電網(wǎng)工程預(yù)算模型構(gòu)建研究

劉雪妮

[提要] 電網(wǎng)工程財務(wù)集約化建設(shè)過程中積累了大量真實、重要、寶貴的業(yè)務(wù)和財務(wù)數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計分析手段挖掘數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，可以彌補工程財務(wù)在科學(xué)收集、處理、分析、運用數(shù)據(jù)方面的差距。本研究從同屬性同類型電網(wǎng)工程的形象進度與成本發(fā)生的相似性出發(fā)，以工程項目的明細賬為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，運用多項式曲線擬合的思想，構(gòu)建出電網(wǎng)工程隨時間推移產(chǎn)生的成本軌跡，為該類工程項目構(gòu)造財務(wù)目標(biāo)曲線。

關(guān)鍵詞：多項式曲線擬合；電網(wǎng)工程；預(yù)算模型；財務(wù)目標(biāo)曲線

中圖分類號：F27 文獻標(biāo)識碼：A

收錄日期：2018年7月20日

一、引言

在傳統(tǒng)電網(wǎng)工程財務(wù)管理模式下，預(yù)算編制過分依賴于投資計劃，甚至出現(xiàn)簡單的以計劃代預(yù)算，導(dǎo)致預(yù)算管理嚴重缺位。隨著對電網(wǎng)工程全過程財務(wù)管理需求的增加，提升工程項目預(yù)算管理效率和效果已成為電網(wǎng)企業(yè)更為客觀、迫切的需求。在此背景下，本研究以進一步強化投資預(yù)算價值導(dǎo)向為目標(biāo)，堅持業(yè)務(wù)和財務(wù)融合理念，結(jié)合基建全過程財務(wù)管理目標(biāo)，嘗試構(gòu)建一套完整的基建項目財務(wù)目標(biāo)曲線管理模式，以有效降低電網(wǎng)項目的造價和投資風(fēng)險，提高公司投資效益，發(fā)揮公司財務(wù)價值引領(lǐng)作用。

考慮到同類型同電壓等級下的電網(wǎng)工程在建設(shè)期間成本的發(fā)生會有一定程度的相似性，體現(xiàn)在財務(wù)方面就是特定階段會有一些特定的成本發(fā)生，并且依據(jù)工程進度情況，總費用支出情況應(yīng)該也存在一定的相似性。因此，本研究搜集歷史期已完工的110kv新建變電站工程為樣本，從項目明細賬入手，利用最小二乘多項式回歸方法對電網(wǎng)項目的各期成本占比隨時間推移以及累計成本占比隨時間推移情況進行了擬合，以展現(xiàn)工程成本發(fā)生的時間趨勢狀況，構(gòu)造了該類項目的財務(wù)目標(biāo)曲線。

二、最小二乘多項式曲線擬合方法介紹

最小二乘多項式曲線擬合的原理與實現(xiàn)：最小二乘法多項式曲線擬合，根據(jù)給定的m個點，并不要求這條曲線精確地經(jīng)過這些點，而是曲線y=f（x）的近似曲線y=φ（x）。具體：給定數(shù)據(jù)點pi（xi，yi），其中i=1，2，…，m。求近似曲線y=φ（x）。并且使得近似曲線與y=f（x）的偏差最小。近似曲線在點pi處的偏差δi=φ（xi）-y，i=1，2，…，m。

多項式曲線擬合不如光滑樣條擬合的精度高，但是在曲線擬合時強調(diào)對離散點趨勢的展現(xiàn)，光滑樣條回歸要求擬合曲線必須經(jīng)過相應(yīng)的點，擬合的曲線會受到異常點的影響，并且最重要的是最小二乘多項式能較好地擬合出曲線并給出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式和誤差參數(shù)。

三、變電項目總成本曲線模型的構(gòu)建

項目總成本曲線模型考慮的是項目總成本隨著項目周期的時間變化而產(chǎn)生的成本變化。項目總成本曲線模型包括：總成本占比在各期間的發(fā)生情況曲線和總成本占比在各期間點的累計發(fā)生情況曲線。

在利用最小二乘多項式回歸進行成本和時間的擬合之前，需要先完成以下幾步：首先，分析各類項目的工程周期和入賬周期，以確定合適的成本預(yù)測周期；其次，對電網(wǎng)項目周期內(nèi)的明細賬進行月度加總（本研究以每月為一個項目周期內(nèi)的期間），計算出每個月成本占比；最后，運用最小二乘多項式回歸處理實現(xiàn)成本占比與時間的擬合。

（一）總成本占比在各期間的發(fā)生情況曲線。利用最小二乘多項式曲線回歸對總成本發(fā)生占比在各期間情況擬合，具體處理邏輯如下：（1）計算項目每一期（月）發(fā)生的總費用；（2）折算每一期（月）總費用在整個項目周期中的占比，每一期總費用占比在項目周期上的總和為1；（3）根據(jù)每類項目平均的周期長度，用伸縮法將實際項目時間調(diào)整到項目周期范圍之內(nèi)；（4）對所有樣本項目在平均周期內(nèi)各期間的總費用發(fā)生比進行平均，取得樣本平均各期的總費用發(fā)生比；（5）使用Matlab中的多項式曲線擬合方法（Polynomial）為平均總費用占比對時間擬合（區(qū)分項目類型*電壓等級），得到相應(yīng)的曲線、回歸參數(shù)及相應(yīng)函數(shù)關(guān)系式。

圖1展示了110kv變電站新建項目的成本占比隨時間推移呈現(xiàn)的規(guī)律性?？梢钥闯?，110kv新建項目總成本變化存在先逐步增加，中期后有所減少，項目末期相對增加的趨勢。（圖1）

多項式曲線擬合得到的參數(shù)及函數(shù)關(guān)系式如下：

Linear model Poly6：

f（x）= p1x6 + p2x5 + p3x4 + p4x3 + p5x2 + p6x + p7 （1）

Coefficients （with 95% confidence bounds）：

p1=9.761e-08 （-2.795e-08，2.232e-07）

p2=-7.528e-06 （-1.773e-05，2.673e-06）

p3=0.0002149 （-0.0001045，0.0005342）

p4=-0.002735 （-0.007562，0.002092）

p5=0.01406 （-0.02196，0.05009）

p6=-0.01148 （-0.1314，0.1085）

p7=-0.0003996 （-0.1303，0.1295）

Goodness of fit：

SSE：0.01332

R-square：0.4166

Adjusted R-square：0.2324

RMSE：0.02648

可以看出R2是0.4166，標(biāo)準均方差RMSE是0.02648，說明擬合效果尚可。將上述多項式函數(shù)式具體化為：

y=1E-07x6-8E-06x5+0.0002x4-0.0027x3+0.0141x2-0.0115x-0.0004 （2）

（二）總成本占比在各期間點的累計發(fā)生情況曲線。利用一元線性關(guān)系，多項式回歸等方法對總成本在各期間點的累計占比進行擬合，以解釋度高為選擇依據(jù)確定最終擬合函數(shù)關(guān)系式。最終取得110kv變電站新建項目累計總成本占比隨時間的曲線、參數(shù)及函數(shù)關(guān)系，具體如圖2所示。（圖2）

從圖2可以看出，110kv變電站新建項目累計總成本占比隨時間推移呈現(xiàn)二次式多項式形式，函數(shù)關(guān)系式可以具體為：

y=-0.0008x2+0.0641x-0.1102 （3）

并且解釋度有99.18%。

四、總成本曲線模型下目標(biāo)值確定及有效性檢驗

前文從電網(wǎng)項目明細賬入手，取得了電網(wǎng)項目成本占比與時間之間的關(guān)系曲線和函數(shù)，利用普通最小二乘多項式回歸，擬合了時間和成本之間的關(guān)系。在取得擬合函數(shù)的情況下，可以以平均項目周期為自變量X，確定出相應(yīng)的目標(biāo)成本占比和累計成本占比，即因變量Y。

由于在利用歷史期樣本數(shù)據(jù)擬合成本與時間關(guān)系式時，每個樣本的周期不同，為了適應(yīng)統(tǒng)計處理，對所有樣本的成本發(fā)生周期都依據(jù)平均周期進行了縮放處理，因此，在驗證模型的有效性時，對于對照樣本的成本發(fā)生同樣需要調(diào)整到平均周期才能進行比對。本研究隨機選取了某110kv變電站本體工程，將樣本實際值和目標(biāo)曲線勾畫在同一坐標(biāo)系中，這樣可以更直觀地比較，且實現(xiàn)有效性的直觀結(jié)論。具體情況如圖3、圖4所示。（圖3、圖4）

圖3中，散點是某110kv變電站本體工程成本占比實際值，紅色曲線是前述利用樣本數(shù)據(jù)得到的成本占比隨時間推移的目標(biāo)曲線。可以看出，目標(biāo)曲線基本刻畫了散點的變化趨勢。說明本研究擬合的目標(biāo)曲線有參考性。

圖4中，藍色散點是某110kv變電站本體工程累計成本占比實際值，紅色曲線是前述利用樣本數(shù)據(jù)得到的累計成本占比隨時間推移的目標(biāo)曲線?？梢钥闯?，目標(biāo)曲線基本刻畫了散點的變化趨勢。說明本研究擬合的目標(biāo)曲線有參考性。

五、結(jié)語

多年以來，電網(wǎng)工程財務(wù)集約化建設(shè)過程中積累了大量真實、重要、寶貴的業(yè)務(wù)和財務(wù)數(shù)據(jù)，通過整合工程全過程的計劃、進度、成本、資金等多維度信息，運用統(tǒng)計分析手段挖掘數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，可以彌補工程財務(wù)在科學(xué)收集、處理、分析、運用數(shù)據(jù)方面的差距，以提高工程業(yè)務(wù)信息正確、及時、標(biāo)準化水平，扭轉(zhuǎn)工程協(xié)同管理能力不足的局面，實現(xiàn)財務(wù)業(yè)務(wù)緊密銜接，資金使用安全高效，工程成本歸集及時準確，過程監(jiān)督落實到位，關(guān)鍵風(fēng)險防范控制有效。

本研究采用了最小二乘多項式曲線擬合方法，從明細賬入手將各期成本占比隨時間推移以及累計成本占比隨時間推移情況進行擬合，展現(xiàn)了工程項目成本發(fā)生的時間趨勢狀況。這一視角所確立的模型是對各期成本費用占比的預(yù)測，是相對數(shù)值的預(yù)測。采用這種方法，對于新立項的工程項目，能夠動態(tài)預(yù)測成本費用隨時間變化的趨勢，以便隨著時間的推移動態(tài)地把握項目的資金進度。

主要參考文獻：

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