基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的工程造價(jià)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究★

高 淑 玲

(北京國信鑫業(yè)工程咨詢有限責(zé)任公司，北京 100011)

0 引言

工程造價(jià)管理是科學(xué)運(yùn)用相關(guān)技術(shù)，有效調(diào)配人力、物力和財(cái)力，從而實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)投資利益最大化的管理活動(dòng)[1-3]。其目的在于控制對項(xiàng)目的投資不超過批準(zhǔn)的造價(jià)限額，對項(xiàng)目做到少的人力、物力資源投入，高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，是項(xiàng)目投資的重要環(huán)節(jié)[4]。工程造價(jià)管理在項(xiàng)目的生命周期中主要分為決策立項(xiàng)、工程實(shí)施(設(shè)計(jì)、施工)及運(yùn)行管理三個(gè)階段。對于造價(jià)數(shù)據(jù)的精確處理通常在項(xiàng)目結(jié)算完成后才可進(jìn)行，但大多項(xiàng)目一旦結(jié)算完成數(shù)據(jù)將會(huì)歸檔封存，本企業(yè)以及企業(yè)之間無法做到共享，導(dǎo)致其他參建單位對項(xiàng)目的進(jìn)程無法做到精準(zhǔn)判別，從而使人力、物力得不到充分的利用[5-7]。

目前我國工程造價(jià)管理存在較大問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：造價(jià)區(qū)域的差異性造成造價(jià)數(shù)據(jù)難以形成規(guī)模；企業(yè)間競爭關(guān)系的存在造成造價(jià)數(shù)據(jù)難以得到共享；造價(jià)人員的差異以及運(yùn)用計(jì)算方法、計(jì)算軟件的不同，使得造價(jià)數(shù)據(jù)存在差異，造價(jià)數(shù)據(jù)過于離散，參考性差；造價(jià)管理上受傳統(tǒng)觀念的影響，造價(jià)管理人員只對某時(shí)間段、特定項(xiàng)目負(fù)責(zé)，造成造價(jià)數(shù)據(jù)無法在整體時(shí)間軸上、整體項(xiàng)目上做到大數(shù)據(jù)分析。而大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一種不采用隨機(jī)處理的方式，而是分析所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而使新的處理模式有更強(qiáng)的說服力與洞察力，使得各個(gè)企業(yè)得到更加清晰的數(shù)據(jù)，進(jìn)行可行性分析及趨勢預(yù)測，使人力、物力充分利用，使利益達(dá)到最大化[8,9]。

1 工程造價(jià)大數(shù)據(jù)采集的必要性

大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅是統(tǒng)籌各種類型的數(shù)據(jù)，而且其能從海量數(shù)據(jù)中提取與相關(guān)工程有關(guān)的、有價(jià)值的信息，大數(shù)據(jù)技術(shù)最初起源于美國，2009年熱潮于網(wǎng)絡(luò)，因其理念得到廣泛認(rèn)可，其技術(shù)迅速蔓延至各個(gè)行業(yè)，如今大數(shù)據(jù)技術(shù)已在建筑行業(yè)與市政工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其成果是使建筑行業(yè)得到信息化，使市政領(lǐng)域更加自動(dòng)化[10-12]。工程造價(jià)大數(shù)據(jù)采集的必要性如下：

1)作為數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)，建設(shè)項(xiàng)目在全國各地開始、提升和建成投產(chǎn)，必將存在大量的數(shù)據(jù)和檔案，其中工程造價(jià)信息將形成一個(gè)多維特性的特點(diǎn)，通過將這些信息進(jìn)行采集，并按照規(guī)范進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)，再通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)，從而達(dá)到共享的目的。

2)為項(xiàng)目決策提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，工程造價(jià)管理部門由于缺乏有效的技術(shù)手段，發(fā)布的信息一般存在滯后的特點(diǎn)，市場價(jià)格瞬息萬變，地域差異性極大，工程造價(jià)管理部門無法對上游產(chǎn)業(yè)和下游產(chǎn)業(yè)做出準(zhǔn)確、高效的分析，對于信息的處理無法及時(shí)做到總結(jié)與提煉，而工程造價(jià)大數(shù)據(jù)采集可以依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)做到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，為企業(yè)準(zhǔn)確提供項(xiàng)目成本管理、項(xiàng)目決策分析和預(yù)測未來發(fā)展方向。

3)能夠提高工程造價(jià)的信息集成化，整個(gè)工程造價(jià)從業(yè)人員還是基于傳統(tǒng)渠道如預(yù)算軟件、定額手冊等進(jìn)行信息獲取，對于信息的集成化認(rèn)識(shí)程度還不夠，不但效率低，而且人員的差異工作質(zhì)量也不高。由于各個(gè)參建單位都會(huì)將材料按各自的項(xiàng)目進(jìn)行歸檔，資料的收集較為雜亂、繁瑣，對日后的參考工作帶來巨大工作量。而通過工程造價(jià)大數(shù)據(jù)采集，可以使數(shù)據(jù)歸檔到一起，并從中提取有價(jià)值的信息進(jìn)行分析處理，使得各個(gè)參建部門能夠很快的查詢到參考工程，達(dá)到提高工作效率的目的。

2 工程造價(jià)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用

工程造價(jià)信息數(shù)據(jù)巨大，并且具有較高的動(dòng)態(tài)性與多元性，因此，有必要建立工程全量造價(jià)數(shù)據(jù)體系。工程造價(jià)大數(shù)據(jù)主要包括項(xiàng)目級、企業(yè)級、企業(yè)集團(tuán)級、企業(yè)生態(tài)級四個(gè)層面。

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的基礎(chǔ)是包含諸如聚類分析、因子分析、相關(guān)分析、回歸分析、A/B測試、數(shù)據(jù)挖掘的統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)要高于這些學(xué)科，比如當(dāng)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大時(shí)，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法無法滿足要求，或者即使可以滿足要求，但處理時(shí)間過長時(shí)，可通過布隆過濾器、散列法、索引、字典樹、并行計(jì)算、混沌人工魚群算法等大數(shù)據(jù)方法進(jìn)行處理。混沌人工魚群算法是大數(shù)據(jù)技術(shù)下用于工程造價(jià)評估的方法，混沌人工魚群算法可以將影響工程造價(jià)的因素進(jìn)行一一對應(yīng)，并通過多次迭代運(yùn)算，得出準(zhǔn)確的工程評估。下面以某污水改造項(xiàng)目為工程依托，通過混沌人工魚群算法從該工程概況、工程量、造價(jià)費(fèi)用等方面構(gòu)建項(xiàng)目級造價(jià)數(shù)據(jù)體系，并進(jìn)一步提出工程造價(jià)大數(shù)據(jù)應(yīng)用流程。

某市城區(qū)生活用水改造工程，起橋東區(qū)，止生活用水處理廠，設(shè)計(jì)用水管線位置為路中線左側(cè)7 m處。設(shè)計(jì)用水管線起點(diǎn)S1位于某小區(qū)門口左側(cè)50 m處，道路樁號為K1+42.000處，控制坐標(biāo)為(x=45 113 111.324，y=871 891.432)，設(shè)計(jì)用水管線終點(diǎn)為生活用水處理廠北側(cè)100 m處，并由西向東進(jìn)入水廠出水口，道路管線設(shè)計(jì)直徑為DN122，管線全長為21 121 m。

該工程的造價(jià)流程如圖1所示。

3 基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

BIM技術(shù)作為一種以三維數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的工程數(shù)據(jù)模型，為工程造價(jià)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供了較大的發(fā)展空間，BIM能夠?yàn)榫唧w的工程項(xiàng)目做到數(shù)字表達(dá)化，對具體的工程做到完整的描述，并支持在項(xiàng)目的生命周期中做到資源的共享化，可以使項(xiàng)目在整個(gè)過程中做到高效率與減小投資風(fēng)險(xiǎn)。在項(xiàng)目的不同階段BIM技術(shù)發(fā)揮著不同的作用，可以使工程量得到快速的統(tǒng)計(jì)，幫助業(yè)主對造價(jià)進(jìn)行跟蹤審計(jì)，如在項(xiàng)目的投標(biāo)階段，基于BIM技術(shù)可通過造價(jià)大數(shù)據(jù)庫對價(jià)格進(jìn)行查詢，并通過BIM技術(shù)計(jì)算出最終的成本；在項(xiàng)目的施工階段基于BIM的三維模型，并結(jié)合造價(jià)大數(shù)據(jù)技術(shù)計(jì)算出各類工程的工程量，并根據(jù)市場價(jià)格及時(shí)采取預(yù)購措施，減小工程成本；在項(xiàng)目竣工完成后基于BIM技術(shù)結(jié)合造價(jià)大數(shù)據(jù)技術(shù)對工程進(jìn)行儲(chǔ)存與云上傳，為以后的相似工程提供可靠的數(shù)據(jù)參考。造價(jià)大數(shù)據(jù)可以預(yù)測市場價(jià)格走勢，制定科學(xué)合理的采購方案，降低材料采購和庫存成本，BIM技術(shù)可以提前策劃任意節(jié)點(diǎn)、時(shí)間、工程量，制定人、材、機(jī)等資源調(diào)配方案，控制工程動(dòng)態(tài)成本，使兩者進(jìn)行結(jié)合可以做到資金的可控性，方案的可行性等(見圖2)。

現(xiàn)如今，我國工程建設(shè)資料管理單位，管理系統(tǒng)各式各樣，有的先進(jìn)，有的傳統(tǒng)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式大多不盡相同，企業(yè)之間進(jìn)行資料交流與傳輸?shù)倪^程中難免造成由于數(shù)據(jù)格式的不同，數(shù)據(jù)接收出現(xiàn)偏差。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差的時(shí)候，工程造價(jià)數(shù)據(jù)一般為海量級別，從業(yè)人員不得不進(jìn)行手工統(tǒng)計(jì)分析，造成巨大的工作量，對企業(yè)的發(fā)展帶來阻礙。而通過BIM技術(shù)結(jié)合工程造價(jià)大數(shù)據(jù)技術(shù)，將會(huì)避免這樣的麻煩，在工程的生命周期中，大數(shù)據(jù)技術(shù)會(huì)做到對數(shù)據(jù)的合理分析處理細(xì)化，在傳輸?shù)倪^程中做到對上下游之間傳輸進(jìn)行自動(dòng)兼容，自動(dòng)分類處理，對數(shù)據(jù)的合理細(xì)化具有重大意義。

4 結(jié)語

為了解決目前工程造價(jià)面臨的工程數(shù)據(jù)量大、工程數(shù)據(jù)種類繁雜以及穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，本文在工程數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，以某市城區(qū)生活用水改造工程為依托通過混沌人工魚群算法從該工程概況、工程量、造價(jià)費(fèi)用等方面構(gòu)建項(xiàng)目級造價(jià)數(shù)據(jù)體系，并進(jìn)一步提出工程造價(jià)大數(shù)據(jù)應(yīng)用流程，為工程造價(jià)數(shù)據(jù)采集提供借鑒意義；并提出將造價(jià)大數(shù)據(jù)技術(shù)與BIM技術(shù)、云平臺(tái)相結(jié)合，進(jìn)一步降低大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的無縫對接和上下游數(shù)據(jù)的安全準(zhǔn)確傳輸和對比分析，使工程造價(jià)管理工作呈現(xiàn)出劃時(shí)代的進(jìn)步，最大限度實(shí)現(xiàn)無紙化辦公、減少社會(huì)資源消耗、提高造價(jià)工作效率。