大數據與物聯網在施工成本管理中的應用研究

管理優化提供了技術基礎。大數據技術具有數據量大、處理速度快、分析能力強等特點，能夠實現成本變化規律的深度挖掘及精準預測。物聯網技術可以通過智能傳感設備實現對施工現場的實時監控，從而為成本管理提供準確無誤的數據支撐。多種技術的融合應用將會推動施工成本管理從較為粗放的模式向精細化模式轉變，從傳統的事后控制模式向事前預防模式轉變，進而顯著提升管理的效率及項目的經濟效益。

1.大數據與物聯網技術在成本管理中的應用

1.1大數據成本管理架構設計

大數據成本管理架構運用分層設計的先進理念，構建起從數據采集至決策支持的完整技術體系，切實為施工成本管理的數字化轉型進程提供核心支撐力量。該架構采用五層結構設計，各層級功能明確且相互協調。數據源層主要承擔采集工程量清單、材料價格、人工費用等基礎數據的重要任務；接口層借助RESTfulAPI及微服務架構達成系統之間的無縫對接2；數據層運用Hadoop分布式文件系統及ETL技術進行數據的存儲與處理；計算層基于MapReduce及Spark引擎構建分析框架以支撐運算；應用層為系統提供成本分析與進度管理以及風險預警等一系列功能模塊來滿足需求，整個架構達成了數據處理效率相較于傳統方式顯著提升3.5倍的突出效果[3]。

1.2物聯網感知網絡與監控

物聯網感知網絡依靠多元化智能傳感設備部署，構建覆蓋施工現場全要素實時監控體系，為成本管理提供精準數據支撐[4]

從圖1可以清楚地看到物聯網感知網絡的核心架構，人員監控節點依靠人臉識別技術達成實名制管理目標，設備監控節點運用智能傳感器實時獲取溫度、壓力、轉速等運行參數，物資監控節點集成數字地磅與智慧驗收系統對材料開展精準計量工作5]。

引言

傳統建筑工程施工成本管理依賴人工經驗進行數據統計分析，存在信息不對稱、成本控制不精確、決策滯后等問題。隨著建筑信息模型（buildinginformationmodeling，BIM）技術、物聯網、云計算在建筑領域的廣泛應用，工程項目產生了海量多維度數據，為成本

圖1物聯網感知網絡監控示意圖

1.3成本預測與預警模型

成本預測模型基于深度學習與傳統統計方法的混合架構，運用卷積神經網絡與循環神經網絡相結合的技術方案，通過特征工程提取工程規模、技術難度、市場環境等關鍵影響因素，構建了工程造價變化趨勢的智能預測體系[]模型采用多層感知機結構處理造價影響因素的非線性關系，結合注意力機制捕捉不同特征間的相關性，其預測計算公式為：

P（t）=σ[W_h?h（t）+W_a?A（F_t）+b]

式中， P（t） 指的是t時刻對應的造價預測值， σ 代表的是激活函數， W_h 是隱層權重矩陣， h（t） 表示的是當前時刻的隱層狀態， W_a 代表的是注意力權重矩陣， A（F_t） 指的是特征注意力得分， b 則為偏置項。

經過典型工程案例的測試驗證之后可以發現，該預測模型的準確率相較于傳統方法提升了 25.3% ，其中住宅建筑工程造價預測準確率達到 92.5% 、公共建筑工程的預測準確率達到 90.8% 、工業建筑工程的預測準確率達到 88.6% 、基礎設施工程的預測準確率達到 86.4% ，這為成本風險的提前識別與有效控制提供了科學依據。

1.4數字孿生成本管控平臺

數字孿生成本管控平臺把BIM技術與物聯網應用進行深度融合[]。平臺基于區塊鏈技術搭建起材料核銷成本控制系統，并且與成本管理、分包管理、庫存管理、施工進度管理實現深度集成，以合同清單及成本策劃模型的材料單耗分析，理論用量作為核心數據基礎，當分包隊伍發起領料申請的時候，系統會依據合同約定的材料供應范圍，單價自動計算項目部有償提供材料的費用8。該平臺通過智能合約自動執行預先設定好的業務規則，實現造價變更、成本核算、資金支付等關鍵環節的智能化處理，提升了造價管理的透明度與可信度，為施工企業構建起安全可靠的成本數據共享環境，切實有效促進造價管理的精細化與規范化發展[]。

2.施工成本管理工程概況及需求分析

鄭州市總醫院暨公衛應急救治中心病房樓項目作為承建的重點工程，也是河南省的重點項目，位于鄭州市城區，總建筑面積86500平方米，地下2層，地上15層，高約60米，投資約6.2億元，計劃工期880日歷天。由于項目地處老城區醫院舊址，周邊緊鄰居民區與現有醫療樓棟，施工現場場地狹窄且周邊地下管線密集，同時受區域地質條件影響，地下水位較高，施工環境復雜多變，管理難度極大，適宜驗證新技術應用效果。

傳統施工成本管理模式在此類復雜工程中暴露出嚴重不足，表現為成本數據采集系統分散，各業務系統之間存在明顯數據壁壘，導致信息孤島現象嚴重，成本預測模型過度依賴傳統統計方法，預測精度不高，成本控制手段仍停留在事后分析階段，缺乏實時監控與預警機制。

針對這些問題，該項目迫切需要建立基于大數據與物聯網技術的現代化成本管理體系，通過智能傳感設備實現數據自動采集，運用云平臺進行存儲與處理，利用機器學習算法進行預測分析，從而實現施工成本管理的數字化、智能化、實時化轉型。

3.技術應用效果分析

3.1施工成本管理效果評估

大數據與物聯網技術在鄭州市總醫院暨公衛應急救治中心病房樓項目施工成本管理中的應用效果，需要通過系統性的指標評估驗證其實際價值，評估涵蓋成本控制精度、預測準確性、管理效率等多個維度的量化分析。

通過表1可以清晰觀察到大數據與物聯網技術在施工成本管理中的顯著效果，成本預測準確率從傳統方法的 167.2% 大幅提升至 92.5% ，成本超支率顯著降低32.6% ，成本異常發現率提升至 95.7% 。這些量化指標充分驗證了技術應用在提升成本管理精度、優化系統性能、減少人力成本等方面的綜合效益，表明大數據與物聯網技術的集成應用，為施工企業實現成本管理的數字化轉型提供了可靠的技術路徑與量化支撐，有效推動了建筑行業向智能化與精細化管理模式的演進。

3.2技術應用綜合效益分析

大數據與物聯網技術在鄭州市總醫院項目中的應用效益體現在多個層面，通過詳細的成本收益分析可全面評估技術投入的實際價值回報[]。項目技術應用成本效益分析結果如表2所示。

表1施工成本管理效果評估數據表

通過表2可以看出，雖然人工成本受市場因素影響出現超支1678.20萬元，但技術應用在多個方面產生了顯著效益。鋼筋混凝土節約1147.19萬元，其他材料節約110萬元，機械成本節約177萬元，管理人員優化節約32.40萬元，提前完工節約管理費67.50萬元，獲得提前完工獎勵180萬元，有效抵消了人工成本超支影響，最終實現項目整體成本節約126萬元。這一綜合效益分析表明，技術投入與經濟效益之間具有正向關聯關系，為建筑行業數字化轉型提供了可復制的成功經驗，充分驗證了大數據與物聯網技術在施工成本管理中的實際應用價值[]。

結語

大數據與物聯網技術在施工成本管理中的應用實踐充分表明，技術融合切實為建筑行業的數字化轉型提供了有效路徑。通過構建智能感知網絡以及大數據分析平臺，成功實現了施工現場全要素的實時監控及成本的精準預測，顯著提升了成本管理工作的科學性。該項目的成功應用有力驗證了技術方案具備可行性。隨著人工智能與5G等一系列新技術的不斷發展，大數據與物聯網在施工成本管理領域的應用將會更加深入，進而推動建筑行業朝著智能化方向穩步發展，為行業的轉型升級注入全新動力，最終實現建筑行業的高質量發展目標。

表2項目技術應用成本效益分析表

參考文獻

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作者簡介：盛連才，本科，高級工程師，22265380@qq.com，研究方向：建設工程項目經營、數字化管理。