基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價過程控制研究

馮 玫

（湖南科鑫電力設計有限公司 湖南長沙 410000）

基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價過程控制研究

馮 玫

（湖南科鑫電力設計有限公司 湖南長沙 410000）

基于專家系統(tǒng)反饋控制的電力工程造價過程控制已經(jīng)在歐美等發(fā)達國家被廣泛應用，它能貫穿于電力工程項目管理全過程，避免項目設計成本與實際工程產(chǎn)生成本出現(xiàn)過大偏差。文章探討了過程控制反饋的基本理論、電力工程造價各個階段的反饋環(huán)節(jié)核心問題，并例證說明了專家系統(tǒng)反饋控制在電力工程造價過程控制中的技術優(yōu)越性。

電力工程；造價控制；專家系統(tǒng)；反饋控制；全過程控制

我國電力工程造價的全過程控制包括對項目的定額測算、工程建設成本測算以及竣工結算階段的項目評審與工程項目尾款結算等。在實際的工程推進過程中，工程方要出具可行性研究報告來整理費用，并上交匯報。所以說，電力工程造價全過程管理具備多主體性、階段性、動態(tài)性和系統(tǒng)性等基本特征?？陀^地講，電力工程造價全過程管理中的每一個階段都能成為一個基于工程造價管理控制的子系統(tǒng)。

1 關于過程控制反饋的相關理論

1.1 反饋控制的基本概念

對某一受控變量基于控制器進行相應調控，并通過控制過程來獲取反饋信息，了解受控變量的基本變化，進而實現(xiàn)對受控變量與輸入變量的偏差調整過程，最終達到受控變量被控制的基本目標。

由此看來受控變量應該由受控對象和控制器兩大部分組成。其中控制器具有其專屬職能，它是由各種基礎元件與變量所共同組成的，具體來講圍繞它所構建的組成系統(tǒng)元件依據(jù)職能劃分就包括了測量、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、量值等參數(shù)的變化測定所展開。例如其中的校正元件，它就通過調整和補償元件功能，以信息反饋的形式來與主系統(tǒng)連接，在系列算法與模型構建后就能達到改善系統(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回路，該內回路屬于單回路系統(tǒng)，它其中只涵蓋一個主反饋通路。一般來說，反饋控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)反饋校正功能，它通過反饋校正來影響原始系統(tǒng)的多個環(huán)節(jié)，確保整個系統(tǒng)中的受控變量都能得以調整。如果反饋環(huán)節(jié)中開環(huán)對數(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調整決策。這里需要注意的是反饋校正本身與被校正換屆調整的范圍無關，但通過調整校正環(huán)節(jié)的參數(shù)可以在一定程度上改善系統(tǒng)性能指標。

1.2 電力工程造價過程的反饋控制基本思路

反饋校正的優(yōu)勢在于全局校正，同時它也能對系統(tǒng)中的專門指定環(huán)節(jié)進行局部反饋校正，實現(xiàn)全局到局部的系統(tǒng)性能指標改善，所以說它校正的實質就在于校正裝置構成反饋內環(huán)，通過原系統(tǒng)期望對數(shù)頻率與原系統(tǒng)頻率特性相減，最終得出反饋內環(huán)的對數(shù)頻率特性。在現(xiàn)代電力工程造價控制過程中，該反饋校正主要被應用于電力設備故障監(jiān)控與檢測預警環(huán)節(jié)。

電力工程造價過程要充分借鑒反饋控制原理，對項目全過程進行反饋控制，通過對電力工程造價過程中某一節(jié)點的控制來實現(xiàn)信息反饋，基于信息數(shù)據(jù)在對節(jié)點偏差進行調整，從而達到電力工程造價的全過程反饋控制。

2 電力工程項目中各個階段的造價反饋控制核心問題簡述

2.1 前期規(guī)劃反饋控制的核心問題

電力工程前期準備階段要提出可行性研究報告作為項目規(guī)劃基礎。可行性研究報告中就包含了資料數(shù)據(jù)、歸類圖標、項目內容、配套條件、資源供應、技術路線以及市場需要等等。要基于上述數(shù)據(jù)內容來編寫項目建設方案，明確方案所涉及的工程技術范圍，再通過技術范圍來確定費用，要求費用滿足項目決策與評價階段要求，最后給出造價估算。

2.2 工程設計反饋控制核心問題

電力工程設計階段首先要確定工程投資目標，協(xié)助設計單位收集相關資料并提出優(yōu)化設計方案以減少投資成本;其次基于施工圖設計階段內容來反饋整個項目概況，在不增項不減項的基礎上來強化承包商的經(jīng)濟核算內容，采取增收節(jié)支措施，進而降低工程成本;最后要進行仔細審核概算，一般來說電力建設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目招投標階段的造價預測控制，給出項目招投標經(jīng)費預算的合理規(guī)劃表格。

2.3 工程建設反饋控制核心問題

電力工程建設階段主要通過規(guī)范監(jiān)理，貫穿完善的約束機制來控制工程全過程造價，即事前事中和事后的階段性管理，盡可能減少中間交易過程以進一步降低建設過程成本，同時規(guī)避不恰當施工行為的出現(xiàn)。另外就是風險指標控制，這主要是因為電力工程建設項目中存在諸多風險指標，它們都是由外界不可抗力外界作用因素所引起的，風險指標控制就是希望控制預期結果與實際結果所存在的偏差，即對成本控制概率偏差的有效控制。通常情況下，電力工程建設階段基于成本的風險指標控制就包括風險識別、風險分析評估、風險應對策略決策、風險對策實施監(jiān)控等等。

2.4 基于反饋控制的電力工程項目造價控制模式

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

圖2 基于反饋控制的工程項目進程造價控制示意圖

如圖3所示，電力工程造價的反饋控制基本計算公式應該為：

成本偏差=預期成本-實際成本

成本偏差率=成本偏差/預期成本*100%

如果成本偏差率小于4%，則電力工程項目造價能滿足要求，反之大于4%，則表示成本超標，需要提出相關改進意見，以便于在下一階段吸取經(jīng)驗，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過程控制案例分析

3.1 關于專家系統(tǒng)

3.1.1 綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它基于產(chǎn)生式規(guī)則來構建數(shù)據(jù)結構，這里可以將綜合數(shù)據(jù)庫理解為計算機內存，其中用于存放啟動系統(tǒng)工作原始數(shù)據(jù)與電力工程造價過程推理內容，它實現(xiàn)了對用戶中間結論的有效存儲。

3.1.2 人機交互界面，它也是專家系統(tǒng)中最為關鍵的部分之一。它主要通過各種系統(tǒng)菜單、表格、窗口和圖形來實現(xiàn)交互應用，可以判斷電力工程造價過程中每一環(huán)節(jié)的造價控制狀況，根據(jù)診斷結果來輸出相應文字圖形數(shù)據(jù)，用最簡易的方式來表達造價過程控制結果。

3.1.3 自我解釋系統(tǒng)，它可以顯示電力工程造價過程的推理路徑，并同時解釋推理過程。解釋功能也是專家系統(tǒng)實現(xiàn)自我解釋，完善造價控制的最重要階段。

3.2 案例分析

3.2.1 工程項目概述。某110kV變電站輸變電工程項目存在變電容量不足、供電可靠性差的問題，目前已經(jīng)無法滿足負荷增長的現(xiàn)實需求，進而影響了變電站的電力造價調整優(yōu)化過程和企業(yè)經(jīng)濟效益。本文希望基于該110kV輸變電工程電力造價節(jié)點數(shù)據(jù)，采用專家系統(tǒng)反饋控制功能來有效控制電力工程造價過程。

3.2.2 電力工程造價過程控制分析。根據(jù)專家系統(tǒng)來為該變電站的8種造價費用組成分類集合，表示為：

X＝（x1，x2，……x8）

這8種造價分別表示人工費用、生產(chǎn)材料費用、機械使用費用、特殊氣候施工增加費用、夜間施工增加費用、施工工具使用費用、臨時設施費用以及流動施工津貼。這8項造價費用每種設置了實際值、預期值與費用偏差3項統(tǒng)計指標，所有就有：

xij＝｛xi1，xi2，xi3｝

式中：xij表示第i種造價費用的第j項指標，其中i、j為常數(shù)。以此來推出3項成績指標分別為實際值（xi1）、預期值（xi2）以及費用偏差（xi3），根據(jù)此3項成績指標進行標準化計算轉化，最后得出以下數(shù)據(jù)，如表1：

表1 基于專家系統(tǒng)反饋控制標準化后的110kV變電站電力工程造價控制指標數(shù)據(jù)

經(jīng)過計算得出該工程中造價費用的偏差概率從低到高分別為特殊氣候施工增加費、夜間施工增加費、機械使用費、材料費(臨時設施費)、人工費、施工工具使用費以及流動施工津貼。另外，專家系統(tǒng)也給出兩點建議結果：首先，要盡可能減少施工過程中的停工現(xiàn)象，同時減少施工工具調配頻率，充分利用小型施工工具，為此所給出的調減施工工具使用費用經(jīng)計算為160.38萬元;其次，要以最佳方式來采購材料，以有效降低材料成本，再根據(jù)施工實際狀況來合理確定材料規(guī)格，并確保材料使用周轉效率，做到對工程質量與材料費用指標的有效控制，此次工程的調減材料費用控制指標為3200.89萬元。

4 結語

電力工程造價過程控制一定要根據(jù)企業(yè)自身的經(jīng)濟效益與實際工程技術而定，合理靈活利用專家系統(tǒng)反饋控制功能機制來展開造價控制推理過程，最后計算偏差概率排序，獲取專家反饋建議，進而有效控制電力工程造價反饋控制環(huán)節(jié)，提高電力工程建設項目的投資效益回報。

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

[2]朱琳.電力工程造價過程控制管理措施的若干研究[J].中國科技財富，2010，(24).

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

（責任編輯：周 瓊）

TP311

1009-2374（2017）12-0341-02

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

馮玫(1980-)，女，漢族，湖南長沙，湖南科鑫電力設計有限公司，工程師，中級，本科，研究方向：電力工程造價。

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