基于全流程分析的民用建筑工程造價控制方法

毛愛迪

摘要：當前的民用建筑工程造價控制方法，由于使用項目數據聚類能力較差，導致民用建筑工程特征指標提取結果異常，影響民用建筑工程造價控制效果的問題。針對這一問題，提出基于全流程分析的民用建筑工程造價控制方法。首先，使用全流程分析技術獲取更為全面的建筑工程造價信息，然后選取K均值聚類算法獲取民用建筑工程特征指標，最后構建TOPSIS造價控制模型，得到最終控制結果。構建實驗環節，根據結果可知：此方法可有效提升控制指標之間的關聯性，降低民用建筑工程造價，提升建筑工程經濟性。

關鍵詞：全流程分析；TOPSIS方法；建筑施工；成本造價；造價控制

0? ?引言

民用建筑工程造價計算是工程項目決策初期的重要工作內容，同時也是項目建議書、可行性性報告的重要組成部分，對于項目施工決策具有重要的控制作用。工程造價控制是一種在保證民用建筑工程有序實施且質量合格的前提下，采用各種方法，對建筑施工過程中發生的各種實際值與計劃值進行對比、檢測、監督、控制的方法[1-2]。

工程造價的控制過程大致可分為事前控制、事中控制以及事后控制三部分，在實際的操作過程中需要設定目標標準、檢查造價控制狀態以及糾正造價偏差。控制的主要內容包含人力、物力、技術以及時間。

本文采用全流程分析技術對當前的民用工程造價進行控制。所謂的全流程是指民用建筑工程施工前或施工過程中全部的工作流程，即施工過程中的全部內容和步驟。簡單的說，全流程就是整個施工過程。使用此技術，獲取更為細致的造價信息，設計基于全流程分析的民用建筑工程造價控制方法，力求在當前控制方法應用效果的基礎上，提高民用建筑工程的經濟性。

1? 基于全流程分析的民用建筑工程造價控制方法設計

根據當前民用建筑工程造價控制過程中的不足，將民用建筑工程各個環節，通過細化的方式，獲取更為精細的建筑工程金額。為更好的完成工程造價控制工作，此次研究中將造價控制過程劃分為下述3部分。

1.1? ?民用建筑工程全流程分析

1.1.1? ?影響工程造價的因素

對大量文獻進行分析后發現，影響民用建筑工程造成的因素眾多，但大致可過分為兩個部分：一類為組成工程造價費用的各項內容；另一類為工程項目所處的施工環境。

1.1.2? ?民用建筑工程造價內容

民用建筑工程造價主要包含各類設備與工具的購置費用、建筑工程安裝費用、建筑建設相關費用、準備費用以及工作人員薪資。本次研究中，使用全流程分析技術獲取更為全面的建筑工程造價信息。

1.1.3? ?民用建筑工程造價施工分期

根據以往的民用建筑工程施工過程，將目標工程整合為施工周期的形式，并將其劃分為多個施工環節，并進一步獲取每個施工環節的施工內容。獲取大量的施工案例信息后，將施工過程簡單分為工程前期、工程中期與工程后期三部分，具體施工步驟分解如下：

第一部分為施工前期，包括地質勘查、深基坑開挖測量、前期三通一平、地基與基礎施工、土方開挖等。

第二部分為施工中期，包括基槽檢驗、墊層澆筑、樁心鋼筋下放、混凝土澆筑、防水處理、底板鋼筋綁扎等。

第三部分為施工后期，包括外墻防水施工、回填土、地下一層結構施工、主體結構、砌體結構、整體粉刷、外立面施工、精裝修施工等[3-4]。

1.1.4? ?數據分析方法

按照上述分析，分環節獲取不同環節的施工數據與相關的工程造價數據，并將其整合為數據樣本后，分別存儲在指定數據庫中。在數據存儲的過程中，需獲取各施工環節的施工周期與工作人員數量，避免后續工程造成計算結果出現誤差。

1.2? ?獲取民用建筑工程特征指標

1.2.1? ?確定分析方法

根據上文全流程分析結果，按照當前民用建筑工程中的常用經濟指標，獲取民用建筑工程的特征指標。由于各個流程中涉及到的指標類別較多，且整體量綱差異較大，為避免指標選取結果存在差異，在此次研究中使用聚類分析的方法，獲取最終的工程造價控制指標。

1.2.2? ?分析過程

先將待測評內容整理為數據樣本的形式，并將其存儲到樣本數據庫中，進行初步系統聚類，并繪制相應的聚類分析樹狀圖，找出每次迭代中含有的待評估內容中的有效數據樣本，并剔除無效樣本。

隨著有效數據樣本數量的增加，各個組別之間的組內差會發生變化，進一步提升聚類精度。但僅通過上述操作獲取的特征指標具有一定的粗糙性，還需對其進行更深一步的訓練，及時展開精度檢驗，選取誤差最小的分類結果的特征指標。

比對多種方法后，選取K均值聚類算法完成此部分操作，整體計算過程設定如下：對于采集到的樣本集，按照聚類分析樹狀圖[5]，將其劃分為A個數據簇，且保證每個數據簇中的數據具有緊密的聯系，數據簇與數據簇之間的距離盡可能大。此時，數據之間的準則函數可表示為：

公式（1）中，Dj表示聚類集合；Ci表示聚類中心；Nj表示聚類集中包含的全部樣本個數。

根據上述計算式，構建造價控制聚類中心，并將按照相應的序號排序，而后根據最小距離原則，將數據集中的其他樣本分配到不同的聚類中心，形成數據聚類結果，則有：

公式（2）中，k表示迭代計算次數；K表示造成數據處理過程中的聚類中心個數。本次研究中使用自動聚類中心完成數據計算及處理過程。

1.3? ?民用建筑工程造價控制

在關鍵信息聚類結果以及民用建筑特征指標獲取結果的基礎上，構建TOPSIS[6]造價控制模型，進一步提升工程造價的可控性。

假設目標施工項目中含有n個造價內容，則需要進行評價控制的對象值可表示為：

此時，造價評價矩陣可表示為：

假設此矩陣中存在正效應指標與負效應指標，兩種指標均影響公式（4）的計算效果。基于此問題，對公式（4）進行無量綱化處理，得到無量綱評價矩陣，并對此矩陣展開加權計算。

將此矩陣中的行向量作為造價評價空間中的向量，通過此向量獲取矩陣中的正理想點以及負理想點，確定兩者之間的相似度。控制理想點之前的距離，實現對工程造價的控制工作。以上計算內容可作為初步的造價評估結果。

除此之外，在工程造價的控制過程中，還需考慮到項目人員管理部分信息。在本次研究中，將施工人員績效作為造價控制指標之一。

應用TOPSIS法對工作人員的績效進行計算與排序，從中選取最優工作人員，通過其實現造價控制。最后整理上述內容，至此基于全流程分析的民用建筑工程造價控制方法設計完成。

2? ?實驗論證分析

構建實驗環節，對文中提出的造價控制方法展開性能測定。為保證實驗結果的可靠性，本次實驗中使用的數據均源于真實民用建筑工程。

2.1? ?工程概況

某地區需要興建一棟20層民用住宅，整體建筑面積約為10萬m2，需征收土地面積約為5萬m2，以此解決此區域的居民住房問題，供需資金2億元左右，預計可產生直接收益500萬元左右，此項目具有一定的區域經濟帶動能力。

2.2? ?實驗數據

為降低實驗的計算難度，本次實驗中選取部分關鍵項目計價結果作為數據基礎，具體數據如表1所示。

將表1中數據作為本次實驗的基礎，根據此部分數據完成實驗的計算過程。為提升實驗的對比性，選取基礎控制方法與大數據分析控制方法，和文中方法進行對比實驗，所得實驗結果用于分析3種方法的差異性。

2.3? ?造價控制指標選取結果關聯性實驗分析

本實驗將測定指標設定為造價控制指標選取結果，通過關聯程度分析的方式，確定不同方法的造價控制指標選取能力。

為保證實驗變量的單一性，選取10個較為重要的造價指標作為研究對象，將其編號為CJ-01至CJ-10。指標數據之間關聯性計算結果如表2所示。

對比以上數據可以發現，3種方法在造價控制指標選取的過程中具有明顯的差異性。文中方法選取的控制指標具有較高的關聯性，在使用的過程中可有效保證造價控制的整體性，實現造價控制的全環節管理。

從表1可以看出，其他2種方法指標選取結果管理度較低，在應用的過程中，無法實現整體性管理。綜上，文中方法的應用效果更佳。

2.4? ?工程造價降低情況實驗分析

應用上述數據以及實驗結果，得到不同造價部分的成本控制降低率，具體統計結果如表3所示。

對比表3中的數據可以看出，文中方法對于民用建筑工程造價具有較高的控制能力，可進一步降低建筑成本，提升民用建筑開發的經濟性。在日后的研究中，可應用此方法完成工程項目管理工作。

3? ?結束語

當前的民用建筑工程造價控制方法，由于使用項目數據聚類能力較差，導致民用建筑工程特征指標提取結果異常，影響民用建筑工程造價控制效果的問題。本文針對當前造價控制方法在民用建筑工程應用中的不足，提出了更為先進的新型方法。

實驗結果表明，此方法具有較為明顯的控制能力，可將其應用在后續的民用建筑工程項目管理工作中。但僅通過上文中的內容，無法確定其可應用到超大型的工程項目中，為此在日后還需對上文中的方法進行多輪測定。

參考文獻

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[2] 王文娟，范東振，俞春濤.軌道交通土建工程造價影響因素分析及控制措施[J].建筑技術，2022，53（9）：1174-1177.

[3] 陳大川，余怡，劉躍龍.基于系統工程學的建設工程造價標準體系構建[J].土木工程與管理學報，2021，38（6）：25-30.

[4] 劉少非，侯大山.基于支持向量機的鐵路隧道洞身工程造價預測[J].鐵道工程學報，2022，39（5）：108-113.

[5] 金國鋒，張林，范曉奇等.考慮輸變電工程造價的短期光伏功率控制[J].電源技術，2021，45（1）：65-68.

[6] 董娜，盧泗化，熊峰.大數據背景下基于ABC-SVM的建筑工程造價預測[J].技術經濟，2021，40（8）：25-32.