鐵路工程技術經濟指標分析系統(tǒng)研發(fā)設想

韓榮華

（中鐵第六勘察設計院集團有限公司 高級工程師，天津 300308）

0 引言

按照鐵路建設項目的設計文件編制要求，工程經濟專業(yè)的概預算專篇文件需要對項目的主要技術經濟指標進行分析，要說明各類工程費用所占比重，對一些突出偏低、偏高的費用的指標應進行原因說明，同時文件后要附 “技術經濟指標統(tǒng)計表”（以下簡稱“統(tǒng)計表”）。而在《鐵路基本建設工程設計概（預）算編制辦法》（TZJ 1001—2017）（國鐵科法〔2017〕30 號）（以下簡稱《30 號文編制辦法》）的附表“概（預）算表格”中也列出了統(tǒng)計表的具體內容和相關要求。通過對一個項目技術經濟指標統(tǒng)計表的解讀，基本上可以了解一個項目完整的工程特征和工程投資情況，并在此基礎上對項目進行投資分析，但前提是要保證統(tǒng)計表的準確性并存有相當數(shù)量的同類數(shù)據(jù)為參照。以往編制統(tǒng)計表這項工作常常是人工手動來完成的，主要是由于其基礎數(shù)據(jù)離散、涉及專業(yè)多、數(shù)據(jù)采集面廣等原因造成無法通過計算機手段來進行統(tǒng)計。隨著鐵路勘察設計等各項工作信息化進程的不斷進步，給這項工作也創(chuàng)造了實現(xiàn)信息化的基礎條件。本文就是對工作內容進行剖析，結合目前勘察設計技術條件，對技術經濟指標統(tǒng)計的工作方法進行信息化嘗試，提出初步構想，供同行探討。

1 傳統(tǒng)工作方法存在的主要問題

由《30號文編制辦法》可以看出，統(tǒng)計表包含項目的主要技術條件、工程數(shù)量、數(shù)量指標、單線工程費用、費用指標等內容。編制統(tǒng)計表除了采集工程概預算中相關費用及指標數(shù)據(jù)之外，還需要采集線路、站場、路基、橋梁、隧道等多個專業(yè)的工程數(shù)量數(shù)據(jù)，也是因此使得目前所能采用的工作方法只能是依靠人工的方法手動進行統(tǒng)計。傳統(tǒng)方法工作量大、效率低、質量難以保證，并且在項目之間進行橫向對比分析等工作也非常不方便，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 基礎數(shù)據(jù)采集工作量大、效率低

統(tǒng)計表所需要的基礎數(shù)據(jù)一部分來自相關專業(yè)提供的各種工程數(shù)量，一般情況下從設計圖紙或者專業(yè)工程數(shù)量的計算表格中獲取；另一部分來自工程經濟專業(yè)的設計成果，一般為設計概預算及相關匯總表。數(shù)據(jù)總量非常龐大且格式各樣，基礎數(shù)據(jù)非常分散。統(tǒng)計表中的數(shù)據(jù)就是從這樣一個龐大的數(shù)據(jù)量中直接或間接（如分類統(tǒng)計匯總）提取出來，再按照一定的邏輯關系進行計算、分類、統(tǒng)計、匯總，才能夠得出最終統(tǒng)計的結果。這種情形就造成了數(shù)據(jù)采集困難，出錯率較高，效率也低下，并且最終得出結果的可追溯性差，難以直觀地顯示問題所在。以墩臺為例，與墩臺有關的統(tǒng)計結果有四個，總圬工方量、每延米圬工方量、墩臺投資、每圬工方指標，需要采集的基礎數(shù)據(jù)及來源為：所有橋梁墩臺的圬工方量合計來自工程數(shù)量表并進行合計，所有橋梁長度合計來自工程數(shù)量表并進行合計，所有橋梁墩臺投資合計來自單項概預算表并進行合計，最后再進行每延米指標或每圬工方指標的計算。

1.2 校核和審查工作量大

由于統(tǒng)計操作的整個過程基本上是 “人工”完成的，其精度和準確度勢必受到一定的限制，其設計質量很大程度上取決于工作人員的能力和責任心。同時，計算過程無法保留，對其成果進行校核和審查過程中，如有疑問，需從基礎資料查起，造成工作量較大，且會影響審查質量。還以墩臺為例，若墩臺圬工指標異常，則需要重新采集所有橋梁墩臺數(shù)量和概預算，并逐一分析其合理性，過程十分繁瑣。

1.3 存儲方式獨立、存儲介質落后，調用困難

傳統(tǒng)方式雖已經部分借助計算機技術進行工作、存儲，但普遍是存儲為word或excel版本，然后借助紙介使用。項目之間互相獨立，無法印證，并且查找數(shù)據(jù)困難，尤其是項目之間的對比，基本無法實現(xiàn)，給使用者造成很大不便。

2 實現(xiàn)信息化的基礎條件和可行性

目前鐵路工程概預算編制大多數(shù)都采用鐵路工程定額所研發(fā)的《鐵路工程投資控制系統(tǒng)》，軟件分為網(wǎng)絡版和單機版，二者的操作界面、數(shù)據(jù)存儲格式相同，成果文件相互通用。2006年8月起，網(wǎng)絡版軟件已經在國內各大鐵路設計院推廣使用。2007年8月起，單機版軟件也正式發(fā)布，使得更多的施工單位和建設單位也有了使用軟件的條件。

軟件自身包含可調整的章節(jié)目錄數(shù)據(jù)庫、材料數(shù)據(jù)庫、機械數(shù)據(jù)庫、設備數(shù)據(jù)庫、定額庫等基礎數(shù)據(jù)庫，通過錄入工程數(shù)量和選擇定額再生成項目定額數(shù)據(jù)庫，計算后形成單項概算、綜合概算、總概算及匯總數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫基于Microsoft SQL Server創(chuàng)建，格式統(tǒng)一且十分具有開放性和伸縮性，可以通過SQL語言對程序所生成的數(shù)據(jù)庫進行操作。同時投資控制系統(tǒng)軟件預留了二次開發(fā)條件，為進一步信息化開發(fā)創(chuàng)造條件。

3 指標分析系統(tǒng)應當具有的功能

3.1 技術經濟指標統(tǒng)計功能

系統(tǒng)首先應當實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能和計算功能。軟件通過對專業(yè)設計資料、工程概預算成果或過程資料進行分析、分類和匯總，抽取各個層次中技術經濟指標所需的有效數(shù)據(jù)，并在此基礎上進行簡單的運算，并將抽取或運算所得的數(shù)據(jù)輸入到指標數(shù)據(jù)庫中，最終形成項目技術經濟指標統(tǒng)計表。

3.2 技術經濟指標對比功能

系統(tǒng)還應當實現(xiàn)各項指標的對比功能。在不同項目之間、或不同的設計段落之間、或同類單項工程之間，對其各項指標進行對比，目的是了解其中的差異，找出設計的不同或查找投資差異的原因。

3.3 技術經濟指標分析功能

再進一步，在系統(tǒng)積累了大量項目的相關技術經濟指標數(shù)據(jù)之后，就為指標分析奠定了基礎。對于正在設計的項目，可以對各單項工程的基礎工程量或過程中概預算數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計并對比標準數(shù)據(jù)庫，就可以對各工程的數(shù)量指標、費用指標等內容進行不同層次的合理性分析對照，并篩選出偏差較大的異常數(shù)據(jù)重點分析，最終形成分析資料并輸出結果。

3.4 軟件的基本功能

系統(tǒng)還需要實現(xiàn)一些基本功能，例如友好的交互界面、項目管理功能、保密功能等。軟件還應當具有一定的可擴展性，以適應編制辦法和定額的升級，及以此為基礎數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)的更多需求。

4 系統(tǒng)研發(fā)的若干關鍵問題與解決方法

4.1 確定需分析的工程內容和指標

也就是所謂的要分析什么，同一個工程從不同的角度去理解，可以得到若干特征，這些特征有主次之分。以路基地段電纜槽為例，工程數(shù)量可以用長度做為計量單位，也可以用圬工方做為計量單位，并且都可以計算出指標。但是對于工程來說，僅僅了解其圬工指標并不能了解這類工程的具體情況，而了解其長度指標就可以確定其工程數(shù)量是否合理，因此其長度特征就是主要特征，也是要分析的目標。《30號文編制辦法》中已經列出了一個項目技術經濟指標統(tǒng)計表，但統(tǒng)計表的內容還是較為簡單，同時在統(tǒng)計過程中還需要一些過程中的數(shù)據(jù)進行傳遞，以保證原始數(shù)據(jù)與最終數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，使得數(shù)據(jù)具有可追溯性。同時因為鐵路工程的項目多、類別雜，所以確定每一項工程的正確的分析特征的工作量非常大，這也是系統(tǒng)研發(fā)的難點所在。

4.2 做好單項工程的分析

判斷一個鐵路項目的投資是否合理既需要從宏觀上把控，又需要從微觀上分析，因此軟件統(tǒng)計的成果需要能從這兩方面直觀讀取。單項工程作為項目的組成個體，是連接宏觀與微觀的紐帶。結合概預算編制條目，鐵路的單項工程基本按照工程類別劃分，路基、橋梁、隧道、軌道等等，在概預算編制過程中根據(jù)專業(yè)工程的不同類別劃分到不同章節(jié)，并且對不同的工點再做進一步劃分。另外橋梁和隧道作為鐵路的主要工程，還應當對每套單項概預算（單編或匯總）進行分析。原因是這類工程既有共性數(shù)據(jù)特征，還具有個性的工程內容，如橋梁的不同跨度的連續(xù)梁和隧道的不同等級的圍巖類別等，這些特征數(shù)據(jù)需要分別計算和匯總計算才能得出統(tǒng)計的基礎數(shù)據(jù)。單項工程分析是項目內部橫向對比、項目間對比和指標統(tǒng)計表的基礎，也是系統(tǒng)開發(fā)的一個重點內容。

4.3 項目數(shù)據(jù)標準化研究

由于項目特點不同，設計單位和人員不同，導致不同項目和不同專業(yè)的工程數(shù)量數(shù)據(jù)有差異，而工經設計成果中的綜合概算條目、單位也不能統(tǒng)一，造成條目數(shù)據(jù)內容不確定，而所有技術經濟指標統(tǒng)計、分析的數(shù)據(jù)均來源于工程數(shù)量表和概預算相關數(shù)據(jù)庫，這使得使用電算方法統(tǒng)計變得十分困難。如何解決此問題，也是項目技術經濟指標統(tǒng)計和分析的關鍵技術問題之一。經過對已有項目的分析，并綜合考慮以后對項目概預算編制的標準化要求，可以對項目章節(jié)條目及條目的單位、綜合概算、單項概算編制做統(tǒng)一的標準化規(guī)定。這樣能大大簡化軟件開發(fā)的難度，使得系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)有確定性和唯一性，能準確地獲取統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)，達到統(tǒng)計、分析的目標。

4.4 選用合適的數(shù)據(jù)計算模型

無論是需要統(tǒng)計的工程數(shù)量原始數(shù)據(jù)還是概預算成果數(shù)據(jù)，都具有一個特點“離散”，同一類型或同一特征的數(shù)據(jù)較少，而類型特征種類卻特別多，且多數(shù)數(shù)據(jù)還需要再次進行運算。如果在軟件開發(fā)時對于這類數(shù)據(jù)作為變量處理，則變量數(shù)量過于龐大，同時還需要滿足隨時增加或減少變量的要求，在軟件開發(fā)過程中幾乎是難以實現(xiàn)的，這也是軟件開發(fā)的難點之一。通過對統(tǒng)計表形式和數(shù)據(jù)獲取途徑的深度分析，可以通過參數(shù)變量的方式解決這一難題，即各種參數(shù)分別采用不同的變量代替，輸入的參數(shù)存在變量表中；需要增加參數(shù)時，只需要在系統(tǒng)中添加變量；計算時，系統(tǒng)根據(jù)計算公式中的變量名，查詢變量值進行計算；在需要增加數(shù)據(jù)時，添加參數(shù)變量即可，系統(tǒng)則不需要在程序和數(shù)據(jù)庫結構上做任何修改。例如路基區(qū)間鋼筋混凝土擋土墻工程，需要獲取的數(shù)據(jù)為工程數(shù)量、費用總額，需要計算的數(shù)據(jù)為每圬工方指標、每區(qū)間路基公里數(shù)量，這些內容可以通過下面的方式解決。見表1。

表1 區(qū)間鋼筋混凝土擋土墻技術經濟指標計算模型

5 結束語

在鐵路工程勘察設計的過程中，要高度重視投資分析工作在鐵路投資管理中的重要意義和作用。如果實現(xiàn)了投資分析的信息化，將大大提高工作效率，對已完或在建項目進行統(tǒng)計分析，并且建立龐大的鐵路項目工程數(shù)據(jù)庫，為進行中項目的投資分析及科學決策奠定堅實的基礎。按照以上所述的設想，通過對工程數(shù)量和概預算數(shù)據(jù)結構、內容和特點的分析，對其格式和數(shù)據(jù)進行標準化設計，并采用SQL和C#語言從中調取相關數(shù)據(jù)，在計算分析之后最終形成項目統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)庫，既可以打印出來裝訂成冊成為資料積累，又可以作為設計成果體現(xiàn)在設計專篇中，還可以在過程中進行橫縱向對比、查找原因等等工作。進一步還可以實現(xiàn)根據(jù)相關指標數(shù)據(jù)為項目前期工作做參考。筆者將會在構想后進行下一步實際研發(fā)，爭取這一系統(tǒng)能早日實現(xiàn)其功能。系統(tǒng)最終可實現(xiàn)的目標為：已完成項目的指標分析、歸檔；設計進行中的項目指標分析、對照，篩選指向不合理指標，控制單項工程投資，進而達到合理控制總工程投資的目的。