基于大數(shù)據(jù)的項目成本預(yù)算

李小花

（湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410200）

0 引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，世界進入互聯(lián)網(wǎng)全球化時代，很多行業(yè)的營銷行為都開始基于大數(shù)據(jù)運算分析的指導(dǎo)在運行。在大數(shù)據(jù)的思維和技術(shù)支持下，可以提高各行業(yè)的運作效率和執(zhí)行質(zhì)量，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益[1]。信息社會中，互聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點數(shù)量的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)信息量與日俱增。大數(shù)據(jù)技術(shù)就是在這些數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上進行信息的挖掘、收集、操作、輸入和輸出，將海量信息有序化管理，并統(tǒng)計、挖掘出有價值的信息，供決策參考[2]。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，許多行業(yè)得以更快速的發(fā)展。工程類項目在規(guī)劃、設(shè)計、實施等過程中會產(chǎn)生許許多多的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息蘊含著大量有價值的深層信息，例如項目成本會計預(yù)算就可以在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行推理和編制[3]。項目工程的成本預(yù)算是在項目立項前期對全周期可能要消耗的成本和資源進行預(yù)測，以便科學(xué)地投入生產(chǎn)資料，實現(xiàn)最佳水平的收益回報。通過分析項目特點，參照歷史類似項目，進行預(yù)估，產(chǎn)生的估值結(jié)果越接近于真實情況，對項目的管理和統(tǒng)籌運作越有利。該文利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對項目成本預(yù)算方法進行優(yōu)化，以提升項目成本預(yù)算的準(zhǔn)確性和工作效率。

1 基于大數(shù)據(jù)的項目成本會計預(yù)算方法

1.1 基于BIM大數(shù)據(jù)模型設(shè)計項目成本會計預(yù)算方法

項目成本會計預(yù)算離不開項目的組成，因此該文建立在BIM數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，引入大數(shù)據(jù)分析，以機器智慧彌補人員的經(jīng)驗不足和低級錯誤，建立全面、科學(xué)的項目成本預(yù)算?；贐IM大數(shù)據(jù)的項目成本會計預(yù)算方法的計算成果以IFC為最終標(biāo)準(zhǔn)[4]。造價人員在利用計算機軟件進行預(yù)算時，軟件自動識別數(shù)據(jù)信息進行提取，利用BIM對數(shù)據(jù)進行加工，得到以IFC為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)的提取獲得項目設(shè)計信息和項目自身的數(shù)據(jù)信息，再由造價人工進行人工添加，將預(yù)算中所需要的施工信息進行整合補充[5]。再以項目的設(shè)計數(shù)據(jù)、項目自身的信息數(shù)據(jù)、后期造價人員手動添加的施工信息為基礎(chǔ)，利用計算機軟件對這些數(shù)據(jù)進行整合，根據(jù)項目設(shè)定計算規(guī)則進行成本預(yù)算。最后將預(yù)算結(jié)果導(dǎo)出并利用IFC儲存。

在上述的項目成本預(yù)算的方法基礎(chǔ)上，再將基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的成本預(yù)算結(jié)果信息模型、基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的成本預(yù)算設(shè)計信息模型、基于本體的成本預(yù)算規(guī)范語義模型這三個信息模型融合進來。對項目成本會計預(yù)算方法進行進一步優(yōu)化。特別是這三個模型中的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的成本預(yù)算設(shè)計信息模型，該模型能夠使項目成本會計預(yù)算方法中的IFC標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計的BIM+大數(shù)據(jù)模型中，從中對數(shù)據(jù)信息進行專項識別、提取。

1.2 項目成本會計BIM大數(shù)據(jù)預(yù)算方法功能模塊設(shè)計

1.2.1 BIM大數(shù)據(jù)成本預(yù)算數(shù)據(jù)管理子模塊

項目成本信息輸入配置。對從BIM+大數(shù)據(jù)-R 平臺中所提取的項目施工IFC數(shù)據(jù)進行分類儲存。然后對以往所有項目的成本信息按類目精準(zhǔn)識別，將項目設(shè)計方案和項目人員資料等信息進行整理分析，形成對應(yīng)細目的參考成本，分別儲存[6]。該模塊能夠從項目方案設(shè)計的IFC 數(shù)據(jù)中自主識別成本預(yù)算所需要的數(shù)據(jù)信息，并進行分類提取。然后通過該模塊將這些數(shù)據(jù)信息進行OWL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。項目成本信息輸出配置。在造價人員對項目成本會計預(yù)算進行計算得出最終結(jié)果之后，該模塊可以將數(shù)據(jù)結(jié)果通過BIM+大數(shù)據(jù)-R 平臺進行轉(zhuǎn)換，以IFC 數(shù)據(jù)形式進行輸出。還能夠?qū)⑤敵龅臄?shù)據(jù)進行分類填寫進項目報表中，便于后期工作的開展[7]。

1.2.2 項目BIM大數(shù)據(jù)報表整合功能子模塊

該子模塊的主要功能是對該文所設(shè)計的基于BIM+大數(shù)據(jù)的項目成本會計預(yù)算方法中所輸出的數(shù)據(jù)進行報表整合，對成本預(yù)算所需要的數(shù)據(jù)進行編制整合，具體操作如下：1）項目設(shè)計方案數(shù)據(jù)報表整合。對項目設(shè)計方案中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行整理，自動填寫到報表中進行分類。該模塊可以選擇自動填寫和人工填寫兩種數(shù)據(jù)編輯方法，授權(quán)造價人員對數(shù)據(jù)進行修改，并及時補充成本預(yù)算中所需要的數(shù)據(jù)。2）其他項目產(chǎn)品的清單編制。該功能模塊作為BIM＋大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息庫，是所有信息的存儲索引，更是大數(shù)據(jù)挖掘計算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。3）措施項目及其他項目的數(shù)據(jù)報表整合。通過該模塊可以將數(shù)據(jù)進行人工輸入，根據(jù)造價人員所需要的分類對數(shù)據(jù)進行編制。

1.2.3 BIM大數(shù)據(jù)項目成本預(yù)算自動計算功能子模塊

該子模塊的主要功能是以BIM大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對項目成本預(yù)算的技術(shù)費用進行自動計算。然后將計算結(jié)果通過BIM大數(shù)據(jù)成本預(yù)算數(shù)據(jù)管理子模塊輸出，利用項目BIM大數(shù)據(jù)報表整合功能子模塊將輸出數(shù)據(jù)進行編制，成為相對應(yīng)的數(shù)據(jù)報表[8]。具體功能如下：1）項目成本定額子目套用。對所需要進行成本預(yù)算的項目進行自動化編排，選擇數(shù)據(jù)中的有用信息進行提取。分為人工輸入和自動輸入兩種方式對信息進行編輯。授權(quán)造價人員對數(shù)據(jù)進行修改，并及時補充成本預(yù)算中所需要的數(shù)據(jù)。2）造價預(yù)算數(shù)據(jù)計算。以第一步數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對項目所需成本消耗、人工消耗等數(shù)據(jù)資料進行綜合整理，并對這些數(shù)據(jù)結(jié)合起來的總額進行計算。3）項目成本金額預(yù)算。在對當(dāng)前市場用料的價格進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，對所需成本預(yù)算的項目中的材料等進行分類，并對單個分類組分進行計算，最后將計算結(jié)果匯總輸出。

當(dāng)項目方案通過該文所設(shè)計的方法的這三個子模塊進行計算后，能夠?qū)椖抗こ讨械拇蟛糠殖杀具M行單價計算和匯總計算。為了兼顧特殊情況，設(shè)置修正數(shù)據(jù)功能，以便更加符合實際進展的情況，還有個別項目的成本需要通過造價人員手動對數(shù)據(jù)進行填寫、校正，再分為人工計算和自動計算兩種方式對數(shù)據(jù)進行計算。同時授權(quán)造價人員對數(shù)據(jù)進行實時修改，并及時補充成本預(yù)算中所需要的數(shù)據(jù)。

2 實驗論證分析

該文所設(shè)計的方法在4個實際工程中進行實際運用，驗證其效果。

2.1 試驗準(zhǔn)備及過程

該文所設(shè)計的方法以BIM+大數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)對項目成本進行預(yù)算。以BIM -Estimate 2.0和BIM -Estimate 3.0平臺為基礎(chǔ)平臺。首先利用BIM對數(shù)據(jù)進行加工，得到以IFC為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。再將數(shù)據(jù)通過BIM大數(shù)據(jù)成本預(yù)算數(shù)據(jù)管理子模塊，對從平臺中所提取的項目施工IFC數(shù)據(jù)進行分類儲存，提取項目信息，將項目設(shè)計方案和項目人員資料等信息進行整理，分別儲存。造價人員通過該模塊對項目成本會計預(yù)算進行計算得出的最終結(jié)果通過BIM+大數(shù)據(jù)-R平臺進行轉(zhuǎn)換，以IFC數(shù)據(jù)形式進行輸出。然后對項目設(shè)計方案中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行整理，自動填寫到報表中進行分類，通過項目BIM大數(shù)據(jù)報表整合功能子模塊進行人工數(shù)據(jù)輸入，根據(jù)造價人員需要的分類對數(shù)據(jù)進行編制。最后將分類后的需要進行成本預(yù)算的項目數(shù)據(jù)進行自動化編排，選擇其中的有用信息進行提取。對項目所需成本消耗、人工消耗等數(shù)據(jù)資料進行綜合整理，并對這些數(shù)據(jù)結(jié)合起來的總額進行計算，再根據(jù)當(dāng)前用料的市場價格進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，對所需成本預(yù)算的項目中的材料等進行分類計算，最后將計算結(jié)果匯總輸出。

2.2 結(jié)果分析

通過上述流程，將計算結(jié)果輸出，對比清單項目定額子目套用的數(shù)據(jù)結(jié)果，通過造價人員人工編排對輸出數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。清單項目套用及定額子目套用可視為分類過程，可采用F值來評估其分類效果。F值可通過混淆矩陣來解釋并計算，如表1所示。針對某一項目消耗成本或定額子目 X，對項目成本進行分類會有4種情況。通過表1可以明顯看出，理論上當(dāng)TP和TN的值越來越大時，F(xiàn)P和FN的值則會越來越小，整體呈現(xiàn)反函數(shù)的趨勢。但在實際操作時會發(fā)現(xiàn)，如果對數(shù)據(jù)進行寬泛地分類，隨著TP值不斷增大，F(xiàn)N值不斷減少，同樣的，此時當(dāng)FP值越來越大，TN的值則會越來越小。若此時進行反向操作，也會成立。所以，通過精確率（Precision，簡記為 P）和召回率（Recall，簡記為 R）來對“正確被分類為 X 的個數(shù)（TP）占被分類為 X 的總個數(shù)（TP+FP）的比例”和“正確被分類為 X 的情況的個數(shù)占實際屬于X的總個數(shù)（TP+FN）”來進行計算。最后通過精確率及召回率的調(diào)和平均值 F 值來綜合評估分類效果。

表1 針對某一項目消耗成本或定額子目 X 的混淆矩陣

在前面的實驗中，采用該文所設(shè)計的方法，以BIM+大數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)對四個項目成本進行預(yù)算。對項目消耗成本及定額子目套用的數(shù)據(jù)進行計算，將計算出的精確率、召回率和評估分類結(jié)果的數(shù)據(jù)進行輸出。通過對精確率、召回率和評估分類結(jié)果這三種數(shù)據(jù)的分析，可以系統(tǒng)地對該文所設(shè)計的方法的應(yīng)用效果進行說明。進行實驗的四個項目均在BIM -Estimate 3.0的平臺中進行操作。

BIM -Estimate 3.0平臺能夠?qū)椖康淖陨碓O(shè)計中的包括項目數(shù)據(jù)的編碼、項目分類的名稱、項目設(shè)計所需要的設(shè)備名稱等信息進行優(yōu)化，方便對項目成本進行預(yù)算。通過造價人員的個人習(xí)慣進行規(guī)則編制，形成造價人員專屬操作系統(tǒng)。在BIM -Estimate 3.0造價人員成本預(yù)算規(guī)范維護界面中，造價人員根據(jù)個人形成體系進行設(shè)置。系統(tǒng)規(guī)范設(shè)置以白色的長方形為界面背景顯示，分為幾個顯示區(qū)域，分別為所需項目的分類名稱、定額子目、待計算項目名稱等信息。兩者為上下從屬關(guān)系。通過箭頭對這些分類信息的所屬方向進行指向。如圖1所示，造價人員利用BIM -Estimate 3.0平臺對這些項目分類信息進行及時添加和分析。便于提高預(yù)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在造價人員對項目預(yù)算添加新數(shù)據(jù)時，BIM -Estimate 3.0平臺能夠根據(jù)新數(shù)據(jù)的名稱對數(shù)據(jù)進行分類，直接將頁面調(diào)整為分類后的模塊格式。方便造價人員對數(shù)據(jù)進行操作。對新數(shù)據(jù)的分散性進行識別，找出過往數(shù)據(jù)中與新數(shù)據(jù)相關(guān)的項目數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的包容關(guān)系進行自動調(diào)配。當(dāng)數(shù)據(jù)設(shè)置完畢后，將相關(guān)數(shù)據(jù)進行輸出保存到計算機終端，并對項目整體信息進行自動更新。

BIM -Estimate 3.0平臺能夠?qū)⑤斎氲腂IM+大數(shù)據(jù) 模型進行IFC格式化處理，對所需要進行成本預(yù)算的項目信息進行識別歸類。對項目的信息進行歸類處理后將項目數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為WEXBIM+大數(shù)據(jù)文件，將原始數(shù)據(jù)文件進行信息化操作，自動將數(shù)據(jù)填入表單中。四個項目通過該文所設(shè)計的方法進行預(yù)算后輸出的文件大小如表2所示。因為BIM -Estimate 3.0平臺是通過B/S進行架構(gòu)的，瀏覽器端的三維模型顯示需要考慮瀏覽器環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)條件的限制。所以，WEXBIM文件的大小應(yīng)盡可能優(yōu)化，以便于瀏覽器顯示及網(wǎng)絡(luò)傳輸。從表2數(shù)據(jù)可以看出，四個項目在通過該文所設(shè)計的方法進行項目成本預(yù)算后，輸出的WEXBIM+大數(shù)據(jù)文件大小遠遠小于項目初始文件。一方面大大減少了數(shù)據(jù)構(gòu)成的煩瑣度，提高了預(yù)算的精確度，一方面避免了由于文件所占內(nèi)存過大而導(dǎo)致的傳輸緩慢的現(xiàn)象。綜上所述，通過表2可以看出，經(jīng)過該文所設(shè)計的方法處理后，數(shù)據(jù)信息的文件大小明顯的降低了，方便造價人員對缺失信息的及時補充。大大提到了項目成本會計預(yù)算的工作效率。

表 2 各項目通過進行預(yù)算后輸出的文件大小

圖2 添加概念對話框

3 結(jié)語

該文所設(shè)計的方法基于BIM+大數(shù)據(jù)對項目成本進行預(yù)算。提高預(yù)算的效率減少時間，為項目方案提供充足的時間進行改進。利用BIM+大數(shù)據(jù)模型對缺失的數(shù)據(jù)進行及時補充，并根據(jù)項目的大數(shù)據(jù)特點自動生成數(shù)據(jù)供造價人員參考。大大縮短了造價人員對項目成本預(yù)算的時間，提高了效率。但由于時間的限制，該文所設(shè)計的方法還應(yīng)在今后的實踐運用中不斷地完善。