電網(wǎng)工程預(yù)算模型構(gòu)建研究

劉雪妮

[提要] 電網(wǎng)工程財(cái)務(wù)集約化建設(shè)過(guò)程中積累了大量真實(shí)、重要、寶貴的業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析手段挖掘數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，可以彌補(bǔ)工程財(cái)務(wù)在科學(xué)收集、處理、分析、運(yùn)用數(shù)據(jù)方面的差距。本研究從同屬性同類型電網(wǎng)工程的形象進(jìn)度與成本發(fā)生的相似性出發(fā)，以工程項(xiàng)目的明細(xì)賬為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，運(yùn)用多項(xiàng)式曲線擬合的思想，構(gòu)建出電網(wǎng)工程隨時(shí)間推移產(chǎn)生的成本軌跡，為該類工程項(xiàng)目構(gòu)造財(cái)務(wù)目標(biāo)曲線。

關(guān)鍵詞：多項(xiàng)式曲線擬合；電網(wǎng)工程；預(yù)算模型；財(cái)務(wù)目標(biāo)曲線

中圖分類號(hào)：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2018年7月20日

一、引言

在傳統(tǒng)電網(wǎng)工程財(cái)務(wù)管理模式下，預(yù)算編制過(guò)分依賴于投資計(jì)劃，甚至出現(xiàn)簡(jiǎn)單的以計(jì)劃代預(yù)算，導(dǎo)致預(yù)算管理嚴(yán)重缺位。隨著對(duì)電網(wǎng)工程全過(guò)程財(cái)務(wù)管理需求的增加，提升工程項(xiàng)目預(yù)算管理效率和效果已成為電網(wǎng)企業(yè)更為客觀、迫切的需求。在此背景下，本研究以進(jìn)一步強(qiáng)化投資預(yù)算價(jià)值導(dǎo)向?yàn)槟繕?biāo)，堅(jiān)持業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)融合理念，結(jié)合基建全過(guò)程財(cái)務(wù)管理目標(biāo)，嘗試構(gòu)建一套完整的基建項(xiàng)目財(cái)務(wù)目標(biāo)曲線管理模式，以有效降低電網(wǎng)項(xiàng)目的造價(jià)和投資風(fēng)險(xiǎn)，提高公司投資效益，發(fā)揮公司財(cái)務(wù)價(jià)值引領(lǐng)作用。

考慮到同類型同電壓等級(jí)下的電網(wǎng)工程在建設(shè)期間成本的發(fā)生會(huì)有一定程度的相似性，體現(xiàn)在財(cái)務(wù)方面就是特定階段會(huì)有一些特定的成本發(fā)生，并且依據(jù)工程進(jìn)度情況，總費(fèi)用支出情況應(yīng)該也存在一定的相似性。因此，本研究搜集歷史期已完工的110kv新建變電站工程為樣本，從項(xiàng)目明細(xì)賬入手，利用最小二乘多項(xiàng)式回歸方法對(duì)電網(wǎng)項(xiàng)目的各期成本占比隨時(shí)間推移以及累計(jì)成本占比隨時(shí)間推移情況進(jìn)行了擬合，以展現(xiàn)工程成本發(fā)生的時(shí)間趨勢(shì)狀況，構(gòu)造了該類項(xiàng)目的財(cái)務(wù)目標(biāo)曲線。

二、最小二乘多項(xiàng)式曲線擬合方法介紹

最小二乘多項(xiàng)式曲線擬合的原理與實(shí)現(xiàn)：最小二乘法多項(xiàng)式曲線擬合，根據(jù)給定的m個(gè)點(diǎn)，并不要求這條曲線精確地經(jīng)過(guò)這些點(diǎn)，而是曲線y=f（x）的近似曲線y=φ（x）。具體：給定數(shù)據(jù)點(diǎn)pi（xi，yi），其中i=1，2，…，m。求近似曲線y=φ（x）。并且使得近似曲線與y=f（x）的偏差最小。近似曲線在點(diǎn)pi處的偏差δi=φ（xi）-y，i=1，2，…，m。

多項(xiàng)式曲線擬合不如光滑樣條擬合的精度高，但是在曲線擬合時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)離散點(diǎn)趨勢(shì)的展現(xiàn)，光滑樣條回歸要求擬合曲線必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)的點(diǎn)，擬合的曲線會(huì)受到異常點(diǎn)的影響，并且最重要的是最小二乘多項(xiàng)式能較好地?cái)M合出曲線并給出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式和誤差參數(shù)。

三、變電項(xiàng)目總成本曲線模型的構(gòu)建

項(xiàng)目總成本曲線模型考慮的是項(xiàng)目總成本隨著項(xiàng)目周期的時(shí)間變化而產(chǎn)生的成本變化。項(xiàng)目總成本曲線模型包括：總成本占比在各期間的發(fā)生情況曲線和總成本占比在各期間點(diǎn)的累計(jì)發(fā)生情況曲線。

在利用最小二乘多項(xiàng)式回歸進(jìn)行成本和時(shí)間的擬合之前，需要先完成以下幾步：首先，分析各類項(xiàng)目的工程周期和入賬周期，以確定合適的成本預(yù)測(cè)周期；其次，對(duì)電網(wǎng)項(xiàng)目周期內(nèi)的明細(xì)賬進(jìn)行月度加總（本研究以每月為一個(gè)項(xiàng)目周期內(nèi)的期間），計(jì)算出每個(gè)月成本占比；最后，運(yùn)用最小二乘多項(xiàng)式回歸處理實(shí)現(xiàn)成本占比與時(shí)間的擬合。

（一）總成本占比在各期間的發(fā)生情況曲線。利用最小二乘多項(xiàng)式曲線回歸對(duì)總成本發(fā)生占比在各期間情況擬合，具體處理邏輯如下：（1）計(jì)算項(xiàng)目每一期（月）發(fā)生的總費(fèi)用；（2）折算每一期（月）總費(fèi)用在整個(gè)項(xiàng)目周期中的占比，每一期總費(fèi)用占比在項(xiàng)目周期上的總和為1；（3）根據(jù)每類項(xiàng)目平均的周期長(zhǎng)度，用伸縮法將實(shí)際項(xiàng)目時(shí)間調(diào)整到項(xiàng)目周期范圍之內(nèi)；（4）對(duì)所有樣本項(xiàng)目在平均周期內(nèi)各期間的總費(fèi)用發(fā)生比進(jìn)行平均，取得樣本平均各期的總費(fèi)用發(fā)生比；（5）使用Matlab中的多項(xiàng)式曲線擬合方法（Polynomial）為平均總費(fèi)用占比對(duì)時(shí)間擬合（區(qū)分項(xiàng)目類型*電壓等級(jí)），得到相應(yīng)的曲線、回歸參數(shù)及相應(yīng)函數(shù)關(guān)系式。

圖1展示了110kv變電站新建項(xiàng)目的成本占比隨時(shí)間推移呈現(xiàn)的規(guī)律性?？梢钥闯?，110kv新建項(xiàng)目總成本變化存在先逐步增加，中期后有所減少，項(xiàng)目末期相對(duì)增加的趨勢(shì)。（圖1）

多項(xiàng)式曲線擬合得到的參數(shù)及函數(shù)關(guān)系式如下：

Linear model Poly6：

f（x）= p1x6 + p2x5 + p3x4 + p4x3 + p5x2 + p6x + p7 （1）

Coefficients （with 95% confidence bounds）：

p1=9.761e-08 （-2.795e-08，2.232e-07）

p2=-7.528e-06 （-1.773e-05，2.673e-06）

p3=0.0002149 （-0.0001045，0.0005342）

p4=-0.002735 （-0.007562，0.002092）

p5=0.01406 （-0.02196，0.05009）

p6=-0.01148 （-0.1314，0.1085）

p7=-0.0003996 （-0.1303，0.1295）

Goodness of fit：

SSE：0.01332

R-square：0.4166

Adjusted R-square：0.2324

RMSE：0.02648

可以看出R2是0.4166，標(biāo)準(zhǔn)均方差RMSE是0.02648，說(shuō)明擬合效果尚可。將上述多項(xiàng)式函數(shù)式具體化為：

y=1E-07x6-8E-06x5+0.0002x4-0.0027x3+0.0141x2-0.0115x-0.0004 （2）

（二）總成本占比在各期間點(diǎn)的累計(jì)發(fā)生情況曲線。利用一元線性關(guān)系，多項(xiàng)式回歸等方法對(duì)總成本在各期間點(diǎn)的累計(jì)占比進(jìn)行擬合，以解釋度高為選擇依據(jù)確定最終擬合函數(shù)關(guān)系式。最終取得110kv變電站新建項(xiàng)目累計(jì)總成本占比隨時(shí)間的曲線、參數(shù)及函數(shù)關(guān)系，具體如圖2所示。（圖2）

從圖2可以看出，110kv變電站新建項(xiàng)目累計(jì)總成本占比隨時(shí)間推移呈現(xiàn)二次式多項(xiàng)式形式，函數(shù)關(guān)系式可以具體為：

y=-0.0008x2+0.0641x-0.1102 （3）

并且解釋度有99.18%。

四、總成本曲線模型下目標(biāo)值確定及有效性檢驗(yàn)

前文從電網(wǎng)項(xiàng)目明細(xì)賬入手，取得了電網(wǎng)項(xiàng)目成本占比與時(shí)間之間的關(guān)系曲線和函數(shù)，利用普通最小二乘多項(xiàng)式回歸，擬合了時(shí)間和成本之間的關(guān)系。在取得擬合函數(shù)的情況下，可以以平均項(xiàng)目周期為自變量X，確定出相應(yīng)的目標(biāo)成本占比和累計(jì)成本占比，即因變量Y。

由于在利用歷史期樣本數(shù)據(jù)擬合成本與時(shí)間關(guān)系式時(shí)，每個(gè)樣本的周期不同，為了適應(yīng)統(tǒng)計(jì)處理，對(duì)所有樣本的成本發(fā)生周期都依據(jù)平均周期進(jìn)行了縮放處理，因此，在驗(yàn)證模型的有效性時(shí)，對(duì)于對(duì)照樣本的成本發(fā)生同樣需要調(diào)整到平均周期才能進(jìn)行比對(duì)。本研究隨機(jī)選取了某110kv變電站本體工程，將樣本實(shí)際值和目標(biāo)曲線勾畫在同一坐標(biāo)系中，這樣可以更直觀地比較，且實(shí)現(xiàn)有效性的直觀結(jié)論。具體情況如圖3、圖4所示。（圖3、圖4）

圖3中，散點(diǎn)是某110kv變電站本體工程成本占比實(shí)際值，紅色曲線是前述利用樣本數(shù)據(jù)得到的成本占比隨時(shí)間推移的目標(biāo)曲線?？梢钥闯?，目標(biāo)曲線基本刻畫了散點(diǎn)的變化趨勢(shì)。說(shuō)明本研究擬合的目標(biāo)曲線有參考性。

圖4中，藍(lán)色散點(diǎn)是某110kv變電站本體工程累計(jì)成本占比實(shí)際值，紅色曲線是前述利用樣本數(shù)據(jù)得到的累計(jì)成本占比隨時(shí)間推移的目標(biāo)曲線?？梢钥闯?，目標(biāo)曲線基本刻畫了散點(diǎn)的變化趨勢(shì)。說(shuō)明本研究擬合的目標(biāo)曲線有參考性。

五、結(jié)語(yǔ)

多年以來(lái)，電網(wǎng)工程財(cái)務(wù)集約化建設(shè)過(guò)程中積累了大量真實(shí)、重要、寶貴的業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)整合工程全過(guò)程的計(jì)劃、進(jìn)度、成本、資金等多維度信息，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析手段挖掘數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，可以彌補(bǔ)工程財(cái)務(wù)在科學(xué)收集、處理、分析、運(yùn)用數(shù)據(jù)方面的差距，以提高工程業(yè)務(wù)信息正確、及時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)化水平，扭轉(zhuǎn)工程協(xié)同管理能力不足的局面，實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)緊密銜接，資金使用安全高效，工程成本歸集及時(shí)準(zhǔn)確，過(guò)程監(jiān)督落實(shí)到位，關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)防范控制有效。

本研究采用了最小二乘多項(xiàng)式曲線擬合方法，從明細(xì)賬入手將各期成本占比隨時(shí)間推移以及累計(jì)成本占比隨時(shí)間推移情況進(jìn)行擬合，展現(xiàn)了工程項(xiàng)目成本發(fā)生的時(shí)間趨勢(shì)狀況。這一視角所確立的模型是對(duì)各期成本費(fèi)用占比的預(yù)測(cè)，是相對(duì)數(shù)值的預(yù)測(cè)。采用這種方法，對(duì)于新立項(xiàng)的工程項(xiàng)目，能夠動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)成本費(fèi)用隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，以便隨著時(shí)間的推移動(dòng)態(tài)地把握項(xiàng)目的資金進(jìn)度。

主要參考文獻(xiàn)：

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