基于AI識別技術(shù)的造價(jià)編制一體化系統(tǒng)

朱 偉 陳思羽 唐 皓

中國石油工程建設(shè)有限公司西南分公司, 四川 成都 610041

0 前言

隨著我國石油天然氣行業(yè)的飛速發(fā)展,作為基礎(chǔ)性的油氣田地面建設(shè)工程顯得尤為重要。石油天然氣行業(yè)屬于技術(shù)密集、資金密集、風(fēng)險(xiǎn)密集型行業(yè),而作為項(xiàng)目管理核心和關(guān)鍵內(nèi)容的工程造價(jià)管理在石油天然氣工程管理中意義重大。GB 50500-2013《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》指明了“業(yè)主統(tǒng)一工程量、企業(yè)自主報(bào)價(jià)、市場形成價(jià)格”的工程造價(jià)發(fā)展方向[1-3]。充分利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),通過人工智能(Artificial Intelligence,AI)及大數(shù)據(jù)技術(shù),規(guī)范設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料標(biāo)準(zhǔn)模板,創(chuàng)建行業(yè)造價(jià)編制一體化系統(tǒng)平臺,有效提高工程造價(jià)管理工作的質(zhì)量和效率,增加企業(yè)核心競爭力,已成為造價(jià)管理工作的必然發(fā)展。

1 造價(jià)編制一體化系統(tǒng)開發(fā)背景

近年來,中國石油天然氣集團(tuán)公司為加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目投資管理,合理確定并有效控制工程造價(jià),提高投資效益,先后修編了概算指標(biāo)、預(yù)算定額、機(jī)械臺班定額等計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并于2017年初發(fā)布了石油建設(shè)項(xiàng)目工程量清單編制規(guī)則,對現(xiàn)階段及較長時(shí)期內(nèi)的石油天然氣工程造價(jià)工作提出了更嚴(yán)格細(xì)致的要求[4-8]。目前,行業(yè)內(nèi)尚沒有能滿足清單概算編制的設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料的規(guī)范化模板,造價(jià)工作的信息化和智能化程度弱。為進(jìn)一步提高石油天然氣工程造價(jià)管理工作信息化,加強(qiáng)工程造價(jià)工作的過程質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理,減輕造價(jià)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工程造價(jià)文件的編審效率及質(zhì)量,加大設(shè)備材料價(jià)格等信息資源的有效利用,及時(shí)分類統(tǒng)計(jì)石油天然氣工程造價(jià)數(shù)據(jù),創(chuàng)建工程建設(shè)公司具有競爭力的造價(jià)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、信息化,中國石油工程建設(shè)有限公司西南分公司(以下簡稱CPECC西南分公司)開發(fā)了基于AI識別技術(shù)的造價(jià)編制一體化系統(tǒng)。

2 造價(jià)編制一體化系統(tǒng)主要功能

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)分造價(jià)管理平臺和工程造價(jià)編制軟件兩部分。

造價(jià)管理平臺的主要功能包括CPECC西南分公司工程造價(jià)業(yè)務(wù)管理、造價(jià)數(shù)據(jù)管理。將工程項(xiàng)目造價(jià)工作(包括估/概(預(yù))算、清單編制的招投標(biāo)文件、設(shè)備材料價(jià)格庫、指標(biāo)定額庫、各地區(qū)造價(jià)文件、指標(biāo)數(shù)據(jù)庫等)置于平臺上進(jìn)行管理，同時(shí)建立起集中、共享的造價(jià)信息數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行分級授權(quán)查詢和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督,實(shí)現(xiàn)造價(jià)管理規(guī)范化、信息化的目標(biāo)。

工程造價(jià)編制軟件主要包括石油天然氣工程造價(jià)文件的編制、招投標(biāo)清單的編制。通過規(guī)范設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料模板、對石油天然氣項(xiàng)目的工程量清單及指標(biāo)定額進(jìn)行分解,數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,在工程造價(jià)編制軟件中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)導(dǎo)入,智能識別設(shè)計(jì)文件匹配工程特征實(shí)現(xiàn)定額、指標(biāo)的自動(dòng)匹配以及工程量清單自動(dòng)組價(jià),并自動(dòng)匹配設(shè)備材料價(jià)格庫中的價(jià)格,滿足工程造價(jià)文件編制過程中的智能自動(dòng)生成,實(shí)現(xiàn)造價(jià)編制工作標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的目標(biāo)。

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了造價(jià)工作管理與生產(chǎn)的無縫對接,分工明確,功能齊全,并充分利用網(wǎng)絡(luò)云平臺等資源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同異地辦公,離線在線并軌工作,實(shí)現(xiàn)造價(jià)編制工作在該系統(tǒng)的可操作性及實(shí)用性。同時(shí),本系統(tǒng)在開發(fā)中對工程信息、設(shè)計(jì)資料、造價(jià)成果等數(shù)據(jù)都進(jìn)行了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,能快速融合分公司級的項(xiàng)目管理平臺,避免信息孤島的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同源化,為大數(shù)據(jù)時(shí)代油氣企業(yè)積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 AI識別技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展和人工智能的多領(lǐng)域應(yīng)用,各行業(yè)工程造價(jià)管理出現(xiàn)了新特點(diǎn)和新發(fā)展方向[9]。特別是近年來,在建筑信息化(BIM)環(huán)境下,工程造價(jià)管理也快步向信息技術(shù)靠攏[10-14]。石油天然氣行業(yè)工程設(shè)計(jì)工作涉及專業(yè)較多,不同的設(shè)計(jì)公司對設(shè)計(jì)專業(yè)的定義、設(shè)計(jì)界面的劃分都不一致,國內(nèi)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此,不同的設(shè)計(jì)公司對設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料的內(nèi)容、形式、深度等要求都不太一致,形成了行業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)壁壘。在工程造價(jià)編制工作中,傳統(tǒng)的工作任務(wù)面對面分發(fā),人工錄入資料,逐條套定額取費(fèi)和價(jià)格信息等造價(jià)工作都可以在AI識別技術(shù)的幫助下,逐步被調(diào)整取代。

3.1 規(guī)范造價(jià)數(shù)據(jù)流——AI識別技術(shù)的核心

3.1.1 規(guī)范設(shè)計(jì)資料交接模板

技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的有效結(jié)合才能促成項(xiàng)目投資效益的最大化。石油天然氣工程內(nèi)容復(fù)雜,設(shè)計(jì)工作量大,設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料形式多樣,且內(nèi)容存在一定的交叉重復(fù),導(dǎo)致處于設(shè)計(jì)工作工期末端但又最重要的經(jīng)濟(jì)專業(yè)任務(wù)重、工期緊,過程和成果文件質(zhì)量問題頻頻出現(xiàn)。規(guī)范造價(jià)數(shù)據(jù)流,其核心就是對設(shè)計(jì)資料交接內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,規(guī)范設(shè)計(jì)專業(yè)的分工界面、資料交接形式、深度、內(nèi)容等。從造價(jià)工作需求倒推技術(shù)資料交接內(nèi)容,而優(yōu)化設(shè)計(jì)資料交接又能有效推進(jìn)工程造價(jià)管理工作,優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì),提高設(shè)計(jì)工作整體項(xiàng)目管理水平。

CPECC西南分公司在開發(fā)造價(jià)編制一體化系統(tǒng)過程中,提出了“規(guī)范造價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”理念,從工程造價(jià)數(shù)據(jù)源頭——設(shè)計(jì)專業(yè)交接經(jīng)濟(jì)資料出發(fā),創(chuàng)新性提出了“設(shè)計(jì)專業(yè)經(jīng)濟(jì)資料交接標(biāo)準(zhǔn)模板”的概念,在不增加設(shè)計(jì)人員工作量的情況下,開發(fā)了70余套標(biāo)準(zhǔn)模板,涵蓋名稱、規(guī)格型號、數(shù)量、特征描述等能滿足清單/概算編制所需的相關(guān)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了造價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)范化,為后期系統(tǒng)中所構(gòu)建的設(shè)計(jì)資料的自動(dòng)導(dǎo)入、指標(biāo)定額自動(dòng)套用、造價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫有效積累奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.1.2 規(guī)范造價(jià)定額指標(biāo)庫

結(jié)合設(shè)計(jì)資料交接模板中涉及的工作內(nèi)容、特征描述等相關(guān)屬性,對石油天然氣工程量清單及概算指標(biāo)進(jìn)行分解,按設(shè)計(jì)專業(yè)形成清單和指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,并建立與設(shè)計(jì)資料中各項(xiàng)目特征信息的映射關(guān)系,基本實(shí)現(xiàn)概算指標(biāo)自動(dòng)與資料交接標(biāo)準(zhǔn)模板的匹配,建立指標(biāo)定額自動(dòng)套用指引庫,為智能套用定額做準(zhǔn)備。

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備材料價(jià)格庫

設(shè)備材料價(jià)格在石油天然氣工程投資中占工程費(fèi)用的60%以上,完善設(shè)備材料價(jià)格庫,對提高石油天然氣工程造價(jià)精度具有重要意義。通過將中國石油天然氣集團(tuán)公司發(fā)布的設(shè)備材料價(jià)格信息、各地區(qū)公司信息價(jià)、地材價(jià)格、歷史工程中設(shè)備材料價(jià)格等信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,建立設(shè)備材料價(jià)格庫,為智能上價(jià)做準(zhǔn)備。

3.2 自動(dòng)套定額組價(jià)——AI識別技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)資料與經(jīng)濟(jì)專業(yè)數(shù)據(jù)流的無縫交互后,可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)導(dǎo)入,最大程度減少造價(jià)文件輸入工作量,同時(shí)可確保設(shè)計(jì)資料與造價(jià)文件的一致性,減少人為因素造成的工程量誤差。在造價(jià)編制一體化系統(tǒng)中,建立指標(biāo)定額自動(dòng)套用指引庫,通過調(diào)用設(shè)計(jì)資料,實(shí)現(xiàn)指標(biāo)定額的自動(dòng)套用、清單自動(dòng)組價(jià),通過調(diào)用匹配數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備、主材價(jià)格,實(shí)現(xiàn)價(jià)格自動(dòng)調(diào)用的功能。

開發(fā)工程量清單計(jì)價(jià)模式下概算指標(biāo)自動(dòng)套用、清單與指標(biāo)工程量相互匹配的算法,通過AI識別的方法,實(shí)現(xiàn)估/概算文件自動(dòng)生成。

3.3 軟件無障礙交互——AI識別技術(shù)的延伸

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)采用XML標(biāo)記語言對工程信息、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料模板、工程量清單、概算指標(biāo)等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,建立通用的工程造價(jià)文件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)在不同的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件間的無障礙交互,為大數(shù)據(jù)時(shí)代工程造價(jià)行業(yè)數(shù)據(jù)庫的積累創(chuàng)立基礎(chǔ)。

4 造價(jià)編制一體化系統(tǒng)創(chuàng)新

4.1 工程造價(jià)管理工作動(dòng)態(tài)可控

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)構(gòu)建造價(jià)管理平臺與工程造價(jià)編制軟件,利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和設(shè)計(jì)的相關(guān)指引庫,從管理與生產(chǎn)的多維角度,實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)任務(wù)的動(dòng)態(tài)可控。系統(tǒng)整合了造價(jià)編制從項(xiàng)目立項(xiàng)至文件出版整個(gè)編審流程,保留過程文件,實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量可控及無紙化辦公。

4.2 工程造價(jià)編制工作的智能處理

通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)資料交接模板,造價(jià)編制一體化系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)用設(shè)計(jì)文件,實(shí)現(xiàn)定額、清單及設(shè)備材料價(jià)格的自動(dòng)套用和組價(jià)，并可實(shí)現(xiàn)簡單更換定額庫,滿足符合國家及行業(yè)編制規(guī)定的不同行業(yè)造價(jià)文件的編制。同時(shí),工程造價(jià)編制軟件除能滿足國內(nèi)項(xiàng)目造價(jià)文件編制外,還能滿足中亞、拉美、非洲等國外項(xiàng)目造價(jià)文件編制,通過自定義報(bào)表,能出版英、俄、西等外文文件,極大減輕造價(jià)編制人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率與質(zhì)量。

4.3 工程造價(jià)數(shù)據(jù)信息化程度提高

石油天然氣工程造價(jià)管理的信息化建設(shè),主要是指在石油天然氣工程造價(jià)管理過程中,充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),借助于互聯(lián)網(wǎng),對石油企業(yè)的資源與造價(jià)管理理念進(jìn)行有效結(jié)合,建立一個(gè)資源信息建設(shè)平臺,進(jìn)而對石油企業(yè)的造價(jià)管理業(yè)務(wù)流程與信息流程進(jìn)行不斷優(yōu)化,并為企業(yè)的發(fā)展提供更準(zhǔn)確、更有效、動(dòng)態(tài)化的石油天然氣工程造價(jià)信息和管理業(yè)務(wù)操作平臺[15-18]。

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)在系統(tǒng)框架、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、指引匹配算法等均形成了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)流間的無縫交互,可集成管理平臺與操作軟件中的數(shù)據(jù),自動(dòng)生成、分析、統(tǒng)計(jì)造價(jià)指標(biāo),并提供可視化數(shù)據(jù),且可以動(dòng)態(tài)調(diào)整,有效提高工程造價(jià)數(shù)據(jù)信息化。

5 結(jié)論

造價(jià)編制一體化系統(tǒng)結(jié)合大數(shù)據(jù)理念,實(shí)現(xiàn)了造價(jià)工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、信息化,已完成系統(tǒng)封裝,并已成功應(yīng)用于20余項(xiàng)國內(nèi)外油氣田地面工程造價(jià)工作。經(jīng)測試,該系統(tǒng)的應(yīng)用能促進(jìn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的整體效率提高10%以上。同時(shí),造價(jià)編制一體化系統(tǒng)在中國石油天然氣集團(tuán)公司造價(jià)業(yè)務(wù)主管部門和各相關(guān)設(shè)計(jì)單位測試和演示中,也得到一致好評。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代,借助AI識別技術(shù),將傳統(tǒng)工程造價(jià)工作推向信息化、智能化是全體造價(jià)人員的奮斗目標(biāo)，造價(jià)編制一體化系統(tǒng)走出了關(guān)鍵和基礎(chǔ)的第一步。隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展,工程造價(jià)工作的行業(yè)壁壘及地區(qū)限制終將破除,將AI識別技術(shù)應(yīng)用到工程造價(jià)工作中,將解放工程造價(jià)人員從初級定額套錄工作到造價(jià)數(shù)據(jù)庫的歸納整理維護(hù)和造價(jià)指標(biāo)水平深度分析工作,有助于全行業(yè)造價(jià)水平的整體提升。