基于正交實驗法分析小高層住宅項目建安成本費主要影響因素

王雅婧

摘要：隨著我國建筑業和人民對生活水平的不斷提高，小高層住宅建筑因其足夠的穩定性和經濟的合理性而備受推崇。小高層住宅建筑的經濟性評判標準之一就是其工程造價，影響其工程造價的因素復雜，要建立科學準確的預測模型，主要因素的篩選顯得尤為重要。正交分析法作為統計學的成熟理論，對于因素的影響程度判斷有著科學性、準確性、可操作性的優勢。

關鍵詞：小高層住宅、正交分析法、工程造價影響因素

隨著我國建筑業的快速發展，住宅建筑的經濟性和其功能性要求的相互促進越來越被更多人所關注。近年來，住宅建筑工程項目中，小高層住宅被廣泛應用。所謂的小高層建筑，并沒有明確的規定，其定義為介于高層建筑和多層建筑之間，層數一般取9-14層，其經濟性和實用性已經被很多次的反復驗證為能夠兼顧結構穩定性和經濟可行性。小高層住宅建筑由于結構選型、規范標準、規模大小等因，在工程造價上一般比高層住宅建筑要高。但是近年來，小高層住宅的建安成本費用漸漸比高層住宅的建安成本費要低，加上小高層住宅在平面布置上更為靈活，項目的建筑容積率更低而受到市場的推崇。研究小高層住宅的工程造價影響因素有助于更快速準確地計算該類型項目的工程造價。

研究工程造價的影響因素有很多方法，常見的因素識別方法可以簡單的分為定性因素識別和定量因素識別。對于定性因素在識別是主要依靠主觀判斷的方法進行，具體采用的方法有：專家調查法、頭腦風暴法等。對于可定量因素的識別則可以使用客觀識別法，具體的方法較多，主要有：財務報表法、流程圖法、文獻分析法、案例研究法等[1]。

以上這些方法對于工程造價影響因素的識別都各有優缺點，比如文獻分析法，一般通過數據平臺可以根據關鍵信息查找到大量相關文獻，數據量大，獲取便捷，可追溯性強，便于分析和總結。而案例研究法需要建立案例選擇的標準，根據標準收集相符的有效案例，然后依據案例進行匯總和整理，最后識別影響因素。該方法的優點在于案例資料收集難度低，資料全面、時效性強，但是需要大量案例互相佐證，排除偶然性因素。這些方法多為建立工程造價預測模型提供有力的基礎。工程造價的預測模型對于項目初期的可行性研究分析和投資概算以及決策提供了方便。因此，快速和準確的工程造價預測模型顯得尤為重要。

建立預測模型的方法有很多，最為常見和有效的有：多元線性回歸分析法、神經網絡分析法、灰色理論分析法、時間序列分析法等。這些方法均基于統計學理論，將可能影響工程造價的因素初步進行篩選后建立預測模型，工作量大、建模復雜、可以通過所建立的模型較快得出工程造價。其前提條件為可以科學準確的找到影響工程造價的可能因素，并且以此作為預測模型建立的初始條件來進行研究。

目前，在知網上搜索關鍵詞“正交實驗分析”，相關學術期刊論文為864篇，學位論文為253篇。這些論文中，大多是關于材料性能變化試驗和工藝技術相關試驗變化的研究。也有很多是將正交實驗分析與方差分析、敏感性分析等方法結合或者作為前提來研究的。可以看出，正交實驗分析在研究某項影響因素和其相關敏感性問題上是被長期使用的。

正交實驗法是研究多因素多水平的一種設計方法，從可能的因素中挑選出部分具有代表性的水平組合進行試驗，并對結果進行分析從而找出最優的水平組合。使用正交實驗法分析工程造價的影響因素是通過少數實驗試圖找出對工程造價影響較大的幾個點，可以為初步篩選影響因素提供理論依據。由于要統計所有可能影響工程造價的因素基本是不可能的，因此，本文有選擇的篩選出對工程費用影響較大的因素來進行分析。此方法的缺點在于對于實際案例不足的某些現實問題在條件篩選上可能會存在盲點，但是由于工程造價組價方式固定，因此可以選用。

所謂正交實驗法就是利用排列整齊的表，即正交表來對試驗進行整體設計、綜合比較、統計分析[2]，實現通過少數的實驗次數找到較好的生產條件，以達到最高生產工藝效果，這種試驗設計法是從大量的試驗點中挑選適量的具有代表性的點[3]，利用已經造好的正交表來安排試驗并進行數據分析的方法。本文通過正交分析的方法來進行分析和計算，試圖找出小高層住宅的工程造價影響因素。影響工程造價的因素較多，在建立工程造價預測模型之前，影響因素的篩選至關重要。

下面，應用一個實際小高層住宅項目來分析影響其工程造價的主要因素。該案例為位于上海某區的小高層住宅項目中的某一幢樓，地上12層，地下1層，短肢剪力墻結構。由于案例中所使用的材料種類繁多，為了減少計算工作量，根據該小高層住宅建筑的預算書及工程項目人材機表選出占工程造價比重最大的四項，即混凝土（因素A）、鋼筋（因素B）、建筑工程人工費（因素C）、模板（因素D）。據此確定這幾個因素為主要影響因素，對其進行計算和分析。

參照上海市定額總站價格數據，大致的確定主要材料和人工價格波動幅度差。由于4個因素的價格波動互相沒有影響，因此可以選擇L8（27）正交表來進行實驗[4]，并且來計算影響項目造價的主要因素以及其影響大小。該項目的分部分項工程費為466.81萬元，下表均依據該項數據調整得出，分別調整四個影響因素的價格，計算調整后的分部分項工程費。由此，可以列出正交實驗方案如下：

從上面表格中可以很明顯的看出，以上四種因素對該小高層住宅項目的工程造價有不同程度的影響。Ki 表示任意列上水平號為i時所對應的試驗結果之和，R 表示極差，用最大的K減去最小的K。極差又稱范圍誤差或全距，是用來表示統計資料中的變異數量，其最大值與最小值之間的差距，即最大值減最小值后所得之數據。通過水平極差R的大小就可以得出影響工程造價的主要因素和次要因素。上表中，通過極值的計算可以發現，人工費的變動對工程造價的影響較大;在材料費用中，鋼筋和混凝土的價格是影響費用的主要因素，而單價措施費中模板的價格波動的影響微乎其微。

經過上述的論證可以得出，小高層住宅的建安工程成本費用受到很多因素的影響，其中最為關鍵也是變化最多的因素為人工費用的變化，其次就是材料費用的影響，材料費用中主要材料混凝土和鋼筋的影響是最大的，單價措施費用如模板的費用影響較小，機械費用的變化則不是很大。

另外，除了人材機的費用之外，整個項目工程造價的影響因素還受到項目本身的影響，如建筑面積、結構選型、基礎類型、綠色建筑評級、裝配率等。如果能通過對數據的全面收集，將這些因素的情況數據加以整理和處理，再結合主材價格、機械使用價格、人工費用變化情況等使用時間序列的方法，然后主要依據相關性分析和多元線性回歸分析就可以建立科學準確的工程造價預測模型。準確的分析各因素的變化情況才能更為科學和快速的預測工程項目的造價，把好項目的經濟目標的關口。

參考文獻：

[1]蔡林秀. 準經營性基礎設施PPP項目合作效率影響因素研究[D].重慶大學，2018.

[2]張文彤，董偉.SPSS統計分析高級教程[M].北京：高等教育出版社，2018：38.

[3]孫志彬，張思雨.正交試驗分析不同摻合料對混凝土強度的影響[J].商品混凝土，2020（05）：48-51.

[4]吳麗麗，安麗佩.折線板型正交異性鋼橋面板受力性能的參數分析.重慶交通大學學報（自然科學版），2020：1-10.