基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價(jià)過(guò)程控制研究

馮 玫

（湖南科鑫電力設(shè)計(jì)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價(jià)過(guò)程控制研究

馮 玫

（湖南科鑫電力設(shè)計(jì)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價(jià)過(guò)程控制已經(jīng)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛應(yīng)用，它能貫穿于電力工程項(xiàng)目管理全過(guò)程，避免項(xiàng)目設(shè)計(jì)成本與實(shí)際工程產(chǎn)生成本出現(xiàn)過(guò)大偏差。文章探討了過(guò)程控制反饋的基本理論、電力工程造價(jià)各個(gè)階段的反饋環(huán)節(jié)核心問(wèn)題，并例證說(shuō)明了專家系統(tǒng)反饋控制在電力工程造價(jià)過(guò)程控制中的技術(shù)優(yōu)越性。

電力工程；造價(jià)控制；專家系統(tǒng)；反饋控制；全過(guò)程控制

我國(guó)電力工程造價(jià)的全過(guò)程控制包括對(duì)項(xiàng)目的定額測(cè)算、工程建設(shè)成本測(cè)算以及竣工結(jié)算階段的項(xiàng)目評(píng)審與工程項(xiàng)目尾款結(jié)算等。在實(shí)際的工程推進(jìn)過(guò)程中，工程方要出具可行性研究報(bào)告來(lái)整理費(fèi)用，并上交匯報(bào)。所以說(shuō)，電力工程造價(jià)全過(guò)程管理具備多主體性、階段性、動(dòng)態(tài)性和系統(tǒng)性等基本特征。客觀地講，電力工程造價(jià)全過(guò)程管理中的每一個(gè)階段都能成為一個(gè)基于工程造價(jià)管理控制的子系統(tǒng)。

1 關(guān)于過(guò)程控制反饋的相關(guān)理論

1.1 反饋控制的基本概念

對(duì)某一受控變量基于控制器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)控，并通過(guò)控制過(guò)程來(lái)獲取反饋信息，了解受控變量的基本變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)受控變量與輸入變量的偏差調(diào)整過(guò)程，最終達(dá)到受控變量被控制的基本目標(biāo)。

由此看來(lái)受控變量應(yīng)該由受控對(duì)象和控制器兩大部分組成。其中控制器具有其專屬職能，它是由各種基礎(chǔ)元件與變量所共同組成的，具體來(lái)講圍繞它所構(gòu)建的組成系統(tǒng)元件依據(jù)職能劃分就包括了測(cè)量、給定、比較、放大、執(zhí)行、校正等6大元件。6大元件各司其職，基本圍繞受控變量性質(zhì)、量值等參數(shù)的變化測(cè)定所展開(kāi)。例如其中的校正元件，它就通過(guò)調(diào)整和補(bǔ)償元件功能，以信息反饋的形式來(lái)與主系統(tǒng)連接，在系列算法與模型構(gòu)建后就能達(dá)到改善系統(tǒng)的效果，如圖1：

圖1 反饋控制系統(tǒng)的基本元件組成示意圖

如圖1所示即為反饋控制系統(tǒng)的基本元件組成，它由主反饋通路與前向通路共同組成系統(tǒng)主回路。另外，局部反饋通路中還有一條內(nèi)回路，該內(nèi)回路屬于單回路系統(tǒng)，它其中只涵蓋一個(gè)主反饋通路。一般來(lái)說(shuō)，反饋控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)反饋校正功能，它通過(guò)反饋校正來(lái)影響原始系統(tǒng)的多個(gè)環(huán)節(jié)，確保整個(gè)系統(tǒng)中的受控變量都能得以調(diào)整。如果反饋環(huán)節(jié)中開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻值＞1，系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的頻率特性就主要交由校正部分來(lái)調(diào)整決策。這里需要注意的是反饋校正本身與被校正換屆調(diào)整的范圍無(wú)關(guān)，但通過(guò)調(diào)整校正環(huán)節(jié)的參數(shù)可以在一定程度上改善系統(tǒng)性能指標(biāo)。

1.2 電力工程造價(jià)過(guò)程的反饋控制基本思路

反饋校正的優(yōu)勢(shì)在于全局校正，同時(shí)它也能對(duì)系統(tǒng)中的專門(mén)指定環(huán)節(jié)進(jìn)行局部反饋校正，實(shí)現(xiàn)全局到局部的系統(tǒng)性能指標(biāo)改善，所以說(shuō)它校正的實(shí)質(zhì)就在于校正裝置構(gòu)成反饋內(nèi)環(huán)，通過(guò)原系統(tǒng)期望對(duì)數(shù)頻率與原系統(tǒng)頻率特性相減，最終得出反饋內(nèi)環(huán)的對(duì)數(shù)頻率特性。在現(xiàn)代電力工程造價(jià)控制過(guò)程中，該反饋校正主要被應(yīng)用于電力設(shè)備故障監(jiān)控與檢測(cè)預(yù)警環(huán)節(jié)。

電力工程造價(jià)過(guò)程要充分借鑒反饋控制原理，對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程進(jìn)行反饋控制，通過(guò)對(duì)電力工程造價(jià)過(guò)程中某一節(jié)點(diǎn)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)信息反饋，基于信息數(shù)據(jù)在對(duì)節(jié)點(diǎn)偏差進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到電力工程造價(jià)的全過(guò)程反饋控制。

2 電力工程項(xiàng)目中各個(gè)階段的造價(jià)反饋控制核心問(wèn)題簡(jiǎn)述

2.1 前期規(guī)劃反饋控制的核心問(wèn)題

電力工程前期準(zhǔn)備階段要提出可行性研究報(bào)告作為項(xiàng)目規(guī)劃基礎(chǔ)。可行性研究報(bào)告中就包含了資料數(shù)據(jù)、歸類圖標(biāo)、項(xiàng)目?jī)?nèi)容、配套條件、資源供應(yīng)、技術(shù)路線以及市場(chǎng)需要等等。要基于上述數(shù)據(jù)內(nèi)容來(lái)編寫(xiě)項(xiàng)目建設(shè)方案，明確方案所涉及的工程技術(shù)范圍，再通過(guò)技術(shù)范圍來(lái)確定費(fèi)用，要求費(fèi)用滿足項(xiàng)目決策與評(píng)價(jià)階段要求，最后給出造價(jià)估算。

2.2 工程設(shè)計(jì)反饋控制核心問(wèn)題

電力工程設(shè)計(jì)階段首先要確定工程投資目標(biāo)，協(xié)助設(shè)計(jì)單位收集相關(guān)資料并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案以減少投資成本;其次基于施工圖設(shè)計(jì)階段內(nèi)容來(lái)反饋整個(gè)項(xiàng)目概況，在不增項(xiàng)不減項(xiàng)的基礎(chǔ)上來(lái)強(qiáng)化承包商的經(jīng)濟(jì)核算內(nèi)容，采取增收節(jié)支措施，進(jìn)而降低工程成本;最后要進(jìn)行仔細(xì)審核概算，一般來(lái)說(shuō)電力建設(shè)工程控制中的可行性研究投資一般都可控制在概算投資的80%左右。在此階段也要做好項(xiàng)目招投標(biāo)階段的造價(jià)預(yù)測(cè)控制，給出項(xiàng)目招投標(biāo)經(jīng)費(fèi)預(yù)算的合理規(guī)劃表格。

2.3 工程建設(shè)反饋控制核心問(wèn)題

電力工程建設(shè)階段主要通過(guò)規(guī)范監(jiān)理，貫穿完善的約束機(jī)制來(lái)控制工程全過(guò)程造價(jià)，即事前事中和事后的階段性管理，盡可能減少中間交易過(guò)程以進(jìn)一步降低建設(shè)過(guò)程成本，同時(shí)規(guī)避不恰當(dāng)施工行為的出現(xiàn)。另外就是風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)控制，這主要是因?yàn)殡娏こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目中存在諸多風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，它們都是由外界不可抗力外界作用因素所引起的，風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)控制就是希望控制預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果所存在的偏差，即對(duì)成本控制概率偏差的有效控制。通常情況下，電力工程建設(shè)階段基于成本的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)控制就包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略決策、風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策實(shí)施監(jiān)控等等。

2.4 基于反饋控制的電力工程項(xiàng)目造價(jià)控制模式

項(xiàng)目造價(jià)控制目標(biāo)相比于同口徑批復(fù)概算都要小3%～9%左右，所以要基于不同環(huán)節(jié)成本的偏差來(lái)確定造價(jià)控制范圍，將其范圍定在4%，如果造價(jià)控制偏差小于4%則表示為工程造價(jià)可控狀態(tài)，反之，則表示成本控制超越臨界值，此時(shí)必須采取一定不就措施，以降低工程成本支出，控制項(xiàng)目造價(jià)。如圖2所示：

圖2 基于反饋控制的工程項(xiàng)目進(jìn)程造價(jià)控制示意圖

如圖3所示，電力工程造價(jià)的反饋控制基本計(jì)算公式應(yīng)該為：

成本偏差=預(yù)期成本-實(shí)際成本

成本偏差率=成本偏差/預(yù)期成本*100%

如果成本偏差率小于4%，則電力工程項(xiàng)目造價(jià)能滿足要求，反之大于4%，則表示成本超標(biāo)，需要提出相關(guān)改進(jìn)意見(jiàn)，以便于在下一階段吸取經(jīng)驗(yàn)，降低成本支出。

3 基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價(jià)過(guò)程控制案例分析

3.1 關(guān)于專家系統(tǒng)

3.1.1 綜合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它基于產(chǎn)生式規(guī)則來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里可以將綜合數(shù)據(jù)庫(kù)理解為計(jì)算機(jī)內(nèi)存，其中用于存放啟動(dòng)系統(tǒng)工作原始數(shù)據(jù)與電力工程造價(jià)過(guò)程推理內(nèi)容，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶中間結(jié)論的有效存儲(chǔ)。

3.1.2 人機(jī)交互界面，它也是專家系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分之一。它主要通過(guò)各種系統(tǒng)菜單、表格、窗口和圖形來(lái)實(shí)現(xiàn)交互應(yīng)用，可以判斷電力工程造價(jià)過(guò)程中每一環(huán)節(jié)的造價(jià)控制狀況，根據(jù)診斷結(jié)果來(lái)輸出相應(yīng)文字圖形數(shù)據(jù)，用最簡(jiǎn)易的方式來(lái)表達(dá)造價(jià)過(guò)程控制結(jié)果。

3.1.3 自我解釋系統(tǒng)，它可以顯示電力工程造價(jià)過(guò)程的推理路徑，并同時(shí)解釋推理過(guò)程。解釋功能也是專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自我解釋，完善造價(jià)控制的最重要階段。

3.2 案例分析

3.2.1 工程項(xiàng)目概述。某110kV變電站輸變電工程項(xiàng)目存在變電容量不足、供電可靠性差的問(wèn)題，目前已經(jīng)無(wú)法滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，進(jìn)而影響了變電站的電力造價(jià)調(diào)整優(yōu)化過(guò)程和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本文希望基于該110kV輸變電工程電力造價(jià)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，采用專家系統(tǒng)反饋控制功能來(lái)有效控制電力工程造價(jià)過(guò)程。

3.2.2 電力工程造價(jià)過(guò)程控制分析。根據(jù)專家系統(tǒng)來(lái)為該變電站的8種造價(jià)費(fèi)用組成分類集合，表示為：

X＝（x1，x2，……x8）

這8種造價(jià)分別表示人工費(fèi)用、生產(chǎn)材料費(fèi)用、機(jī)械使用費(fèi)用、特殊氣候施工增加費(fèi)用、夜間施工增加費(fèi)用、施工工具使用費(fèi)用、臨時(shí)設(shè)施費(fèi)用以及流動(dòng)施工津貼。這8項(xiàng)造價(jià)費(fèi)用每種設(shè)置了實(shí)際值、預(yù)期值與費(fèi)用偏差3項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，所有就有：

xij＝｛xi1，xi2，xi3｝

式中：xij表示第i種造價(jià)費(fèi)用的第j項(xiàng)指標(biāo)，其中i、j為常數(shù)。以此來(lái)推出3項(xiàng)成績(jī)指標(biāo)分別為實(shí)際值（xi1）、預(yù)期值（xi2）以及費(fèi)用偏差（xi3），根據(jù)此3項(xiàng)成績(jī)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算轉(zhuǎn)化，最后得出以下數(shù)據(jù)，如表1：

表1 基于專家系統(tǒng)反饋控制標(biāo)準(zhǔn)化后的110kV變電站電力工程造價(jià)控制指標(biāo)數(shù)據(jù)

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出該工程中造價(jià)費(fèi)用的偏差概率從低到高分別為特殊氣候施工增加費(fèi)、夜間施工增加費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)、材料費(fèi)(臨時(shí)設(shè)施費(fèi))、人工費(fèi)、施工工具使用費(fèi)以及流動(dòng)施工津貼。另外，專家系統(tǒng)也給出兩點(diǎn)建議結(jié)果：首先，要盡可能減少施工過(guò)程中的停工現(xiàn)象，同時(shí)減少施工工具調(diào)配頻率，充分利用小型施工工具，為此所給出的調(diào)減施工工具使用費(fèi)用經(jīng)計(jì)算為160.38萬(wàn)元;其次，要以最佳方式來(lái)采購(gòu)材料，以有效降低材料成本，再根據(jù)施工實(shí)際狀況來(lái)合理確定材料規(guī)格，并確保材料使用周轉(zhuǎn)效率，做到對(duì)工程質(zhì)量與材料費(fèi)用指標(biāo)的有效控制，此次工程的調(diào)減材料費(fèi)用控制指標(biāo)為3200.89萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

電力工程造價(jià)過(guò)程控制一定要根據(jù)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益與實(shí)際工程技術(shù)而定，合理靈活利用專家系統(tǒng)反饋控制功能機(jī)制來(lái)展開(kāi)造價(jià)控制推理過(guò)程，最后計(jì)算偏差概率排序，獲取專家反饋建議，進(jìn)而有效控制電力工程造價(jià)反饋控制環(huán)節(jié)，提高電力工程建設(shè)項(xiàng)目的投資效益回報(bào)。

[1]陳正中，王亞兵.電力工程造價(jià)全過(guò)程控制方法[J].價(jià)值工程，2015，(30).

[2]朱琳.電力工程造價(jià)過(guò)程控制管理措施的若干研究[J].中國(guó)科技財(cái)富，2010，(24).

[3]谷巖.基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價(jià)過(guò)程控制研究[D].華北電力大學(xué)(北京)，2013.

（責(zé)任編輯：周 瓊）

TP311

1009-2374（2017）12-0341-02

10.13535/j.cnki.10-1507/n.2017.173

馮玫(1980-)，女，漢族，湖南長(zhǎng)沙，湖南科鑫電力設(shè)計(jì)有限公司，工程師，中級(jí)，本科，研究方向：電力工程造價(jià)。

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