基于灰色關聯的港口項目工程變更對工程造價的影響分析與對策建議

胡冰

(上海遠東水運工程建設監理咨詢有限公司，上海 200090)

0 引言

港口項目具有施工周期長、工程量大、易受地理環境影響等特點，在施工過程中存在各種可預見和不可預見的影響因素，而這些影響因素對設計變更、現場簽證、新增工程等影響較大。特別是工程變更對工程造價具有最直接、最明顯的影響。相關數據顯示，工程變更對工程造價的影響一般占建筑安裝工程費用的5%～10%，少數項目超過30%[1]。對于港口項目而言，控制好工程變更，除了能夠減少工程糾紛，還能夠提高投資效益。

在港口項目中，工程變更相關研究主要集中于變更管理、成本控制和管理措施等方面的定性分析，使用定量方法的相關研究較少，且缺乏標準統一的理論計算方法。在研究影響因素與目標對象之間的相關性方面，眾多學者采用灰色關聯分析理論分析和解決該類問題。例如，易濤等[2]基于灰色關聯對電纜改造工程費用因子重要度進行分析，得到不同電壓等級下對工程費用影響較大的造價因素，為合理管控項目造價提出建議；唐海軍等[3]對影響萬源市茶葉產量的因素進行探討；張政[4]、謝曉娟等[5]從不同角度分析工程造價影響因素；蔣潔[6]、黃佳禎[7]分別從建設單位、審價單位的角度針對工程變更引發因素與竣工結算價關聯度進行研究。由此可見，灰色關聯理論因對數據分布規律及數量沒有特殊要求，計算較為簡便，在經濟、社會、工程等眾多領域得到廣泛應用。

基于此，本文針對可量化的港口項目工程變更影響因素，利用灰色關聯分析理論，分析和研究工程變更對工程造價的影響程度，指出關鍵影響因素，旨在降低港口項目工程變更對工程造價的影響，提升港口項目成本管理水平。

1 港口項目工程變更引發因素

工程變更內容廣泛、類型眾多、構成原因復雜，不僅包括工程自身固有屬性，如工程量的增加、刪減、追加以及位置、尺寸等特性，還包括外在施工環境、進度調整等方面。為減少工程變更，首先，梳理可能引發工程變更的因素；其次，識別工程變更引發因素；最后，根據港口項目的特殊性，有針對性地篩選對工程造價造成影響的因素。

通過中國知網(CNKI)數據庫搜索“工程變更”“誘發原因”“工程造價影響”“成本影響”等主題或關鍵詞，收集2009—2018年工程變更相關文獻，并從中選取12篇涉及工程變更引發因素的文獻[1，7-18]。采用文獻分析法對相關文獻進行分析，初步識別工程變更引發因素。

因港口項目建設有別于一般建筑項目，受客觀因素影響較大，氣候環境、地質條件以及項目改良等都會引發工程變更。為進一步提升數據的有效性，本文采用標準化訪談法，采訪了27名港口水運工程專業人士，結合港口項目工程實踐，依據變更分類中常見的責任主體分類，篩選出16個港口項目工程變更引發因素，見表1。

表1 港口項目工程變更引發因素

2 灰色關聯分析理論及模型選取

2.1 理論概述

灰色關聯分析模型是一種研究系統內部因素之間關聯程度的數學模型，其基本思想是根據序列曲線幾何形狀的相似性或接近性程度判斷不同序列之間的聯系是否緊密；兩條曲線越接近或相似，說明其序列之間的關聯度越大。反之，則越小。在幾種常見的灰色關聯分析模型中，刻畫發展趨勢的方法大致分為兩種：利用位移差度量和運用一階或二階斜率差(速度、加速度)。

2.2 模型選擇

目前，灰色關聯分析理論體系并不完善，現有關聯度模型一般從數據自身的相似性、接近數據的變化量角度出發考察序列的關聯度。目前，已有不少學者在常見關聯度模型上進行了改進和優化。

2.2.1 灰色綜合關聯度模型

灰色綜合關聯度是以絕對關聯度和相對關聯度為基礎的經典關聯分析模型。該模型既體現了序列間折線相似程度，又反映了序列間相較始點的變化速率的接近程度，較為全面地表征了序列之間的緊密程度[19]。絕對關聯度、相對關聯度和綜合關聯度可概括為廣義灰色關聯度。

2.2.2 灰色斜率相似關聯度模型

灰色斜率相似關聯度是基于相似度視角的新型關聯度計算模型，從分析事物發展規律的角度出發，構造基于參考序列和比較序列的斜率差異模型[20]。該模型反映了負相關關系，不需要對原始數據進行初值化、均值化等變換，具有規范性、唯一性、對稱性和相似性等特點。

2.2.3 灰色變化率關聯度模型

灰色變化率關聯度是一種可衡量序列間數據變化率的新型關聯度模型，能更好地反映數據自身的變化規律，體現變化趨勢[21]。其基本思想是按照時間序列曲線的變化率相似程度計算關聯度。該模型對變化率的構成比與構成差均設置了權重，并且考慮了變化率的正負性質。

考慮到不同模型得出的結論可能有所不同，基于經典關聯度模型及近期相關理論研究成果，本文選用以上列舉的三種關聯度模型進行案例分析。

3 案例應用

3.1 案例概況

本文以某港口自動化集裝箱深水港碼頭工程為例。該項目位于浙江舟山某島，項目總體造價約128.48億元，集裝箱泊位長度為2350m，總面積223.16萬m2,共建設7個5～7萬t級集裝箱泊位及配套工作船碼頭，設計年通過能力630萬標準箱(TEU)。

本文選取該項目已竣工的4個標段道堆工程和1個標段碼頭工程作為灰色關聯分析的研究對象，收集5個港口項目的施工合同、竣工結算報告、圖樣、技術核定單、工程聯系單、費用變更單等資料文件。通過整理涉及工程變更的5個項目所有原始資料，提取相關工程造價數據，分別依據表1中不同變更引發因素進行造價變更數據歸因。工程變更引發因素分類匯總見表2。

表2 工程變更引發因素分類匯總 (單位：元)

3.2 計算過程

本文運用灰色系統建模軟件(第7版)和Matlab軟件建立關聯度計算模型，分別計算表2數據的關聯度數值。分辨系數均取0.5，計算結果保留4位小數。將數據為0的項目預處理為1，以避免建模報錯。該預處理后的關聯度計算不影響最終排序結果。工程變更引發因素關聯度匯總見表3。

表3 工程變更引發因素關聯度匯總

(續)

從表3可以看出，工程變更引發因素對工程造價影響的關聯度和排序各不相同。在灰色綜合關聯度中，排序前6位為：建設標準改變A2、工程量清單缺陷A3、工作范圍改變A1、材料價格波動超出一定幅度E4、現場條件改變E2、法律法規與政策的變化E3。在灰色斜率相似關聯度中，排序前6位為：工作范圍改變A1、甲供材料/設備的種類或數量變化A6、建設標準改變A2、材料/價格波動超出一定幅度E4、對設計理解不準確導致施工錯誤C1、工程量清單缺陷A3。在灰色變化率關聯度中，排序前6位為：工作范圍改變A1、甲供材料/設備的種類或數量變化A6、法律法規與政策的變化E3、材料價格波動超出一定幅度E4、工程量清單缺陷A3、異常惡劣的氣候條件E1。

3.3 結果分析

通過對比分析發現，在三種關聯排序中排名前6位且出現2次以上的因素分別是：工作范圍改變、工程量清單缺陷、材料/價格波動超出一定幅度、建設標準改變、甲供材料/設備的種類或數量變化、法律法規與政策的變化。上述因素的主要責任主體為建設單位，基于此，將以上6個因素作為工程變更對工程造價的主要影響因素。

將本文研究結果與其他文獻研究進行對比后發現，工作范圍與建設標準的改變在港口項目中是尤為關鍵的因素。這是因為港口項目與一般項目相比，其工程量清單子目雖然較少，但相對工程量較大，任何一點變動都可能導致工程造價相對巨大的變更。工程量清單缺陷以及材料/設備的變化是建設類項目共同的關鍵風險。而法律法規與政策的變化因素排名靠前，主要由于該項目建設期正值增值稅改革階段，項目涉及的材料稅費金額巨大，因此，在造價管控中需特別注意政策的變動以及相關憑證的收集。

4 對策建議

工程變更對工程造價的影響研究一直是建設項目參與各方關注的重點。通過運用灰色關聯分析法對港口項目工程變更因素進行了相關性研究，確定了工程變更影響工程造價的6個主要因素，針對工作范圍變化、業主方設計需求變化、工程量清單缺陷、材料/設備變化這4個關鍵因素提出以下對策和建議。

4.1 針對工作范圍變化

工作范圍變化包括增加或減少建設項目以及改變項目的使用功能。其產生的原因是建設單位對項目的定位、使用功能、范圍等沒有清晰的認識。同時，存在因前期其他工程未結束，工作界面劃分問題導致工作范圍增加的情況，如本文案例中碼頭工程增加了前期接岸結構工程部分內容。為減少該類變更，明確工作范圍，可以合理運用類似項目做前期定位參考。對于新增工程，建設單位應在前期招標階段確定是否存在暫估價項目，應盡可能明確項目內容、范圍規模、技術要求等，并對各類風險盡可能在合同中有所約定，以保障承發包雙方利益。

4.2 針對業主方設計需求變化

業主方設計需求變化包括改變項目的建設標準或工程結構。其產生原因主要是建設單位從安全、美觀、經濟等角度要求改變工程結構的形式、標高、尺寸、強度等，從而改變了原設計標準，導致工程造價發生變化。

因港口項目建設期與運營期均較長，對建設單位而言，為減少功能需求、工藝需求和建設標準變化導致的工程變更，應在擬建項目的可行性研究階段進行前瞻性設計，根據自身定位和要求，提出具有實際性、針對性的項目決策。在滿足設計規范和建設需求使用功能的基礎上，引入設計優化，做好設計方案論證比較，實施科學合理預算，盡量避免在項目開展后產生重大結構變更、重大設備變更等。

4.3 針對工程量清單缺陷

工程量清單缺陷是建設項目工程量清單管理中普遍存在的問題。其主要原因包括招標設計圖樣深度不夠，清單編制人員能力不足、未能很好掌握招標文件和圖樣約定范圍和內容以及責任心不強等。為提升工程量清單編制質量，可從以下方面加強控制：

(1)招標圖樣應具備一定深度。建議在組織招標前，與設計單位就工程項目的需求和定位等內容進行充分溝通，提供具有一定深度的設計圖樣。在招投標階段，應收集投標人對設計文件的意見，并及時與設計單位溝通反饋。

(2)明確工程量清單質量問題引發的責任風險。建設單位應在合同中充分考慮因工程量清單缺陷導致的合同價款變動，并明確風險范圍、調價方法和計算規則等。

(3)加強建設單位商務人員專業知識學習。工程量清單編制可委托給有資質的造價咨詢單位。同時，建設單位的商務合約小組內部應加強清單計價規范、各專業定額等相關規范及合同體系知識的學習，了解施工相關流程和方法。

4.4 針對材料/設備變化

建筑材料在港口項目造價中所占比重較大，并且建材價格受市場影響一直處于動態變化中。建材價格的上浮或下調不僅會影響工程項目的質量和進度，而且直接影響工程項目造價。建設單位可從以下方面采取措施：

(1)科學合理地制定合同價款。為減少建材價格波動過大造成建設單位與承包單位之間的合同糾紛，在合同簽訂前期應認真分析相關材料/設備價格波動情況，科學制定合同條款。合同簽訂雙方應仔細劃分相關風險責任，就價格波動引起的價格調整方法和涉及的材料等內容進行研究。

(2)完善材料/設備價格信息動態管理。應從工程項目招投標開始前，指派專人負責跟進、收集、整理項目所需的材料價格等相關信息，建立動態管理機制。港口項目中很多材料/設備需要參考以往工程類似價格或市場詢價調研。應充分掌握市場信息，采用合理估價方式得到合理的材料價格估算，并保留充分的價格浮動區間，盡量避免材料價格浮動過大造成成本損失。還應注意單價的組成內容是否已包含材保費、運雜費等，避免重復計算。

(3)加強對設計變更和材料/設備簽證的管理。在合同履行期，設計變更和相關材料簽證會導致材料/設備數量發生變化。在審核設計變更和簽證的手續完備性和真實性時，應從技術經濟的角度綜合考量變更后的項目效益。

5 結語

綜上所述，工程變更的引發因素復雜多樣，對工程造價的影響也各不相同。為研究港口項目工程變更影響，更好地控制工程造價，本文以某港口項目的5個標段工程為例，在識別和篩選港口項目工程變更引發因素的基礎上，引入灰色關聯分析理論。選取三種不同的關聯度模型，分析得出港口項目工程變更對工程造價影響的6個主要因素，并針對工作范圍變化、業主方設計需求變化、工程量清單缺陷、材料/設備變化提出針對性的對策建議，以期為同類工程項目的造價管控提供參考。