公路工程全生命周期造價管控平臺構建與應用

*基金項目：浙江省交通運輸重大研發項目“‘交通大腦’構建關鍵技術研究及應用”（ZJXL-JTT-202223）。

摘要：通過大數據、云計算等信息技術收集公路工程各階段工程造價數據，并進行造價數據積累、分析和處理。以造價全生命周期管理理念為基礎，以造價管理數據鏈為主線，構建公路工程全生命周期造價管控平臺。同時，為建設期、運營期財務管理、收費管理等已有管理系統預留接口，通過多種方式進行數據采集、統一數據標準，打通項目建設期、運營期數據壁壘，實現投資項目全生命周期數據共享與融合，為后續投資項目決策提供數據支撐。研究結果顯示，該平臺能夠實現項目建設成本管控、項目運營成本管控和項目智能輔助決策分析。

關鍵詞：公路工程；全生命周期；工程造價；數據鏈；造價管控平臺；成本管控

0" 引言

近年來，在“交通強國”“數字交通”戰略引領下，交通新基建發展迅猛。為推動新一代國家交通控制網和新基建有序開展，交通運輸部積極出臺多項政策規定。目前，我國公路工程造價實行分頭管理和分段管理模式，交通、發改、財政、審計、建設等部門在工程可行性研究、初步設計、施工圖設計、招投標、施工和竣（交）工驗收等階段，以各階段要求編制的造價文件為主線開展造價管理工作。然而，公路工程造價管理在計價方式銜接、施工階段監督、歷史數據挖掘使用、造價管理績效評價等環節較為薄弱或有所欠缺，導致不同階段、不同業務之間不能建立有效關聯，無法利用造價數據的內生規律形成相互控制、反饋修正的良性管理循環。

因此，有必要基于國內外先進經驗，以大數據技術為抓手，賦能公路工程全生命周期造價管控平臺建設，進行跨管理階段和跨業務數據的關聯共享、集成整合，打通不同計價方式的數據銜接壁壘；開發歷史項目造價數據挖掘工具，建立造價預測模型，輔助建設成本控制，將造價管理由靜態管理轉變為動態管理、由分段式發展轉變為連續式發展、由開環式發展轉變為閉環式發展、由弱關聯轉變為集成化，為提高公路工程造價管理水平提供切實可行的技術與數據支撐。

1" 全生命周期造價管控平臺建設目標

全生命周期造價管控平臺以投-建-管-養-運一體化理念為基礎，以造價管理中的數據鏈為主線構建系統框架。同時，為建設期、運營期已有的管理系統預留接口，通過多種方式進行數據采集、統一數據標準，打通項目前期、建設期、運營期數據壁壘，真正實現投資項目全生命周期建設運營的數據共享與融合，為后續投資項目決策提供數據支撐，實現項目建設成本管控、項目運營成本管控和投資項目造價智能輔助決策分析。

1.1" 項目建設全過程成本管控

項目建設全過程成本管控是指收集項目建設全過程（包括投資規劃階段、設計階段、施工招投標階段、施工階段、交竣工階段等）的造價數據（包括估算、概算、預算、合同清單、結算、竣工決算等數據及綜合指標等信息），完善建設成本造價管理臺賬，對并各階段造價變化進行分析，以控制項目建設成本。同時，以批復概算為依據，嚴控造價“三超”現象發生。

1.2" 項目運營全流程成本管控

在項目運營期，每年年末收集當年實際的收費收入、實測交通量、養護成本、運營成本等數據，并與上一年度數據進行對比，分析數據變化原因和影響因素，及時調整當年養護和運營措施，合理確定各類費用，提高資金使用效率，落實降本增效目標；對比運營期各年數據與其工可預測數量，分析差異大小、變化率，并在運營期內每5年進行一次經濟和財務評價分析，分析各項數據與工可預測時指標變化率、指標差異偏離因素和原因等，為運營后期的調整措施（如調整運營期年限、收費標準、運營養護措施等）提供決策數據支撐。

1.3" 項目全生命周期成本分析

（1）提升各階段造價信息關聯性與耦合性。依據項目建設期和運營期兩條線路，重點梳理各階段的項目數據和綜合指標，并對前后階段的數據進行有效關聯和對比分析，實現項目全過程各階段的成本管控。

（2）構建造價管控分析與決策模型。對數據庫中存儲的完整造價要素信息進行模型化和指標化處理，為項目的投資規劃、設計、建設、運營養護等全過程提供技術經濟指標和對比分析、優選和決策服務。全生命周期造價數據聯系圖如圖1所示。

1.4" 投資項目造價智能輔助分析決策

利用收集的各項數據或與各階段既有系統的關聯，如設計階段的造價編制軟件，施工階段的造價管理臺賬系統、計量支付統計系統、合同變更管理系統，運營養護階段的收費管理系統、養護管理系統等，建立關聯的工程造價數據指標庫，分別實現設計階段、施工階段、運營階段和新建項目投資的造價控制與輔助決策。一方面，可以快速完成設計方案（推薦、比選方案）的工程參考概預算，在滿足工程項目功能要求的前提下，使工程所需的全生命周期成本最優；另一方面，利用平臺中存儲的前期工可信息和項目實際運營期相關數據，對比分析規劃、投資、建設、運營、養護各階段成本，建立全面預算成本管理機制，定期對成本、費用控制進行分析。當運營階段與預測值出現較大偏差時，提出控制、改進意見和措施。通過對后評價階段與工可階段的評價指標進行分析，檢測項目實際情況與預測情況差距，通過分析原因，提出改進措施，為擬建項目融資方案評價、工程項目財務分析、工程項目經濟分析提供輔助決策功能。

2" 公路工程全生命周期造價管控平臺構建

2.1 ""平臺總體業務架構

在設計數據標準規范、打通各方業務數據壁壘的基礎上，采用大數據技術，打造“1個數智大腦”+“全周期應用”的公路工程全生命周期造價管控平臺，總體架構如圖2所示。

2.1.1" 1個數智大腦

高速公路投-建-養-運數智大腦是指在制定數據標準規范的基礎上，結合云計算平臺、數據交換與共享平臺、大數據平臺，通過應用支持引擎，實現多源數據融合與集成，為一體化應用服務提供數據存儲與交換共享基礎，以及各業務系統應用服務的計算平臺。

2.1.2" 全周期應用

公路工程造價管控全生命周期包括投資決策、設計、招投標、施工、交竣工、運營養護、后評價7個階段。數智大腦為造價管控7個階段的業務提供了數據基礎和支撐，而7個業務模塊所提供的應用服務作為管理平臺的主線，貫穿全生命周期造價管控一體化管理。在投資階段，建設工可數據和估算指標數據庫為后一階段數據對比提供數據源；在設計階段，建設概預算指標、指導價數據庫提供指標檢索和數據對比分析等功能；在招投標階段，建設項目清單數據庫、自動計算造價指數等，為編制和審核招投標控價提供參考；在施工階段，建立與設計“三算”數據關聯關系，完成與之前階段對比分析過程；在交竣工階段，匯總施工階段的造價數據，生成竣工結算等報告，同時對各階段造價變化進行對比分析；在運營養護階段，建立全面預算成本管理機制，為下一步的改進意見和調整措施提供輔助決策依據；在后評價階段，利用收集的投資決策、設計、施工和運營等階段的造價數據，通過費用對比、效益計算及原因分析，為新項目投資、融資決策提供決策依據。上述7個業務應用系統既可以通過智管大腦的數據共享進行業務服務的串聯，又可以實現一體化管理各項環節的縱向業務打通和數據循環利用與反饋。

2.2" 平臺總體技術架構

公路工程全生命周期造價管控平臺總體技術架構如圖3所示。可以看出，該平臺總體技術架構分為5個層次，分別為數據源層、數據集成層、大數據平臺層、應用支撐層、業務應用層。

2.2.1" 數據源層

數據源層涵蓋與全生命周期造價管控平臺相關的各類數據源，主要包括工程項目基本信息、工可報告信息、投資估算（指標）、概算（指標）、預算（指標）、工程量清單數據等。

2.2.2" 數據集成層

通過數據交換與共享系統，將全生命周期造價管控平臺相關數據集成至大數據平臺，提供消息隊列、數據庫、API、SDK、FTP等多種方式的對接，實現投資、建設、養護、運營各子系統之間的數據交互，并為數據中心層提供數據存儲。

數據交換與共享系統主要負責數據的交換方式和服務管理。作為大數據平臺和數據源之間相互聯系的媒介，該系統具有承前啟后的作用，可以加強不同部門、不同用戶之間的數據共享與協同能力。數據交換與共享系統如圖4所示。

該系統具有基于不同文件類型的信息對接和信息處理能力。對于軟件系統類數據，根據接口定義獲取所需字段；對于通用文件類數據，通過文件自帶標準接口讀取，再進行字段檢索、信息組織；對于無法直接讀取的文件，如CAD、PDF、掃描件等，可以采用OCR文字識別翻譯，再進行字段檢索和信息組織；對于實體文件類，經掃描形成PDF文檔后采用OCR文字識別翻譯，再進行字段檢索和信息組織。2.2.3" 大數據平臺層

大數據平臺是全生命周期造價管控平臺的核心，具有海量數據的存儲能力與算力；具備數據倉庫設計、離線開發、實時開發、數據治理、平臺運維及數據統一服務等功能。其中，數據統一服務中心負責API的申請、生成、測試、發布和管理，數據傳輸中心負責離線數據和實時數據的傳輸。此外，包括數倉設計中心、離線開發中心、實時開發中心、數據治理中心等一系列數據服務方案。

2.2.4" 應用支撐層

應用支撐層為上層各項業務應用系統提供技術框架/組件和應用平臺支撐。分布式微服務應用框架是分布式軟件架構和微服務軟件架構的融合運用，具有復雜度可控、技術選型靈活、容錯率高、易于擴展等優點，更適用于全生命周期造價管控平臺軟件要求。

2.2.5" 業務應用層

業務應用層主要包括面向微服務化架構設計的投資、建設、養護、運營管理服務，以及能夠打通投資、建設、養護運營流程的一體化管理平臺，以實現數據整合、業務系統化和風險管控為目標，以投資、建設、養護運營一體化管理為核心服務對象，以微服務應用框架、分布式消息隊列、分布式緩存等為技術框架/組件，形成從數據到技術、再從技術到業務的管理閉環。

3" 應用效果

工程造價管理關乎企業的生存和發展。通過對信息資源進行整合，發揮信息資源在轉移、共享中的增值作用，才能解決信息孤島問題。實踐證明，該平臺運行良好，并取得了較好的社會效益和經濟效益。

3.1" 社會效益

（1）提高工程建設效率。通過造價管理平臺的建設和運營實現對項目的全過程管理和控制，包括立項、工程設計、招投標、施工過程、質量監控等多個環節，從而提高項目管理效率，縮短建設周期。

（2）降低工程成本。實現了工程造價精細化管理，包括造價分析、造價指標、材料采購、施工成本、消耗量標準等的綜合分析，從而降低了工程成本。

（3）優化工程質量。通過該平臺實現了工程施工質量監控和管理，能夠及時發現和糾正問題，從而提高工程質量，實現“按質交工”。

（4）促進工程企業數字化轉型。隨著造價管理平臺的推廣應用，工程企業逐漸意識到數字化轉型的重要性，加快了數字化轉型步伐，提升了企業競爭力。

3.2" 經濟效益

（1）強化部門業務協同，促進宏觀經濟管理體制創新。運用信息化科技手段，強化項目各階段的監管，加強項目造價全生命周期的管理，提升企業治理的成效。支持項目進度留痕、動態監測、進度滯后風險預警提醒及項目問題督導跟蹤等，加強了對項目實時進展的監督和對難點痛點的及時處理。

（2）降低企業金融風險。通過實施過程、結果和影響等數據回溯，以可持續發展為目標進行評價反饋，判斷項目內外部因素對其自身后續管理影響，同時根據評價結果總結經驗教訓，提出應對策略和建議，并反饋到投資、建設、養護運營各階段的參與單位，形成良性的項目管理與決策機制，可以在一定程度上降低信用缺失造成的金融風險，促進整個社會形成健康有序的經濟秩序。

（3）實現信息數據互通共享，深度挖掘數據價值。隨著數據資源的爆炸性增長，數據挖掘技術不僅成為政府部門提高治理能力的重要手段，而且成為提升各行業核心競爭力的關鍵。數據挖掘是指通過大量數據集進行分類的自動化過程，通過數據分析識別趨勢和模式以解決業務問題。通過機器學習或數學算法等相關方法獲取深層次的知識（如屬性之間的規律性或預測），將數據分析得出的信息轉化為有效的預測和決策支撐。

4" 結語

綜上所述，首先，基于全生命周期造價管控平臺，通過項目實施過程、結果和影響進行數據回溯，以可持續發展為目標進行評價反饋，判斷項目內外部因素對其自身后續管理的影響；其次，根據評價情況總結經驗教訓，提出應對策略和建議，并反饋到投資、建設、運營養護各階段的參與單位，形成良性的項目管理與決策機制；最后，通過公路工程造價管理平臺對造價數據進行匯總形成平臺歷史數據庫，作為新建項目籌備、規劃、設計和投資分析的數據參考，不僅能夠為企業決策提供數據支撐，而且能夠為區域經濟發展、資源配置提供參考依據，有助于改善項目造價管理效率、提高投資成本管理水平。

參考文獻

［1］錢源，琚靜.探討大數據時代下的公路工程造價管理發展趨勢［J］.四川水泥，2018（10）：219-219.

［2］謝斌.大數據下的公路工程施工成本動態管理研究［D］. 廣州：廣州大學，2018.

［3］夏華麗，王曉建.大數據時代電力工程造價信息資源共享平臺探索［J］.企業管理，2018（S1）：280-281

［4］陳邦榮.公路工程造價管理中動態管理方法的應用 ［J］.工程建設與設計，2019（19）：227-229.

［5］韋永鋒.公路工程造價管理信息化的發展與探索［J］.黑龍江交通科技，2016（9）：172-174.

［6］石志飛.高速公路工程造價管理成熟度評價模型研究［D］. 長沙：長沙理工大學，2016.

［7］王瑞陽.建筑工程造價管理系統設計與實現［D］.沈陽：東北大學，2016.

［8］劉林華.公路工程造價管理方法及信息化系統的構建與應用［J］.科技創新導報，2020（35）：32-33.

［9］徐東彬，李金蔚.全國公路工程造價管理信息系統構建研究［C］.第二十屆中國高速公路信息化研討會，2018.

［10］龔宇菲.建筑工程造價管理系統的分析與設計［D］.南昌：江西財經大學，2016.

PMT

收稿日期：2023-10-24

作者簡介：

趙秀麗（1985—），女，高級工程師，研究方向：工程造價、投資咨詢。

蒯佳婷（1994—），女，工程師，研究方向：智慧高速、造價數字化。