求、施工設(shè)備的配置、設(shè)備的額定生產(chǎn)能力、現(xiàn)場機(jī)械利用率、機(jī)械操作人員駕齡、工作面分布情況、是否經(jīng)常中斷、設(shè)計上的質(zhì)量要求、機(jī)械的折舊程度、現(xiàn)場人員配置合理程度、機(jī)械的租賃及租金結(jié)算形式、現(xiàn)場地質(zhì)土質(zhì)情況、當(dāng)?shù)厮奶卣?、機(jī)械操作人員年齡及身體狀況、操作人員技能熟練程度、本工序自身人機(jī)并動的影響、當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髑闆r、所面對工作對象地質(zhì)情況、設(shè)計變更影響、前后工作關(guān)聯(lián)密切程度等。

1.2異常數(shù)據(jù)的界定

對于數(shù)據(jù)測定來說，一般可以根據(jù)數(shù)據(jù)誤差影響的性質(zhì)將誤差分為3類，分別是隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗差。

隨機(jī)誤差即在相同的測定環(huán)境中對同一測定工序進(jìn)行重復(fù)的測定時，各組數(shù)據(jù)之間存在的差別。系統(tǒng)誤差是指在分析過程中由于某些固定的因素引起的同一類誤差，它具有重復(fù)性、單向性、可測性。如果在相同的條件下，重復(fù)測定過程也會重復(fù)出現(xiàn)的誤差，該誤差使測定結(jié)果系統(tǒng)偏高或系統(tǒng)偏低，其誤差數(shù)值的大小也具有一定規(guī)律。粗差的含義是由測量人員的錯誤所帶來的誤差，這類誤差可以說是一種錯誤，是可以避免的。通常粗差產(chǎn)生的原因有測量錯誤、讀數(shù)錯誤、記錄錯誤等。這類誤差的值通常會與合理數(shù)據(jù)有較大的差異，是比較容易發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)。

2數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)測定人員在現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，常常會受到各種方面因素的干擾，例如：測定人員的專業(yè)技能水平、施工人員的熟練程度、施工環(huán)境變化等，這些因素在不同程度上對測定成果產(chǎn)生影響，造成原始數(shù)據(jù)存在偏差或異常。因此，在現(xiàn)場測定得到的原始數(shù)據(jù)是不能直接用作定額編制的，必須經(jīng)過合理的數(shù)據(jù)分析、處理和優(yōu)化，才能作為定額編制的樣本數(shù)據(jù)。

2.1傳統(tǒng)的定額原始數(shù)據(jù)處理方法

在進(jìn)行異常數(shù)據(jù)剔除時，不能憑主觀意愿和感覺來進(jìn)行判斷，否則僅憑主觀判斷去剔除數(shù)據(jù)就失去了數(shù)據(jù)處理的意義。目前，我國定額編制是經(jīng)常用的方法主要有以下幾個步驟：

（1）在測定數(shù)據(jù)列表中，去掉人為因素造成的具有偏差極大的數(shù)據(jù)，如：工作人員違紀(jì)、施工組織不當(dāng)?shù)取?/p>

（2）根據(jù)極限偏差原理檢驗(yàn)剩余數(shù)據(jù)中是否含有異常數(shù)據(jù)，基本原理為：通過計算測定數(shù)據(jù)中的最大極限值和最小極限值來判定數(shù)列中是否存在可疑值。誤差極限算式如下：

式中：——最大極限值。

——最小極限值。

——最大測定值。

——最小測定值。

——調(diào)整系數(shù)。

——算術(shù)平均值。

公式中調(diào)整系數(shù)的取值可參考表2.1進(jìn)行。

（3）計算可疑數(shù)據(jù)是否在最大極限值和最小極限值之間，若在區(qū)間內(nèi)，應(yīng)保留；不在區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，作為異常數(shù)據(jù)剔除。

誤差極限調(diào)整法是定額研究工作中使用最多的，也是最成熟的一種測定數(shù)據(jù)處理方法，但這種方法也具有一定的局限性，例如：調(diào)整系數(shù)的取值方法是否合理可靠、誤差的極限范圍是否合理等。

2.2基于統(tǒng)計原理的數(shù)據(jù)處理方法

根據(jù)拱北隧道定額測定的特點(diǎn)，定額測定小組采用基于統(tǒng)計學(xué)原理的判別準(zhǔn)則，以達(dá)到剔除測定數(shù)列中異常值的目的，主要采用格拉布斯準(zhǔn)則進(jìn)行判別。主要思路為定額原始數(shù)據(jù)測定值服從一定的概率分布，構(gòu)造統(tǒng)計量g，并分析g的分布函數(shù)，根據(jù)給定的顯著性水平α，計算出相應(yīng)的臨界值G，有公式如下：

P（g>G）=α（2-3）

公式中，α為顯著性水平，其值可取0.01或0.05，在定額的原始數(shù)據(jù)處理中通常采用0.05。若上式成立，則該原始數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)剔除；上式不成立，則為合理數(shù)據(jù)，應(yīng)保留。

（1）t檢驗(yàn)準(zhǔn)則

假設(shè)測定數(shù)列χ1，χ2，χ3，χi……χn是服從正態(tài)分布N（μ，σ2）的一個隨機(jī)抽取的樣本數(shù)據(jù)。

構(gòu)造統(tǒng)計量：

是服從自由度為（n-1）的t分布。

對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，剔除異常值，可將上式簡化，以方便對原始數(shù)據(jù)的判別。

為服從自由度為（n-2）的分布。式中，和分別為剩余數(shù)列的算數(shù)平均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差。

給定顯著性水平α，臨界值是由顯著性水平和自由度共同確定的常數(shù)，查表可知，如測定值滿足：endprint

即

則可判定測定值為異常數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)剔除。

（2）格拉布斯準(zhǔn)則

設(shè)χi，χ1≤χ2≤χ3≤χ4≤……≤χn為定額原始數(shù)據(jù)現(xiàn)場測定值。

構(gòu)造統(tǒng)計量：

式中，為測定數(shù)列的算數(shù)平均值，為測定數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)差。

格拉布斯判別式：

即

式中，臨界值G（α，n）是由測定次數(shù)n和顯著性水平α共同確定的常數(shù)，可查表2.2確定。若上式成立，則該測定數(shù)據(jù)為異常值；上式不成立，該測定數(shù)據(jù)為合理數(shù)據(jù)，應(yīng)保留。

3工程案例

本文以拱北隧道某一工序中人工工時消耗為例，闡述格拉布斯檢驗(yàn)準(zhǔn)則剔除數(shù)列中異常值的原理與步驟。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際統(tǒng)計，該工作內(nèi)容的工時消耗為7.280，5.327，5.579，9.120，5.480，6.143，5.468，5.923，5.977，6.093，5.212，6.959，6.909，6.035，5.069，5.930，6.862，7.370，6.893，6.190小時，共20個樣本。

采用格拉布斯準(zhǔn)則對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值剔除。測定數(shù)列按從小到大的順序進(jìn)行排列：5.069，5.212，5.327，5.468，5.480，5.579，5.923，5.930，5.977，6.035，6.093，6.143，6.190，6.862，6.893，6.909，6.959，7.280，7.370，9.120，共20個樣本，將數(shù)列中殘余誤差最大的測定數(shù)據(jù)作為可疑的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。計算測定數(shù)據(jù)數(shù)列的算數(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)差：

將作為可以異常值，計算統(tǒng)計量：

當(dāng)n=20，顯著性水平α取0.05時，查表3.7可得臨界值。

將計算得出的統(tǒng)計量與臨界值進(jìn)行比較，可得：

故可判定最大測定數(shù)據(jù)9.120為異常數(shù)據(jù)，應(yīng)剔除；對剩余的數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)，既可得知數(shù)列中不存在異常值，格拉布斯檢驗(yàn)結(jié)束。

對檢驗(yàn)后的數(shù)列進(jìn)行平均分析，得到每完成該工作內(nèi)容所消耗時間為6.142小時/7=0.877工日。

4結(jié)語

確保原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性一直是定額編制過程中十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容。利用統(tǒng)計學(xué)原理，運(yùn)用格拉布準(zhǔn)則可以簡單、方便的找出異常數(shù)據(jù)，方法簡單且結(jié)果可靠，可使得到的定額消耗量更加接近真實(shí)。同時格拉布判別準(zhǔn)則容易編寫成程序，為大量處理數(shù)據(jù)提供了必要條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]王華，喬鵬.公路定額測定異常數(shù)據(jù)剔除方法研究[J].中外科技，2013，33（6）.

[2]張巖.運(yùn)用格拉布斯準(zhǔn)則原理確定公路定額測定中不合理數(shù)據(jù)[J].科研探索與知識創(chuàng)新，2009，（2）.

[3]廣東工業(yè)大學(xué).拱北隧道頂管幕和凍結(jié)工法工程定額研究中期報告[R].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2016.

[4]陳鎮(zhèn)北.暗挖隧道頂管管幕工藝工程定額研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2015.

作者簡介：

湯胤琳（1990—），女，湖南湘潭，碩士研究生。

王韌（1993—），男，內(nèi)蒙古烏海，碩士研究生，隧道與地下工程。

吉小明（1965—），男，江蘇興化，副教授，博士研究生，隧道與地下工程。endprint