石化工程造價數據標準化組織與集成應用

常樂，蔣煒，劉學民，潘昌棟，李娜

(1.中石化工程造價有限公司，山東 青島 266520；2.中國石油化工股份有限公司工程部，北京 100000)

0 引言

隨著國家在工程造價領域深入推進“放管服”改革，行業進入深度變革時期，積累工程造價數據和建設工程造價數據庫成為工程建設領域的熱點。石化工程建設領域也在大力響應國家號召，在數據庫建設及應用的理論研究方面不斷推陳出新，并逐漸收集了近十年的歷史造價數據，形成了靜態化的工程造價數據庫。但數據分析更多的是靠造價人員二次加工，手工進行數據調整分析。由于石化工程復雜程度高、技術路線特點鮮明，數據復雜且處理難度較大，需要針對性探索一條符合石化工程建設項目實際情況且可轉化落地的造價數據標準化積累和應用的方案，建設真正意義上能夠高效利用的動態化工程造價數據庫，為挖掘石化工程造價大數據價值奠定基礎。

1 石化工程造價數據積累面臨的難點

1.1 工程造價數據參建主體多

石化工程建設項目全生命周期工程造價管理，歸屬多個部門或主體管理，具有明顯的分段式管理特征，造價數據沒有實現真正的數字化，各階段造價數據幾乎都需要重新編制和人工數據再加工。

1.2 工程建設項目復雜度高

石化工程建設項目情況復雜，技術含量高，專業多且特點各異，新工藝、新設備、新材料、新技術不斷應用，標準規范多，工藝流程、技術路線差異大，工程造價數據情況十分復雜。

1.3 源頭數據標準化欠佳

工程造價數據源頭來源于設計和采購，石化系統幾大設計院關于設計物料的描述和編碼的標準化、統一性欠佳，相同物料描述不盡相同。并且設計和采購物料描述各自成體系，給工程造價大數據分析應用帶來了不小挑戰。

1.4 數據獲取途徑不暢

過去傳統的造價都依賴造價人員手工扒圖和手敲數據，價格數據查詢獲取較為困難，沒有從源頭獲取電子化或數據化造價數據的有效途徑。

1.5 數據層級多應用算法復雜

石化項目工程造價數據層次比較多，數據要建立多層次關聯且做到環環相扣。如何精確查詢檢索出所需的有用數據，清洗過濾掉不相關數據也需要認真對待。

2 解決問題的思路和對策

2.1 轉變思維理念

轉變過去重業務輕數據的固有工作習慣，牢固樹立并踐行以“數據”為中心的工作理念，充分考慮數據從采集到應用的全過程，將石化工程造價數據標準化，讓造價數據融入到業務當中，形成業務與數據共生的有利局面。

2.2 堅定不移推進數字化轉型

運用“數據+平臺+應用”信息化建設模式，建設基于云平臺的工程造價信息化管理應用平臺。構建滿足石化工程標準化造價數據編制、全過程造價精細化管控、造價數據分析應用、計價體系動態管理等功能需求為一體，造價業務與管理相融合、數據與業務共生，形成科學嚴密的工程造價閉環管理體系。

2.3 分析工程造價數據的特性及數據要素

2.3.1 石化工程造價數據特性

(1)大額性。石化工程建設項目，規模大、投資高，大型煉化一體化項目投資往往達到幾百億元。

(2)個別性。同類型裝置多、技術含量高、老工藝與新技術并存也是石化工程的顯著特點之一[1]。即便是同一個種類的生產裝置，其實際的地質情況、工藝流程、專利技術、設備選型甚至產出的副產品都會對裝置的造價產生影響。

(3)動態性。石化項目的建設實施期往往都超過2年，加上前期策劃、立項走相關審批流程一般都會在3年以上。尤其是石化項目的長周期設備和大宗材料價格受到國內外大環境的影響很大，整個建設期內都處在動態變化中。

(4)層次性。石化工程建設項目就是一個龐大的系統，以煉化一體化項目為例，往往包含近百套設備，另外還會配套公用工程、鐵路、碼頭、自備熱電廠(站)等配套設施。

與此相對應的工程造價可以分為：建設項目總造價、單項工程(裝置)造價和單位工程(專業)造價。單位工程造價還可細分為分部工程和分項工程造價。

(5)階段性(多次性)石化工程建設項目有著嚴格的建設程序，要在不同的設計階段進行分步進行計價工作、分別形成造價成果文件。

2.3.2 石化工程造價數據要素

石化工程建設項目與工程造價數據積累有關聯的數據信息主要包括以下幾個方面：

(1)項目基礎信息數據。這是描述與石化工程建設項目有關的信息，主要包括項目名稱、類別、地點、管理模式、建設單位、建設規模、立項批復時間、計劃開工、竣工日期等。

(2)裝置基礎信息數據。這是描述與石化裝置主要技術經濟有關的信息，包括裝置規模、工藝路線、技術來源、設計彈性、年生產小時數、地質情況、抗震等級等信息。

(3)工程量數據。這是工程造價管理的重要基礎，也是工程建設項目投資管控的重要變量因素，主要體現為建設項目各階段的實物工程量和概預算工程量數據，例如：土建工程的鋼筋、水泥、混凝土等；安裝工程的靜置設備、轉動設備、管道、閥門、管件、電纜、橋架等。

(4)工程造價費用數據。建設項目各階段的工程造價費用數據，包括估算、概算、預算、結算、決算等；從投資分類包括工程費、固定資產其他費、無形資產投資、其他資產投資、預備費、增值稅、建設期資金籌措、落地流動資金等；從費用類別可分為設備購置費、主要材料費、安裝費、建筑工程費、其他費等。費用分解結構示意圖如圖1所示。

圖1 費用分解結構示意圖

(5)設備、主要材料價格數據。石化工程建設項目的設備購置費和主要材料費是投資中的大頭，占比往往要達到70%以上，所以設備和主要材料的價格會對建設投資產生決定性影響，掌握非標靜置設備、機泵、電氣、儀表等設備以及大宗材料價格數據非常重要。

2.3.3 數據采集存儲模式變化分析

工程造價數據數字化要將原來筆頭記錄向集成數據轉化；造價業務模式也要由分散獨立的計價軟件線下編制轉變為一體化平臺線上編審；造價成果數據存儲也需從word、excel等分散存儲的文檔數據，轉變為數字化數據存儲于云平臺服務器之中。

3 實施的路徑及方法

3.1 數據標準化

高效的大數據分析前置條件是先將數據標準化，對數據進行標準化處理是確保工程造價數據歸集的統一性和解決數據的可比性的重要途徑。

3.1.1 數據組織標準化

對數據進行標準化組織，要踐行以“數據”為中心理念，將數據視為有價值和多功能的資產，以數據應用為目的進行對數據的組織規劃，以免在事后花費昂貴的代價去維護。

3.1.2 數據編碼標準化

(1)標準化的CBS編碼。數據信息編碼是信息集成最為基礎的組成部分，其實質就是尋求不同對象之間的內在聯系，抽取它們之間的相似性，借助編碼工作使之特征化、系統化和統一化，以便于信息分類、查詢和使用[2]。因此，要編制能準確反映建設項目工程造價的費用分解結構及對應的CBS編碼規則數據標準，作為項目投資費用構成的層級結構載體。將費用信息對應搭載用于該結構中，形成層級化、結構化的數據集合，通過費用編碼來實現費用信息識別、跟蹤、記錄和管理。CBS編碼主要依據《石油化工工程建設設計概算編制辦法》編制，保證數據計算準確，具體編制結構表如表1所示。

表1 CBS編碼結構

(2)標準化的設備材料編碼。工程造價數據來源于工程項目本身，數據源頭的標準化程度越高，造價數據規范的基礎越扎實。中國石化在設計和采購方面均有標準的編碼體系，充分利用這兩套已有編碼是做好工程造價數據集成的關鍵。

①設計物料Marian編碼。設計物料Marian編碼按工程設計所涉及專業分為16大類，分別為：建筑、結構、機械、機泵、靜設備、工業爐、電氣、儀表等。編碼中，所有物料大類編碼為前兩位、小類編碼為三四位。如：編碼號“PVVG”，“PV”代表美洲體系閥門、“PVVG”代表美洲體系閘閥；閥門結構型式、壓力等級、連接型式等描述均有相應編碼。

②物裝BW系統物料編碼。物料編碼按設備、材料及專業共分為56大類。每種物料執行16位編碼，前兩位大類編碼：三四位為中類編碼、五六位是小類編碼。如：編碼號“460302”，“46”代表閥門、“4603”代表中壓閥門、“460302”代表中壓閘閥；閥門結構型式、壓力等級、閥體材質等通過長描述來實現。

3.1.3 工作模板標準化

立足石油化工各專業特點，兼顧總體共性與專業個性，統籌設計各專業工程量數據、項目信息、裝置主項信息，價格數據采集模板表等，對應進行信息化開發形成數據標準化采集功能模塊。

(1)工程量數據采集模板。標準化各專業工程量計算模板，形成總圖運輸、建筑物、構筑物、靜設備、機械設備、管道、電氣、儀表等18個石化常用專業的標準格式。采集模板要細化到CBS分部工程分類，約束實物工程量的物料規格、參數的采集。

(2)項目基礎信息采集模板。設置標準化項目基礎信息采集模板，以此作為與ERP系統數據集成交互的基礎，保障項目名稱、項目編碼、項目投資批復日期、項目規模等基本信息抓取的一致性。

(3)裝置基礎信息采集模板。標準化制定裝置基本信息采集模板表，以此作為與設計管理系統、數字化交付系統進行數據集成交互的基礎，保證采集到大數據檢索應用“標簽”的關鍵屬性特征數據。

3.1.4 數據編制標準化

采用統一的全費用綜合單價模式，將各階段造價數據編制進一步標準化，統一到造價數據分析、比對、應用的思路上來。例如，對施工圖預算結構及其內容進行細化要求，施工圖總預算或綜合預算與總概算和綜合概算相對應，二、三類費用的計算與概算保持一致，項目劃分、費用種類、費用內容和口徑均與概算編制規定相對應，以便施工圖概算、預算同口徑編制和對比。

3.1.5 應用算法標準化

數據的應用規則是支撐大數據應用的重要基礎，要研究以數據應用為導向，以標準化提取工程量、價格數據、各階段造價費用數據指標、裝置特征信息為目標的專有應用算法。

3.2 搭建信息化的工程造價數據云平臺

基于工程造價標準化數據積累思想，搭建工程造價數據試驗平臺。覆蓋投資估算、設計概算、控制預算、招標工程量清單、招標控制價、投標報價、施工圖預算、成本核算以及工程結算等工程造價及投資控制全過程業務，通過造價業務數據集成,暢通全過程造價業務數據流，保障各項目、各專業、各階段造價成果數據一體化管理。

3.2.1 造價業務數據集成

以工程造價計價功能為紐帶，將全過程造價計價編制功能與投資過程管理工作相融合。這需要創新優化調整造價數據計算邏輯和數據傳遞邏輯，確保數據流轉環環相扣，數據屬性描述一次性采集多階段復用。

3.2.2 與有關的其他系統平臺數據集成

將造價業務融入集團數字化轉型發展大戰略，與ERP、數字化交付平臺、投資管理、電子招標投標交易、工程建設管理、物裝BW等系統進行數據集成。打通從項目立項、投資批復、實施投資管控、到固定資產轉資全數據鏈條，促進“業財融合”。

3.3 形成工程造價數據庫

工程造價數據庫包括計價依據數據庫、造價成果數據庫、工程量數據庫、價格數據庫、基礎信息數據庫、輔助數據庫這六種形式，具體如圖2所示。

圖2 數據庫組成圖

3.3.1 計價依據數據庫

計價依據數據庫是形成工程造價數據的基礎標準，主要包括石化預算定額庫、石化概算指標庫、石化工程量清單庫等。

3.3.2 造價成果數據庫

這是經過數據清洗和沉淀后形成的成果數據庫，主要包括在建和已完工程建設項目的造價成果文件數據，涵蓋工程建設項目投資估算、設計概算、招標控制價、合同價、施工圖預算、工程結算等建設全過程各階段的造價成果數據。

3.3.3 工程量數據庫

工程量數據庫記錄項目各階段實際發生的工程量數據，主要包括實物工程量和概預算、結算工程量數據等。一方面用于對比同類工程主材消耗量情況，分析價格變動對造價的影響，另一方面也能夠為計價依據制修訂提供可靠的項目實際工程量。

3.3.4 價格數據庫

此部分包括收集工程建設項目實際發生的設備、主要材料采購價格以及石化行業有關的信息價格，可為價格變化趨勢跟蹤和擬建工程項目設備、主材提供價格參考幫助。

3.3.5 基礎信息數據庫

基礎信息數據庫包括項目基礎信息、裝置基礎信息以及編碼管理數據庫，對工程項目、石化裝置的基礎信息分門別類存儲并在實際應用中不斷補充，供后續數據采集中專業人員直接調用。

3.3.6 輔助數據庫

輔助數據庫是支撐信息化平臺平穩順暢運行的內在支撐，主要包括大數據應用算法庫、單位用戶庫、業務流程庫、系統數據庫。

3.4 工程造價大數據應用

3.4.1 數據統計查詢統計

(1)造價費用數據統計查詢統計。從數據庫中調用整個工程項目的工程造價明細數據，統計各層級費用數據，可對建設項目各階段造價數據進行精準跟蹤，為實施投資控制提供數據支撐。統計有關專業占比、設備費、主材費占比等，經過大數據加工提煉，可逐步分類形成經驗參考數據。

(2)項目全過程工程量數據查詢統計。掌握裝置實際工程量情況，例如某裝置實際使用的碳鋼管、不銹鋼管的長度、管件閥門數量和防腐保溫工程量等，可用于同類裝置設備、主材消耗量參考，分析價格變動對造價的影響等。

3.4.2 數據對比分析

對項目或裝置前后階段之間的工程量和費用差異進行對比分析，反映前后階段之間的變化情況，分析找出變化的主要因素。或者對比相同或類似項目相同階段工程量和費用差異，例如同類項目的特殊技術措施費、不可預見費等根據實際情況發生不易預測的費用，為項目建設過程投資管控及費用預測提供支撐性參考。

3.4.3 指標提取與合成

形成石化項目各階段、各層級費用指標，包括典型裝置系列投資費用參考指標、標準化主項估算參考指標、分部分項單位指標等。

(1)典型裝置系列投資費用參考指標。例如將各項目乙烯裝置按系列(80萬噸、100萬噸、120萬噸等)進行數據處理，剔除項目特殊因素，在合成常規狀態下，相同人、材、機、設備價格基準水平的費用參考指標。按照共性條件，對裝置系列歸類對比分析，作為后續投資參考。

(2)標準化主項估算參考指標。針對變電所、機柜間、罐區等設計定型或已實現標準化設計的主項，生成參考指標。將人、材、機、設備價格水平調整到相同基準。

(3)分部分項單位指標。土建單位指標：總圖運輸、建筑物、構筑物、給排水井等單位指標；安裝單位指標：碳鋼管、不銹鋼管、合金鋼管、鋼結構等單位指標。

3.4.4 歷史造價數據復用

利用特征屬性“標簽”從歷史項目中找出同樣的或者相似項目結合當前項目實際情況，進行針對性調整，實現歷史造價數據的快速復用，可大幅度提高概預算編制的準確性和工作效率。也可將結構化的數據按需進行分拆組合，作為大數據支持的實物工程量估算法用于項目前期費用估算，準確度和合理性更充分。

4 結語

總之，工程造價領域數字化時代已經到來，以信息技術為手段，通過建立標準化的數據組織與集成應用平臺，積累可動態化應用的工程造價數據，對有效盤活石化工程造價數據資產、合理精準預測投資目標、助力實施過程投資控制以及規避潛在風險有著重要的現實意義和應用價值。石化工程造價數據所釋放的新動能將為企業高質量發展注入新動力。