基于全生命周期的地鐵項目造價管理數據需求及功能分析

摘要：基于地鐵項目全生命周期造價管理，分析解構其概算控制和合同實施同步、竣工和合同計價結算同步、項目通車和資產移交同步的 “三同時”目標。采用FAST法，以南京地鐵建設公司為例，從該公司各階段造價管理數據需求出發，對造價管理數據功能進行設計，并提出滿足其電子工程量清單數據模板的構建方案，以實現全生命周期造價管理信息化方案“三同時”目標。研究成果可為地鐵項目全生命期造價管理提供信息化和標準化參考方案。

關鍵詞：地鐵項目；全生命周期造價管理；造價數據；FAST法

0引言

改革開放以后，我國開始加快城市基礎設施建設，地鐵工程建設規模與建造速度處于急速上升階段。截至2023年12月31日，我國已有59個城市運營軌道交通線路，運營里程累計達到11 232.65km[1]。其中，地鐵運營占比最大，為78.3%。地鐵工程具有建設規模大、施工周期長、專業系統復雜等特點，使得其造價管理工作煩瑣、數據量龐大，造價控制難度高。

在全生命周期中，造價數據是各階段造價管理的基礎和核心，為更好地使信息技術與全生命周期工程造價管理相結合，需要做好造價信息數據庫的構建工作[2]。但是，現階段投資決策、設計、建設和運營各階段的造價管理工作彼此獨立，造價數據結構劃分不一致，地鐵項目造價數據管理存在概算控制滯后、竣工結算時間長、資產移交周期長等問題。全生命周期造價管理理念的提出，打破了傳統造價管理模式下的階段性、事后性、靜態性等問題，其要求考慮各階段造價數據的共享性與流動性，以提高造價管理效率。

從現有文獻看，全生命周期造價數據管理的研究主要集中在以下兩個方面：

（1）對擬建項目的全生命周期工程造價進行定量估算、預測。例如，劉玲等[3]通過歷史工程的造價信息和定量分析，考慮項目建設時間、地域等因素對工程造價的影響，預測項目的前期建設成本和后期運營、維護費用。謝尚佑[4]研究了BIM技術下的全生命周期造價管理，造價數據庫包括建筑構件的工程量、建筑材料的市場價格、建設項目的設計變更及變化，并利用BIM參數化模型結合網絡技術的方法對造價信息進行了匯總與保存。現有學者對建立造價管理標準化的計價體系已做出相關研究，研究主要聚集項目前期規劃設計階段對各階段造價成本的預測，但各階段數據管理存在割裂的情況。

（2）對全生命周期造價成本數據進行管控。張承鑫[5]、袁東升[6]從現階段造價控制存在的問題出發，闡述全生命周期各階段造價管理的控制重點和具體措施。孫軍[7]利用神經網絡法對地鐵項目的全生命周期造價進行深入分析研究，并利用PDCA循環法對全生命周期各階段造價數據進行動態管控。這些研究主要是從造價控制的角度提出各階段的管理需求。其本質上是管理需求，還沒有深入到數據層面。

國外相關研究提到資產數據的形成過程。Yuan等[8]提出了在施工階段收集資產數據的方法，即將設計階段的計劃資產與施工活動相聯系，再與資產管理系統中的資產結合，為交通資產管理提供數據驅動的決策過程。Le等[9]通過焦點小組討論和訪談，分析了各類交通資產在全生命周期中的資產數據流動情況，并利用這些信息開發了數據移交模型，將設計和施工數據轉移到資產管理中。Ammar等[10]開發了交通資產數據全生命周期生態系統（TADLE），該生態系統編譯了每個數據在全生命周期各階段所需的信息。這些研究分析了造價數據在概算、建設、資產移交等全生命周期階段內的轉換過程，但是主要基于理論層面的分析和建模，沒有提出具體各階段的數據結構模板。

本文運用FAST法分析全生命周期造價管理信息化的數據需求，然后提出方案功能，并對其進行分解，將每個功能模塊間的數據有效聯系起來，以達到各階段造價數據實時聯系和動態整合的目的，最終實現地鐵項目造價管理“三同時”的目標。

1地鐵項目全生命周期造價管理目標分析

1.1造價數據特點

地鐵項目屬于基礎設施項目，由政府出資，通過成立地鐵集團或公司的方式，對地鐵項目進行投建營一體化管理。因此，從地鐵項目管理特點出發，可以將地鐵項目的全生命周期造價管理分為投資決策和設計、建設、資產移交和管理三個階段。地鐵項目各階段造價數據信息特點見表1。從表1[11]可以看出，因為在形成過程中的造價對象形態不一致，編制依據不同，各階段造價數據存在編制格式不統一、編制單元劃分不一致的問題，這成為造價數據之間不能轉換和溝通的直接障礙。這些問題導致現有造價管理面臨兩大挑戰：一是造價數據信息共享性差，各階段造價數據關系割裂，使得造價數據孤島現象嚴重，數據信息無法有效聯通；二是造價數據信息利用率低，數據變更與匯總煩瑣，各階段造價數據信息無法得到充分利用[12]。

1.2造價管理的目標

地鐵項目全生命周期造價管理包含的工作內容有概算控制、合同計價與結算、資產移交等。為充分落實地鐵項目工作，本文提出其全生命周期造價管理“三同時”目標，即在地鐵項目通車的同期，使概算控制和合同實施同步、竣工和合同計價結算同步、項目通車和資產移交同步。

1.2.1概算控制和合同實施同步

其是指在項目執行過程中，實時動態監控實際支出和概算計劃，發現偏差及時響應和處理。這需要設置概算數據和合同計價數據接口，以便進行數據交流、對比和分析，實現概算與合同有效銜接、動態更新和同步控制。

1.2.2竣工和合同計價結算同步

其是指地鐵項目竣工后，要在完成合同支付和變更支付等工作的基礎上，盡快復核這些數據，并完成相關合同結算。

1.2.3項目通車和資產移交同步

其是指在地鐵項目投入運營的同時，所有相關資產都已正式移交給相應的運營單位，確保運營單位能夠立即接管并有效管理新的地鐵線路。這需要各地鐵公司在完成竣工決算后，將資產數據同步形成固定資產臺賬，做好資產清查、盤點、登記等工作，明確資產的權屬、狀態、價值等數據信息，編制完整準確的資產移交清單，使項目結算額與實物資產的賬面信息相符。

“三同時”目標通過加強概算、合同、結算、資產等環節的同步管理，使項目建設各階段的造價管控緊密結合，其核心是實現項目全過程中各利益相關方在不同專業間的信息共享和業務協同，這需要借助信息化技術手段，構建統一標準的造價數據模板，打通設計、施工、結算、移交等環節的數據壁壘，實現數字化管理、智能化控制。

2研究方法

2.1FAST法簡介

功能分析系統技術（Function Analysis System Technique，FAST）法是一種采用自上而下的系統化功能分析法[13]。在對系統用戶需求進行調查、整理、分析與匯總后，采用FAST法能把用戶需求轉化為相關產品的功能設計。

采用FAST法進行功能分析的原理是基于“How”（怎么做）與“Why”（為什么），以“目標-手段”邏輯關系進行拆解。“How”是對達到預期功能實現方式的提問；“Why”是對“如何做”進行目的反推。

使用FAST法自上而下逐層拆解功能時，應從總功能入手，將總功能的實現手段列為其下一級功能，并不斷拆分出下一級功能的實現手段，從而形成產品的多個功能譜系，每一層的子功能都可以被理解為是上一層功能的實現方式。

2.2地鐵項目全生命周期造價管理研究思路

FAST法的核心是找出產品的基本需求與各功能之間的邏輯關系，建立功能模型，最終獲得創新的設計方案。將FAST法引入地鐵項目全生命期造價數據管理，可以加強頂層設計，厘清需求與功能間的內在聯系。首先，在需求分析階段，全面分析各階段的造價管理問題，準確把握“三同時”目標。其次，基于FAST法建立功能模型，系統分解功能構成。通過定義、關聯和優化概算控制、合同計價與結算、資產移交等功能，確定信息化方案的核心功能框架。最后，以南京地鐵建設公司的電子工程量清單模板為例，考慮各階段造價數據的特點及管理流程，闡述數據結構達到“三同時”目標的實現路徑，從各方面整體優化地鐵企業造價管理流程。

3地鐵項目全生命周期造價管理數據需求及功能分析

3.1需求分析

在信息系統全生命周期中，需求分析是工作任務最繁重、最重要的階段之一。其主要任務是根據信息系統的總體規劃目標和建設方案，對需求進行詳細調查，并描述其業務流程，確定基本目標和邏輯功能要求，提出其邏輯模型[14]。本研究采用訪談調研法，訪談對象為南京地鐵建設公司合約預算處的工作人員，訪談目的是了解該公司造價信息管理系統在數據功能設計上的不足。調研結果顯示，該公司的地鐵項目全生命周期各階段造價數據管理存在概算與工程量清單脫節、合同計價與結算不及時、資產移交數據不準確三大問題，據此提出了相應階段的造價管理數據需求，使需求分析與問題更好地銜接。地鐵項目全生命周期造價管理數據需求見表2。

3.2功能分解

以地鐵項目全生命周期造價管理“三同時”目標為指引，通過分析各階段造價管理數據需求，得到各階段數據功能分解。地鐵項目全生命期造價管理數據功能分解如圖1所示。

具體功能分解如下：

（1）概算控制。聯通概算清單數據與工程量清單數據，可以使地鐵項目建設期合同費用按概算清單條目回歸，確定概算使用情況。

（2）合同計價與結算。共享建設階段工程量清單數據，當工程量變更、支付和結算時，可以快速提取和調用有關數據信息，提高合同結算效率。該功能將南京地鐵項目的線路合同進行分析梳理，并按照清單成本組成進行分類，最終清單計價模板歸為五大類，即土建施工類、設備集成/供貨類、設備系統類、材料采購類、咨詢服務類。其功能分成5個階段：①合同支付。該過程可以定義合同支付條件，關聯支付清單，動態控制合同支付過程。②合同變更。其主要包括合同清單調整、工程變更、新增單價等。③合同結算。其是承包商完成合同約定的工程承包內容后，經竣工驗收，在原合同清單數據的基礎上，進行多輪合同變更疊加，逐步形成現合同清單數據。④合同稅率管理。其是在合同支付清單合價確定后，財務處實際支付合同金額時，可以實現對各合同類型、各專業分類、各清單項目與實際支付發生時稅率的匹配工作，確定最新稅率并自動計算合同稅金。⑤甲供材管理。其可以實現其清單管理、調撥管理、財務管理等功能。

（3）資產移交。聯通在建資產、工程量兩類清單數據，可以使建設期工程量數據與資產條目對應，從而快速計算資產價值，加快資產形成過程，促進資產的順利移交。整個過程涉及合同清單數據準備、組資、實物資產移交、價值分攤及固資轉資等步驟。其功能分成三個階段：①組資。其是基于建設期的合同工程量清單，將獨立采購的施工設備的基本部件組合為具有獨立使用功能的資產項，并依據基本部件所對應的采購清單價格計算該資產項財務價值的過程。②價值分攤。其是將安裝費、可行性研究費、設計費、咨詢服務費等共同性費用按照一定的原則、時序、基數分攤至受益資產對象，成為資產財務價值的組成部分。③固資轉資。其是指將建設形成的土建、設備等資產，在符合竣工驗收合格標準后，由建設單位盤點核實，完成財務價值計算，并移交給運營單位。

4地鐵項目全生命周期造價管理數據功能設計

4.1總體解決方案

為實現上述“三同時”的全生命周期造價管理目標，必須打通該公司地鐵項目在投資設計、建設與資產移交等各階段造價數據的交流障礙，但在目前造價管理實踐中，除施工階段已有類似的造價數據模板（即工程量清單），投資設計和資產移交還沒有造價數據模版。因此，亟須一套能滿足“三同時”管理需求的電子工程量清單模版，并利用其提供的數據實現各階段造價信息的聯系與數據共享。本文以南京地鐵建設公司設計的電子工程量清單模版體系為核心[15]，融合概算管理、合同造價管理和資產組資管理等相關數據，利用電子工程量清單模版構建數據庫，進而實現全生命周期造價管理信息化。

4.2數據功能設計

基于“三同時”目標，對電子工程量清單數據內容進行設計。“三同時”目標實現的核心業務數據邏輯如圖2所示。以合同清單明細表為基礎，可以為概算回歸分析、變更調整、結算匯總、支付規則驗證及資產移交管理等核心業務工作提供數據通道，實現各業務環節間相互關聯，數據相互支撐。

4.2.1投資決策和設計階段

基于地鐵線路概算體系及已簽訂合同的電子清單，概算回歸功能可以實時掌握每條線路概算金額的具體使用情況。通過對比概算書中每項概算項目與已支付合同清單項的關系，進而掌握具體概算科目中概算金額的使用情況，及時分析、追蹤超概算金額及欠概算金額。地鐵線路概算體系的核心業務數據主要包括：線路編碼、線路名稱、概算編碼、概算名稱、概算費用。

4.2.2建設階段

通過標準化的電子工程量清單模版，將工程量清單數據與合同的變更、支付和結算數據進行共享、互通，以實現對建設階段造價數據的變更管理、結算管理、支付管理等工作。電子工程量清單模版設計內容如下：

（1）合同支付功能需要考慮建設施工現場實際執行的特點、各合同類型對應清單、支付數據是否允許超量支付等實際問題。因此，需要結合合同條款階段性付款條件，將其轉化為固定結構支付條件，建立相應標準化的結構模版。支付條件設計的具體內容包括支付方式、支付模式、清單類別、支付類型、支付階段等。

（2）增加稅率、稅金、價稅合計等數據信息，實現稅率管理和工程量清單的價稅分離，實現對各合同類型、專業分類、清單項與實際支付發生時稅率的匹配工作，及時計算并更新具體合同稅率。

（3）增加“主材/設備是否甲供材”的數據信息，收集和錄入合同管理，并實時記錄甲供材的實際調撥情況，掌握施工單位領用材料情況，并在施工、安裝合同實際支付時將超領金額自動扣除，實現甲供材超供管理。

（4）合同變更調整細分為數量變更和新增單價兩種具體類型，在清單調整報審時，通過“變更類型”選擇“數量變更”或“新增單價”，結合清單調整報審表與現合同清單明細表，從而確認本期調整的清單數量、新增清單項的單價和數量。

（5）工程竣工結算價的計算過程是將合同變更完成后的合價、調差金額、超供費用等費用計入合同結算費用明細表，利用數據庫技術自動處理并計算合同清單費用、變更總費用、調差費用、甲供材超供費用，最后將合同結算費用明細表中的合價進行匯總，得到合同結算價的具體數值。

4.2.3資產移交和管理階段

資產移交和管理業務須圍繞唯一標識的設備進行，對不同屬性的資產進行管理。首先，要構建資產清單編碼體系。其次，通過清單編碼與電子工程量清單子目中的資產信息（制造商、合同安裝位置、設備代號、參數）進行掛接，實現已完成工程量清單數據與資產移交階段實物信息的匹配。最后，自動化生成預轉資清單，進行資產移交工作，保障賬實相符。

4.2.4數據互通

為滿足三個階段數據互通的目的，需要建立兩個互通數據橋梁，具體如下：

（1）建立概算數據與工程量清單之間的橋梁。通過電子工程量清單模版中的“概算編碼”“概算名稱”，建立其與概算清單的對應關系，建立概算回歸的通道，從而達到概算數據對已完工程量數據的動態控制。

（2）建立工程量清單和資產清單之間的橋梁。在項目建設期結束時，為完成固定資產組資工作，可以在工程量清單中加入“資產編碼”“資產名稱”數據，通過將合同清單項進行相應的組合、拆分，在資產清單中建立相應資產項對應關系，從而完成固定資產財務價值計算。

4.3“三同時”目標實現路徑

通過電子工程量清單將概算回歸分析、合同支付、結算及資產移交管理過程的核心業務數據進行共享與聯通，促進全生命期造價管理“三同時”目標的實現。“三同時”目標實現的核心業務數據邏輯如圖2所示。

（1）概算控制目標實現。首先，在投資決策和設計階段建立項目概算明細與合同清單對應關系，當建設階段初期工程量清單基礎數據形成后，可以將工程量清單項與概算清單項逐一進行關聯，實現對已完工程費用對應概算的追蹤、回歸及分析。其次，工程量清單子目可能與單個概算清單項關聯，也可能與多個概算清單項關聯，需要造價管理人員手工完成概算清單編碼與工程量清單的掛接，才能聯通并共享建設期的造價數據與概算數據。最后，利用計算機技術自動匯總已完工程的量與價，以及概算費用的使用情況，幫助業主實時追蹤已使用的概算數據，更好地進行概算控制和概算回歸。

（2）竣工結算目標實現。在建設階段，基于電子工程量清單體系可以關聯合同變更、支付、結算及稅率變化的相關造價數據，以實現各業務操作過程中數據的共享與流通，進而提高合同竣工結算效率。同時，在電子工程量清單表中添加概算回歸工作的數據屬性，可有效關聯已完工程量清單數據與概算數據，實現建設期概算費用的動態管控。

（3）資產移交組資目標實現。基于電子工程量清單模板，資產移交組資是在合同清單明細表中預置相應控制字段，關聯合同清單項與資產分類編碼，實現“將資產組資工作融合于合同管理過程中”的目標，最后再利用信息化系統，實現線上組資，提高組資數據信息準確性。

5結語

本文分析南京地鐵建設公司地鐵項目投資決策和設計階段、建設階段、資產移交和管理階段的造價管理問題與數據方案設計需求，提出構建電子工程量清單模版，以實現各階段造價數據的共享與聯通，進而完成其項目全生命周期造價管理信息化。通過概算編碼、電子工程量清單體系、資產分類編碼，溝通與聯系概算管理、合同造價管理和資產移交管理過程的造價數據，實現地鐵項目全生命周期造價管理的概算回歸、合同支付與結算、資產移交工作。

參考文獻

[1]侯秀芳， 馮晨， 燕漢民，等.2023年中國內地城市軌道交通運營線路概況[J].都市快軌交通， 2024， 37（1）： 10-16.

[2]AMMAR A， DADI G， NASSEREDDINE H.Transportation asset data management： BIM as a holistic data management approach[C]//Construction Research Congress 2022： Infrastructure， Sustainability， and Resilience，2022： 208-217.

[3]劉玲， 陳欣.全壽命周期工程造價信息數據共享研究[J].建筑經濟， 2014（1）： 49-53.

[4]謝尚佑.基于BIM技術全壽命周期造價管理研究及應用[D].西安：長安大學， 2015.

[5]張承鑫.建筑工程項目全壽命周期工程造價的分析與研究[D].武漢：湖北工業大學， 2018.

[6]袁東升.工程建設項目全壽命周期造價管理研究[D].天津：天津大學， 2015.

[7]孫軍.地鐵工程全壽命周期造價管理研究[D].石家莊：石家莊鐵道大學， 2016.

[8]YUAN C X， MCCLURE T， CAI H B， et al.Life-cycle approach to collecting， managing， and sharing transportation infrastructure asset data[J].Journal of Construction Engineering and Management， 2017， 143（6）： 04017001.

[9]LE T Y， LE C， JEONG H D.Lifecycle data modeling to support transferring project-oriented data to asset-oriented systems in transportation projects[J].Journal of Management in Engineering， 2018， 34（4）： 04018024.

[10]AMMAR A， DADI G B， NASSEREDDINE H.Developing a transportation asset data lifecycle ecosystem （TADLE）： a framework of information requirements and flow[C]// Computingin Civil Engineering 2023，Resilience， Safety， and Sustainability， 2024 American Society of Civil Engineers，2024： 971-978.

[11]洪浩，王弼寧，王嘉煒.地鐵項目全壽命期造價管理信息化方案研究——以南京地鐵公司為例[J].人民公交， 2024（4）： 66-72.

[12]王嘉煒.地鐵項目建設期合同管理信息系統方案研究[D]. 南京：南京林業大學， 2024.

[13]穆雪如.基于FAST法的飲料瓶自動分類回收箱創新設計[D].西安：長安大學， 2022.

[14]羅業，竇海霞，杜彤云.基于ARIS的信息系統需求分析方法及應用實踐[J].網信軍民融合， 2020（5）： 53-55.

[15]洪浩，朱涵文，蘇詩瑋，等.城市軌道交通項目資產財務價值分攤研究——基于瀑布模型[J].財會通訊，2024，（2）：111-116.

收稿日期：2024-11-14

作者簡介：

王弼寧（1987—），男，高級工程師，研究方向：供電系統管理、信息化。

朱涵文（通信作者）（2000—），女，研究方向：工程項目管理。

王嘉煒（1997—），女，研究方向：工程項目管理。

李潔（1970—），女，博士，教授，研究方向：工程項目管理。

*基金項目： 南京地鐵建設公司2021年國電南瑞科技有限公司合作項目“南京地鐵信息化建設管理咨詢”（4501500192）。