高速公路施工成本精準預測與控制技術研究

摘要：為了更好地掌握高速公路施工過程的成本情況，降低施工成本，提高工程經(jīng)濟效益，開展高速公路施工成本精準預測與控制技術研究。首先，獲取施工成本的構成和影響因素，構建施工成本精準預測模型，并預測施工成本；其次，實時監(jiān)測施工階段成本的動態(tài)變化，判斷成本是否處于可控狀態(tài)；最后，利用掙值分析法計算掙值，獲取項目實際成本與計劃成本的偏差，進而有針對性地控制施工成本。實驗結果表明，施工成本偏差始終為負數(shù)，各個路段施工的實際成本始終低于預算成本，使成本得到了較好地控制。

關鍵詞：施工成本；精準；預測；控制

0 引言

隨著基礎設施建設的快速發(fā)展，高速公路作為關鍵的交通設施之一，其建設規(guī)模和速度都在不斷增長。然而，高速公路在施工過程中的成本管理卻是一個復雜且關鍵的問題[1]。高速公路施工成本管理涉及到多個方面，包括材料、人力、設備、技術等。隨著市場競爭的加劇，施工企業(yè)對于成本管理的需求越來越迫切[2]。通過精準地預測和控制技術，企業(yè)可以更好地掌握施工過程的成本情況，并及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，有效降低施工成本[3]。

高速公路施工成本的預測是一個復雜的過程，需要考慮到多種因素。傳統(tǒng)的方法通常是通過歷史數(shù)據(jù)的分析來進行預測，即對相似的工程項目進行調研，了解其所花費的成本和工程規(guī)模，再通過數(shù)據(jù)分析得出工程成本預測值[4]。這種方法雖然簡單易行，但因過去的工程可能無法代表當前的建設狀況，導致該方法在實際應用過程中存在預測精度較低的問題。

精準的成本預測與控制技術對于施工企業(yè)來說至關重要，不僅關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益，也是企業(yè)在市場競爭中獲得優(yōu)勢的關鍵?；诖?，本文在傳統(tǒng)方法的基礎上，為降低施工成本、提高工程經(jīng)濟效益，提出了一種全新的高速公路施工成本精準預測與控制技術。

1 構建施工成本精準預測模型

1.1 施工成本構成和影響因素

首先，采集與高速公路工程項目施工相關的歷史數(shù)據(jù)和資料，包括工程量清單、施工圖紙、合同文件、材料價格等信息[5]。通過采集到的歷史數(shù)據(jù)與資料，獲取施工成本的構成和影響因素，如表1所示。

1.2 構建模型以進行成本預測

然后根據(jù)表1的施工成本構成和影響因素，構建施工成本精準預測模型，模型表達式如下所示：

y=δ0+δ1×X1+δ2×X2+…+δn×Xn+ε （1）

式中：y表示施工成本輸出參數(shù)；δ0、δ1、δ2、δn均表示通過訓練數(shù)據(jù)集學習得到的參數(shù)；X1、X2、Xn分別表示表1中影響高速公路施工成本的各項因素；ε表示誤差項。

將收集到的數(shù)據(jù)資料輸入到預測模型中，運行模型，通過上述表達式進行施工成本的精準預測。在訓練模型時，選擇合適的影響因素和數(shù)據(jù)集，并對模型進行優(yōu)化以提高預測精度，進而實現(xiàn)高速公路施工成本精準預測的目標[6]。

2 施工階段成本動態(tài)監(jiān)測

在完成高速公路施工成本精準預測模型的構建后，實時監(jiān)測施工階段的成本動態(tài)變化，為后續(xù)施工成本的控制提供有力的支持。

2.1 制定監(jiān)測方案

首先，確定需要監(jiān)測的施工階段及相應的工程項目，制定成本動態(tài)監(jiān)測計劃，設定監(jiān)測頻率為每周一次，及時掌握每周的成本變化情況[7]。

然后根據(jù)每周的成本變化，制定成本動態(tài)監(jiān)測方案，包括監(jiān)測指標、施工成本預警機制，并針對每個關鍵的成本指標，設定合理的閾值或范圍，用于判斷成本是否處于可控狀態(tài)[8]。閾值的設定可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、行業(yè)標準或工程經(jīng)驗進行。

2.2 設計成本預警機制

在此基礎上，根據(jù)成本動態(tài)監(jiān)測結果，設計施工階段成本預警機制，用于判斷成本是否出現(xiàn)異?；蚱?。本文采用基于歷史數(shù)據(jù)的預警閾值設定方法。

首先，對歷史施工項目的成本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，設定施工成本的歷史平均值為，標準差為，則可以設定施工成本的預警閾值為：

Q=A+Bk （2）

式中：k表示施工成本預警系數(shù)，通常取1～2之間。若當前施工成本超過這個預警閾值Q，則可以發(fā)出施工成本預警，進而對成本進行控制。

3 施工成本控制

根據(jù)上述高速公路施工階段的成本動態(tài)監(jiān)測結果，可以判斷高速公路施工成本是否超過預警閾值，并在此基礎上有針對性地實行施工成本控制。本文采用掙值分析法，對施工成本進行控制。

3.1 評估項目的成本績效

根據(jù)施工項目的合同要求、工程特點、質量標準等因素，制定具體的成本控制目標、項目成本計劃和控制基準，包括人工費、材料費、機械使用費、管理費等各項費用的預算和控制標準，并根據(jù)項目進度計劃和實際成本數(shù)據(jù)，計算掙值，具體公式如下：

EV=RS-W （3）

其中，EV表示掙值；R表示已完成工作量；S表示完成單位工作量的預算費用；W表示已完工作實際費用。

根據(jù)掙值計算結果，及時發(fā)現(xiàn)項目實際成本與計劃成本的偏差，評估項目的成本績效。

3.2 實施成本控制措施

通過分析項目的成本，有針對性地調整工作計劃并反饋到實施計劃中。實施成本控制的措施主要包括以下內容：根據(jù)施工階段的預算成本，對各項成本費用實行管理，避免實際施工成本超出預算。

對施工所需的材料進行集中采購、庫存管理、領用管理。合理安排施工進度和人員配置，降低人工成本。合理安排機械使用計劃，提高機械使用效率，降低施工機械使用成本。提高施工現(xiàn)場治安維護水平，控制業(yè)務費用。

3.3 成本控制計劃調整和優(yōu)化

在項目實施過程中，持續(xù)監(jiān)控項目的成本績效，定期對成本控制情況進行監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施進行整改。

同時，根據(jù)實際情況及時對成本控制計劃進行調整和優(yōu)化，確保項目按照預期的施工成本計劃進行，進而有效地控制施工成本，提高項目施工成本綜合管理水平[9]。

4 實驗驗證

4.1 試驗方法

為了驗證上述提出的高速公路施工成本精準預測與控制技術的可行性，本文以國道302線琿春至阿爾山公路工程為例，開展了如下實驗分析。該高速公路工程項目概況信息如表2所示。

該項目施工過程中的成本數(shù)據(jù)主要包括直接費用、管理費用、進出場費用、業(yè)務費用等，這些數(shù)據(jù)可以為施工企業(yè)提供決策支持，幫助企業(yè)更好地管理施工過程中的成本。

利用數(shù)據(jù)挖掘技術對歷史施工數(shù)據(jù)與成本數(shù)據(jù)進行預處理和分析，從中提取有用的特征，進而了解該高速公路施工項目的整體情況、各路段的施工難度以及相應的成本數(shù)據(jù)。在此基礎上，利用本文提出的技術，對施工成本進行預測與控制，并將其與傳統(tǒng)方法進行對比和分析，進而驗證本文提出的研究是否可行。

4.2 評價指標選取

在此次實驗中，本文選取成本偏差（Cost Variance，CV）作為評價指標。成本偏差可以有效地衡量高速公路工程項目實際成本與預算成本之間的差異，計算公式如下：

CV=Mr-Ms （4）

式中：Mr表示實際成本；Ms表示預算成本。若為負值，CV表示實際成本低于預算成本，成本控制效果良好；若CV為正值，則表示實際成本超出預算成本，成本控制不佳。

4.3 施工成本偏差對比

為了增強實驗結果的說服力，引入對比分析的實驗方法。將上述本文提出的高速公路施工成本精準預測與控制技術設置為實驗組，將文獻[1]提出的基于價值工程理念的成本控制方法、文獻[3]提出的基于BIM技術的成本控制方法，分別設置為對照組1與對照組2。

隨機從國道302線工程中選取6個路段，獲取各個路段的施工預算成本，利用MATLAB模擬分析軟件，模擬上述3種方法的成本預測與控制全過程。

應用3種方法測定，6個路段的實際施工成本，獲取施工成本偏差，并作出對比。施工成本偏差對比結果如表3所示。

通過表3的施工成本偏差對比結果可看出，本文提出的施工成本預測與控制技術應用后，成本偏差始終為負值，公路各個路段施工的實際成本始終低于預算成本。這意味著本文提出的成本控制方法更加有效，使實際成本得到了較好的控制。

5 結束語

在高速公路施工過程中，成本控制一直是一個重要的難題。為降低施工成本、提高工程經(jīng)濟效益，本文在傳統(tǒng)方法的基礎上，提出了一種全新的高速公路施工成本精準預測與控制技術。

應用本文的研究成果，能夠有效地將實際施工成本控制在預算范圍內，防止成本的不必要增加，從而提高資金的使用效率，避免資金的浪費和損失。這不僅可以提高工程的經(jīng)濟效益，還為高速公路施工行業(yè)的發(fā)展提供了更加有力的支撐和保障。

參考文獻

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[3] 張宇虹.基于BIM技術的路面工程施工階段成本控制技術研究[J].江西建材，2023，（9）：343-345.

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[8] 劉英杰，聶章琴，王博，等.基于PSO-SVM的水工隧洞施工成本預測[J].人民黃河， 2021，43 （9）：160-164.

[9] 劉必君，葉雨辰.基于棧式降噪自動編碼器的建筑工程施工成本預測[J].同濟大學學報（自然科學版），2020，48 （6）：922-928.