基于異構數據映射的城市軌道交通項目資產組資研究

0 引言

城市軌道交通行業屬于典型的資產密集型行業，其資產價值龐大。隨著軌道交通線路總長度不斷增長，在“十四五”期間，地鐵管理正經歷著從“重建設”向“重運營”，以及從“重設備”向“重資產”[2]的重大轉型。資產移交與轉資是城市軌道交通項目資產形成期的關鍵環節，其指在城市軌道交通項目建成并試運營后，將項目的資產從建設部門正式移交給運營部門的過程。這一過程涉及合同清單數據準備、目標資產生成、實物資產移交、價值分攤及固定資產轉資等步驟。其中，目標資產生成的第一步是進行目標資產組合，即基于建設期的合同工程量清單（以下簡稱“合同清單”），將獨立采購或施工的設施或設備的基本部件組合為具有獨立使用功能的資產項，并依據這些基本部件所對應的采購清單價格計算該資產項的財務價值，這一過程通常被稱作“組資”。組資是推進城市軌道交通項目資產移交與轉資的重要前提，做好組資工作，不僅可以打通建設期到運營期的信息壁壘，消除各部門、各階段管理系統之間的“信息孤島”，還能為運營、維護和更新提供堅實的資產管理數據基礎。然而，目前組資工作進展緩慢，主要原因是合同清單與資產清單在信息表達邏輯、分解方式及層級上存在差異，二者數據異構，使得建立數據關聯的難度較大。由于前期組資工作不到位，資產移交與轉資過程中常常出現資產賬冊混亂、賬實不符、財務價值不準等問題。

近年來，國內各大城市地鐵公司積極開展信息化資產移交實踐探索，并開發了全生命周期資產管理信息系統，其中組資工作通常被納入預轉資環節。例如，羅世壽[3介紹了常州地鐵在資產基礎數據導入與檢查機制方面的創新實踐，可實現資產移交、預轉資、轉資及費用分攤等多項功能，并滿足竣工決算的基本要求。楊蔚等[4]提出了寧波軌道交通資產一體化管理平臺的建設方案，指出企業在完成實物資產移交的同時，應在固定資產分類的指導下，對現有合同清單進行拆分或組合，形成符合固定資產分類要求的移交資產清單。栗云龍等[5]在合肥軌道交通一體化資產管理平臺中，依據合同管理和財務管理等系統，整合開發了資產移交模塊，并建立資產編碼體系，實物資產移交以合同清單為依據，按照資產最小組成單位進行移交。葉倪等結合無錫地鐵2號線、3號線資產移交工作的實踐經驗，提出將傳統的紙質單據清點模式轉變為通過手持終端自動感應RFID或掃描二維碼進行清點的方式，極大地提高了資產清點的效率和準確性。

同時，目前也有一些研究對資產移交與轉資的業務流程做了諸多有益探索。例如，南端智慧交通科技有限公司和安徽磁云數據科技有限公司進一步提出了地鐵項目資產組資的一般步驟。結合信息化技術，滕嘉旻等設計了一套覆蓋電子化合同清單組資、價值分攤、資產移交全流程的信息化系統。該系統通過運用Vue、ECh-arts可視化圖表庫等前端技術，可以查看資產的合同清單開項構成、清單性質及清單開項所關聯的資產，能夠匹配合同總金額與資產總價值，輔助管理者校驗竣工結算數據。盡管現有研究已經總結了資產移交轉資和組資的一般流程，并提出了基于合同清單拆分組合來形成資產清單的方法，但目前仍缺乏對合同清單與資產清單之間數據互通互連的研究。現有的移交實踐尚未達到真正意義上的數字化資產移交，仍存在進一步優化的空間。

為了彌補現有技術的不足，本研究將分兩個階段展開：第一階段，分析合同清單屬性信息和資產實體信息之間的關聯關系，構建合同清單和資產清單的樹形結構，以此作為合同數據和資產數據溝通的通道；第二階段，分析資產清單樹與合同清單樹的匹配關系，歸類總結提煉出映射模型，為建立后續映射模型奠定基礎。本文提出的組資方法可作為數字化背景下地鐵項自資產管理軟件開發的頂層概念設計框架，以推動資產移交轉資管理的信息化、標準化與規范化進程。

1 理論基礎與研究方法

1.1 異構數據映射

1. 1. 1 異構數據

在《管理科學技術名詞》一書中，異構數據被定義“不同種類、不同版本或數據之間具有不同結構的數據”[10]。由于數據類型與采集方式的差異，所形成的數據往往是多種不同結構類型數據的混合體，即所謂的異構數據[]。多源異構數據是指來自多個不同來源的數據，這些數據在結構、格式和語義上可能存在顯著差異；而單源異構數據則是指來自單一數據源，但在該數據源內部存在多種不同結構或格式的數據。在城市軌道交通資產的全生命周期中，資產數據的形成是一個動態的、貫穿全生命周期的過程。合同清單數據和資產清單數據均屬于單源異構數據，它們均源于建設期內以工程量清單為載體的成本數據，但數據結構差異導致組資匹配困難，這是問題的根本所在。

1. 1. 2 數據映射

在計算機領域，建立兩個既有數據模型之間數據元素對應關系的過程被稱為數據映射，它是實現數據集成的首要前提。由于不同的管理目的，城市軌道交通項目合同清單和資產清單的分解邏輯不一致，二者無法按照統一的層次結構完全對應。因此，建立二者之間的映射關系是實現組資的關鍵。數據映射主要有三種類型：遺傳映射（一對一）、聚合映射（多對一）和變異映射[12-13]

1. 2 XML 技術

1. 2. 1 XML技術簡介

可擴展標記語言（ExtensibleMarkupLanguage，XML）是一種高度可擴展且可自定義數據類型的標記語言。其數據存儲格式呈樹狀結構，能夠清晰地表達數據之間的從屬關系和并列關系。在城市軌道交通行業中，若采用XML樹型結構來描述合同和資產信息，不僅可以明確呈現各類設施設備的結構層級關系，還能統一規范地描述與資產相關的規格型號、計量單位等重要屬性信息。此外，通過父子結點關系，可以清晰地展現資產的分類關系，實現即使不具備專業知識的人員，也能理解設備的分級分類及從屬關系，進而為后續的資產管理提供便利。

1.2.2 遞歸遍歷算法

遍歷（Traversal）指按照一定的順序依次訪問樹中的每一個結點，其是樹結構的一種重要運算。遞歸算法是一種在函數執行過程中自我調用的算法，常見的樹的遞歸遍歷算法包括先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷。在現有的信息系統中，大部分采用先序遞歸遍歷算法。其基本原理是根據計算機中的堆棧操作，首先判斷樹型結構是否存在下一層結點，如果存在則繼續遍歷，否則終止。通過這種方式，不僅可以實現完整遍歷樹中的每個結點，還能清晰地展現結點的層次關系。利用遞歸遍歷算法，可以高效實現XML樹型結構的查詢、刪除等操作。因此，在城市軌道交通資產管理中，采用遍歷遞歸搜索可以實現建設期內合同清單與資產清單體系的自動匹配，從而提高資產信息管理的效率和準確性。

2城市軌道交通項目“合同清單-資產清單”映射

2.1合同清單基本屬性信息與資產實體信息關聯關系分析

合同清單的基本屬性是實現資產信息集成與追溯的基礎。為了有效解決資產移交與轉資過程中常見的“賬實不符”及資產財務價值不準確等問題，必須將建設期內合同清單所記載的資產組成元素的特征信息和成本信息等與相應的資產項關聯，即建立二者信息載體之間的映射關系。合同清單基本屬性信息和資產實體信息的關聯關系如圖1所示。資產實體信息是基于城市軌道交通項目資產分類及編碼規則得到的，它為資產信息集成奠定了框架基礎。在此框架之上，進一步收集與處理基本屬性信息、財務價值信息和維護信息，最終形成完整的資產信息體系。城市軌道交通項目資產信息模板見表 1^[14] ，其明確了各項信息的來源：資產實體信息來自合同清單；基本屬性信息來自施工圖、合同清單，以及建設過程中變更后的數據；財務價值信息包含原值、合同內價格等，以合同清單的屬性信息為數據來源；維護信息則來自運營階段，是資產運營管理和設施設備維護的數據基礎。為保證合同清單與資產清單樹型結構的結點屬性能夠形成有效對應，對兩者的屬性進行匯總并形成固定排序，“合同清單-資產清單”樹型結構結點屬性見表2。

2.2建立“合同清單-資產清單”結構

2.2. 1 合同清單結構

城市軌道交通項目涉及多個專業領域，其合同清單的側重點也各不相同。為滿足各專業合同計價的特點，需要對合同清單進行進一步細分。以地鐵集團為例，基于成本分解結構（CostBreakdownStructure，CBS）理念，按照將合同清單區分為建安工程費、設備購置費等費用的思路，將城市軌道交通項目合同分解并歸納為四大類，合同清單結構及其與資產實體的關系如圖2所示。

每類合同清單的信息都包括項目特征信息和計價信息，但由于資產項通常由多個部件、構件或多個子設備構成，每個資產項可能對應多個合同清單項。資產組資的核心任務就是建立形成資產項的合同清單與資產項之間的映射關系。映射關系建立后，其具體作用主要體現在兩個方面：一是通過關聯的合同清單，追溯資產項各部件的基本屬性信息；二是通過合同清單項記錄的成本信息，計算資產項的財務價值。從圖2可以看出，有陰影線的清單項中的費用為資產實體的直接成本，直接構成對應資產項的原始成本；而無陰影線的清單項中的成本為攤銷成本，應分攤后進入各資產項，與資產項的原始成本一起構成資產的原值。

2.2.2資產清單結構

目前，城市軌道交通資產尚未形成統一的資產劃分體系。參考地鐵集團內部的資產體系，城市軌道交通資產清單結構（部分）如圖3所示。在該資產清單中，設施結構通常以單項單位工程為最小組成單元，如一座車站、一條隧道等；而設備類資產則通常以能發揮特定使用功能的單個設備（如網管、調度臺、服務器等）為最小組成單元。這樣劃分便于與合同清單建立映射關系，從而為資產管理和組資工作提供清晰的框架。

注：陰影為直接成本，無陰影為攤銷成本。

2.3 “合同清單-資產清單”映射類型

2.3.1 “合同清單-資產清單”匹配關系分析

從圖2和圖3可以看出，合同清單樹和資產清單樹之間的匹配關系是從樹枝末端開始搭接的，即兩棵樹的最末結點之間存在著若干種匹配關系。具體而言，這些匹配關系可以分為以下4種類型：

（1）多對一匹配。該種匹配是指多條合同清單組合形成一項單獨的資產。這種匹配關系在土建類資產組資中占據主導地位，這是由于土建類合同清單中的分項工程（如工序、材料等），以及分部工程（如土石方工程、主體結構等）本身無法單獨構成一項資產，因此需要將子單位工程下的所有清單組合形成一項資產。此外，多對一匹配常見于一些設備類資產的組資過程，如自動售檢票系統（AFC）、站臺門、火災報警系統（FAS）等。

（2）一對一匹配。該種匹配是指合同清單中的一條子自及其屬性信息直接對應一項單獨的資產。這種匹配關系通常適用于可獨立運行且單個價格高于3000元的設備。例如，在電扶梯專業類型中，這種一對一的匹配關系尤為典型。

（3）一對多匹配。該種匹配是指一條合同清單的數量大于1，從而對應形成多項資產。在實際組資過程中，通常將這種類型的合同清單分解為多條數量為1的子清單，逐一進行匹配，從而本質上將其轉化成為一對一匹配關系。例如，在合同開項時，若干個相同配件為了便于計價可能被合并記為一條合同清單項，但在實際安裝中，這些配件位于不同的位置，因此需要分別形成多項資產。

（4）多對多匹配。該種匹配通常出現在復雜的設備組資中，如通信系統中的傳輸機柜設備、供電系統中的饋線柜等。處理這種復雜的匹配關系的方法是將其分解為多個一對多匹配或多個多對一匹配，再進一步分解為多個一對一匹配關系。

2.3.2 “合同清單-資產清單”映射類型總結

通過對合同清單體系和資產清單體系的一般匹配關系進行轉化，可以歸納為一對一匹配和多對一匹配兩種情況，對應數據映射類型分別為遺傳映射和聚合映射，“合同清單-資產清單”匹配關系總結如圖4所示。土建類“合同清單-資產清單”映射示例和設備類“合同清單-資產清單”映射示例如圖5和圖6所示。

（1）遺傳映射。其可分為天然遺傳映射與加工后遺傳映射兩種類型。天然遺傳映射存在于部分設備類專業系統的“合同清單-資產清單”映射過程中，如電扶梯、監控系統。加工后遺傳映射是通過對合同清單進行數量拆分后再進行組資形成的，由“一對多”匹配轉化而成。

（2）聚合映射。其可分為單一聚合映射與復雜聚合映射兩種情況。單一聚合映射是簡單的“多對一”匹配關系，將合同清單中的多條子目組合起來，最終形成一項獨立的資產；復雜聚合映射針對部分復雜設備的組資，需要先對合同清單進行拆分和組合，再形成一項資產清單。這種映射關系是由多對多匹配關系轉化而來的，屬于復雜的聚合映射。

2.4 “合同清單-資產清單”映射數學模型

2.4.1“合同清單-資產清單”樹型結構數學模型

（1）定義1：結點集合 P 。結點集合 P 是由若干結點組成的集合。為了精確表示每個結點在結構分解中的位置，采用以下坐標體系：在從上到下逐層分解的結構中，用 i 表示結點所在的層次，從上往下依次編號為1至 n ；在第 i 層中，用 j 表示結點的水平位置，從左往右依次編號為1至 n 基于此，任意合同結構分解或資產結構分解中的結點 P 均可通過 p_ij 表示為

注：加粗代表聚合映射示例，虛線代表遺傳映射示例。

（2）定義2：屬性 T 。屬性 T 是所有結點屬性的集合，用于對結點進行詳細描述，具體屬性見表2。屬性集合 T 可表示為

（3）定義3：有序對 r 。采用三元組的形式表達結點之間的父子關系。在有序對 r 中，第一個元素 p₁ 表示父結點，第二個元素 p₂ 表示子結點，且父結點 p₁ 由 z 個子結點 p₂ 組成。因此，有序對 r 可表示為

r=?p₁，p₂，z?，p₁，p₂∈P，z∈Z⁺

（4）定義4：結點關系 R 。結點關系 R 是滿足特定條件的有序對集合，用于表示樹結構中各個結點之間的關系。具體表示為

（5）定義5：編號集合 ID 。編號ID表示結點p_ij 的唯一標識符。在信息化系統中，每一條合同清單都附帶唯一的編號，其格式為“合同編號-層次碼”；每一項資產也擁有唯一的資產編碼，其格式為“權屬單位-線路-資產分類編碼-資產分類編碼-流水碼”?；诖?，樹型結構模型可以表示為

合同清單樹型結構模型

資產清單樹型結構模型

借助上述四元組模型，可以精確表示合同清單和資產清單中的每一項條目，進而構建起一份完整的清單。

（6）定義6：結點狀態值 s 。在數據樹的每一個結點上增加狀態值 S_ij ，用于標識結點的匹配狀態。初始狀態下，設置狀態值 S_ij 為1，表示該結點處于待匹配狀態。當其下一層子結點狀態值為0時，將 S_ij 設置為0，表示該結點已完成匹配。

（7）定義7：匹配結果結構編碼向量組。對于合同清單最末層級的所有“數量”結點，設置一個隨數量變化的匹配結果結構編碼向量組 A^′ ，用于存儲與之匹配的資產清單結構位置；同樣地，對于資產清單最末層級的所有“數量”結點，設置一個隨數量變化的匹配結果結構編碼向量組 用于存儲與之匹配的合同清單結構位置

2.4.2 “合同清單-資產清單”映射數學模型

合同清單和資產清單的樹型結構由結點及其屬性組成。結點用于標識清單在結構樹中的位置，而結點屬性則用于描述該清單的具體特征。在進行“合同-資產”映射時，不僅要映射結點本身，還需要映射其對應的屬性值。具體而言，合同清單樹型結構中的結點可以表示為Tcij＝（Pij，Tij，R_ij，CID_ij ），而資產清單樹型結構中的結點可以表示為 T_ai'j'=（P^′_i'j'，T^′_i'j'，R^′_i'j'，AID_i'j' ），其中 i，j，i^′ ，j^′ 均為自然數。根據上述分析，“合同清單-資產清單”映射可以分為以下兩種類型：

（1）遺傳映射。其是指合同清單樹型結構中的某一結點 p_ij 映射到資產樹型結構中的某一結點p_i^′j^′ ，可表示為 。在這種情況下，資產清單的屬性值 T^′_i^′j^′ 與合同清單的屬性值 T_ij 相等，即 T^′_i^′j^′=T_ij 。

（2）聚合映射。其是指合同清單樹型結構中的多個結點映射到資產清單樹型結構中的某一結點，可表示為 ， T_ci2j2 ，…， 。在這種情況下，資產清單的屬性值 T^′_i^′j^′ 是合同清單多個結點屬性值的總和，即 。

3城市軌道交通項目“合同清單-資產清單”組資

3.1基于XML樹型結構屬性設置

根據XML基本文檔的表示方法和樹型結構，將合同清單與資產清單分別表示為兩個結點標記樹，分別命名為“合同清單數據樹A”和“資產清單數據樹B”。土建類資產的組資映射情況相對較為單一，因此在本章節中暫不將其納入分析范圍，詳細分析見3.2.2節，而專注于設備類合同的樹型結構構建。

3.1.1 合同清單數據樹A

以地鐵X號線沿線工程AFC系統為例，構建一個合同清單數據樹A。該樹從根結點到最后一層結點共有5層，包含 ?_m 條支路，合同清單數據樹A如圖7所示。

接下來，為樹的每一層和每一個結點分別設置了相應的結構編碼和屬性值。在屬性集合T中，選擇“規格”和“制造商”作為匹配的關鍵識別標識，合同清單數據樹A結構編碼和匹配結果見表3。

合同清單數據樹A的XML文檔為

\"AFC 項目\" gt; lt; second_class category \"測試中心系統\" gt; \"工作站\" gt; 制造商1 數量 1lt; /fifth_class gt; 制造商 2lt; /fifth_class gt; 數量 2lt; /fifth_class gt;

3.1.2 資產清單數據樹B

與合同清單數據樹A的構建方式一致，資產清單數據樹B從根結點到最后一層結點共有7層，包含 n 條支路，資產清單數據樹B如圖8所示。

為了與數據樹A的屬性標識保持一致，同樣選擇屬性集合 T 中的“規格”和“制造商”作為匹配的關鍵識別標識，資產清單數據樹B結構編碼和匹配結果見表4。

資產清單數據樹B的XML文檔為

lt; second_classcategory \"車站 SC\" gt; \"操作終端\" gt; \"規格1'\"gt; 制造商1' 數量1' /system gt;

3.2基于XML和遞歸遍歷的“合同清單-資產 清單”自動匹配

3.2.1 匹配原則

（1）將資產清單數據樹B設定為“目標數據樹”，合同清單數據樹A設定為“數據源樹”。采用遞歸遍歷搜索方法，從“目標數據樹”的第一條支路開始，在“數據源樹”中搜索匹配項。

（2）鑒于“數據源樹”中的屬性集合 T 主要包含“名稱”“數量”“型號”“供應商”等信息，匹配時以“目標數據樹”每條支路的第5～7層的結點信息為匹配源，在“數據源樹”中進行遍歷搜索。

（3）僅當“目標數據樹”中某一設備的型號和供應商與“數據源樹”中對應設備的型號和供應商完全一致時，且“自標數據樹”中的設備數量不超過“數據源樹”中對應設備的數量時，才可實現匹配。

（4）對于“數據源樹”和“目標數據樹”，當某一結點的狀態值為0時，在后續的遍歷搜索匹配中跳過該結點及其子結點，以加快搜索速率，同時避免誤匹配。

3.2.2 匹配方法

（1）判斷數據樹B中“操作員工作站”結點的狀態值是否為1，如果是，則在數據樹A的第3層中搜索“工作站”結點，并判斷其狀態值是否為1；接著，檢查數據樹B中的“操作員工作站”的子結點“規格1”狀態值是否為1，并在數據樹A的第4層中搜素“規格1”結點及其狀態值。通過對比表3和表4，確認二者的“規格”數據均為“IX”，則完成“規格”的匹配。

（2）繼續搜索數據樹B中“規格1”的子結點“制造商1”，并在數據樹A中找到已匹配“規格1”的子結點“制造商1”，判斷二者的結點數據是否均為“LX”，完成對“制造商”的匹配。

（3）判斷數據樹B中“制造商1”的兄弟結點“數量1”結點的狀態值是否為1，并在數據樹A中已匹配的“制造商1”中搜索其兄弟結點“數量1”。判斷數據樹A中“數量1”的結點數據減去數據樹 B 中對應結點數據是否大于等于0。根據表3和表4，確認二者的差值為0，完成對“數量1”的匹配。此時，將數據樹A和數據樹 B 中對應的“數量1”的狀態值置為0，并將表3中“數量1”的結構編碼賦給表4中“數量1”的“匹配結果編碼向量組”，反之亦然。同時，將表3和表4中“制造商”“規格”的結點狀態值置0，完成對“由LX制造商供應的1臺IX規格的操作員工作臺”的自動匹配。

采取與上述步驟相同的方法，完成對“由HPE 制造商供應的1臺DL規格的服務器”的匹配。

3.2.3 結果輸出

結果輸出包括兩個部分：自動匹配結果和手動調整后的匹配結果。當合同清單數據樹A和資產清單數據樹B中的所有可以自動匹配的數據完成自動匹配時，輸出匹配結果，即輸出合同清單中每一個匹配設備在資產數據庫中的具體位置。對于無法自動匹配的設備，需要對其進行拆分、組合和調整。通過結點的刪除、插入等操作重新構建數據樹，重新進行匹配，二次輸出匹配結果。

根據表2和表3可知，當完成匹配時，數據樹A和數據樹B中所有結點的狀態值均為0，這表明合同清單和資產清單中的所有設備已成功自動匹配；此時，“匹配結果編碼向量組”能夠反映匹配成功的設備在另一結構樹中的結構編碼，從而明確設備在合同清單結構或資產清單結構中的位置，這為資產移交與轉資工作的清查盤點、維修等環節打通了數據關聯[15]

本小節所舉示例是一個理想的遺傳映射案例，旨在說明基于XML樹型結構模型和遞歸遍歷方法在資產組資中的有效性。在實際的城市軌道交通資產移交與轉資過程中，合同和資產的XML樹型結構往往比示例更為復雜。由于映射關系的多樣性，通常需要多次搜索、拆分、整合、調整等操作，才能實現“合同-資產”的映射，完成資產的順利移交及資產信息的有效集成。

4結語

本研究創新地提出了一種合同工程量清單與資產清單的數據關聯方法，為信息集成和數據交互提供了新的視角。該方法以建設階段與運營階段信息交互的接口為核心，將建設期的在建資產信息以合同清單為載體、運營期的資產信息以資產清單為載體。研究成果主要體現在以下兩個方面：

（1）為解決資產移交與轉資過程中異構信息融合的難題，滿足信息集成和數據交互的需求，本文首先對合同清單模塊和資產清單模塊進行了樹型結構分解。通過深入分析二者的匹配過程，提出了“合同清單-資產清單”映射模型。這一模型能夠有效實現合同工程量清單與資產清單之間的精準匹配，可為資產移交轉資提供理論基礎和技術支持。

（2）鑒于合同清單與資產清單具有明確的層級結構，而樹型結構可以清晰地表達從屬關系與并列關系，二者具有較高的適配性。本研究創新性地采用XML樹型結構來描述合同資產模型中的交互數據，并以此為載體，實現了數據的高效交換與集成。

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收稿日期：2025-01-16

作者簡介：

朱涵文（通信作者）（ （2000-） ，女，研究方向：工程項目管理。

錢凱茵（ 2001-） ，女，研究方向：工程項目管理。

蘇詩瑋（1997—），女，研究方向：工程項目管理。

李潔（1970—），女，博士，教授，研究方向：工程項目管理。