基于招投標(biāo)數(shù)據(jù)OLAP分析及智能化配套檢索在招投標(biāo)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉潤(rùn)珍 陳 韜 陳紅惠 朱 昆 許 娟 戴鴻昊

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司 昆明 650000）

1 引言

隨著我國(guó)招投標(biāo)制度的完善，招標(biāo)過(guò)程逐漸成為業(yè)主單位選擇施工企業(yè)和施工企業(yè)獲得建設(shè)項(xiàng)目的主要方式［1］。在投標(biāo)階段，如何對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的投資成本進(jìn)行投資估算成為參與招投標(biāo)各方的首要問(wèn)題，并且對(duì)建設(shè)工程的業(yè)主單位和施工企業(yè)都有一定的風(fēng)險(xiǎn)。業(yè)主單位如果對(duì)項(xiàng)目的估算出現(xiàn)較大偏差，則可能導(dǎo)致投資受損或招標(biāo)失敗。而對(duì)施工企業(yè)而言，如果不考慮復(fù)雜的項(xiàng)目實(shí)際情況和自身的項(xiàng)目成本管理水平而發(fā)出報(bào)價(jià)邀約，一旦中標(biāo)可能因?yàn)檎袠?biāo)成本低估并導(dǎo)致?lián)p失［2～3］。因此對(duì)項(xiàng)目成本水平的決策，應(yīng)該建立在認(rèn)真分析項(xiàng)目所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平、可行的項(xiàng)目管理措施以及對(duì)施工政策環(huán)境的預(yù)測(cè)和判斷的基礎(chǔ)上［4～5］。成本預(yù)測(cè)其目的是在人、材、機(jī)等成本支出確定的前提下，實(shí)際估算成本，最終與實(shí)際的目標(biāo)成本取得相對(duì)準(zhǔn)確的趨近［6］。所以招標(biāo)前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總體成本分析絕對(duì)有必要。

在裝備制造行業(yè)中，使用基于大數(shù)據(jù)的OLAP分析模型作為成本分析的工具已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，而在建筑安裝行業(yè)使用信息手段作為成本估算的工具仍處于初級(jí)階段［7～8］。在目前日趨激烈的招投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)環(huán)境下，隨著建筑安裝行業(yè)向低能耗、低污染的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展，傳統(tǒng)基于經(jīng)驗(yàn)的成本控制模式和技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)各種挑戰(zhàn)，基于大數(shù)據(jù)分析的信息技術(shù)已不可避免地成為中國(guó)當(dāng)前建筑安裝行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和主要發(fā)展方向［9］。OLAP技術(shù)的出現(xiàn)正好滿足了這樣的需求，在信息交換和共享方面具有突出的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，不但提高了施工企業(yè)投標(biāo)報(bào)價(jià)決策的速度和準(zhǔn)確性，也通過(guò)數(shù)據(jù)共享為業(yè)主單位提供了項(xiàng)目建設(shè)成本的數(shù)據(jù)支撐［10］。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一種基于OLAP理論的數(shù)據(jù)分析模型，該模型可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)招標(biāo)成本，使投標(biāo)報(bào)價(jià)更接近企業(yè)實(shí)際成本，并將這種數(shù)據(jù)分析模型引入招投標(biāo)系統(tǒng)，為招投標(biāo)系統(tǒng)提供智能化的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和配套檢索功能。

2 招標(biāo)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析模型

OLAP（在線分析處理）的作用是促進(jìn)解決數(shù)據(jù)分析問(wèn)題和準(zhǔn)確的決策［8］。依據(jù)OLAP的四個(gè)關(guān)鍵定義，基于OLAP的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)應(yīng)具有以下屬性［11～12］：

1）具有快速的檢索響應(yīng)，可以為大多數(shù)查詢提供幾乎即時(shí)的響應(yīng)。

2）具有多用戶性質(zhì)，可以為多個(gè)用戶提供同時(shí)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。

3）數(shù)據(jù)屬性具有多維度性質(zhì)。

4）能夠?yàn)閿?shù)據(jù)使用者提供完整的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。

基于上述OLAP理論，本文提出一種針對(duì)工程項(xiàng)目成本定量預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)分析模型。該模型彌補(bǔ)了傳統(tǒng)成本預(yù)測(cè)理論在施工過(guò)程中由于信息要求和數(shù)據(jù)復(fù)雜性的不確定性而導(dǎo)致的施工項(xiàng)目成本預(yù)測(cè)的缺陷［13］。對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量沒(méi)有要求，也不需要排除無(wú)可比擬的因素，只要建立的模型達(dá)到了要求的精度，其成本預(yù)測(cè)結(jié)果就是可靠的。

首先建立成本分析的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)式（1）是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集的一組時(shí)間序列［14～15］：

對(duì)X(0)進(jìn)行累加，得到的時(shí)間序列為

式3中a和u方程求解的系數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)的關(guān)系可表述為a=[a ， u]T=(GTG)-1GTYN。對(duì)參數(shù)a和u進(jìn)一步求解，可得到基于時(shí)間序列累加的預(yù)測(cè)模型和基于原始序列的預(yù)測(cè)模型，將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入模型，最終得到成本預(yù)測(cè)值。其中矩陣G和Xn的表達(dá)式為

基于時(shí)間序列累加的預(yù)測(cè)模型為

基于原始序列的預(yù)測(cè)模型為

其中A=(X(0)(1)-(u a ) )×(1 -ea)， X?(0)(1)=X?(1)(1)， k=1，2，3…

基于方差比和小誤差概率構(gòu)造預(yù)測(cè)模型誤差計(jì)算方程。模型預(yù)測(cè)誤差表示為

預(yù)測(cè)誤差的計(jì)算平均值為

原始數(shù)據(jù)的計(jì)算平均值為

原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為

預(yù)測(cè)模型誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差為

3 基于模型的成本預(yù)測(cè)計(jì)算

在建筑安裝項(xiàng)目的招標(biāo)過(guò)程中，成本主要組成是人工成本。本文收集的四個(gè)近期相關(guān)項(xiàng)目的最終勞動(dòng)力成本計(jì)算相關(guān)資料如表1所示。

表1 類似項(xiàng)目的成本統(tǒng)計(jì)

原始成本序列是：

第一步，對(duì) X(0)進(jìn)行累加，得出 X（1）：

第二步，對(duì) X(0)的準(zhǔn)確的平滑度進(jìn)行測(cè)試：k(k)=X(0)(k)/X(1)(k-1)，得出：

當(dāng)K＞2時(shí)，X(0)的平滑度條件可以滿足計(jì)算需求。

第三步，對(duì)X(1)是否滿足準(zhǔn)確度的指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證?；谥笜?biāo)Q(1)(k)=X(1)(k)/X(1)(k-1)進(jìn)行計(jì)算，得出：

對(duì)于?k，Q（1）（k）［a，b］，d=b-a，當(dāng)d＜0.5時(shí)，Q［1，1.5］和X（1）滿足準(zhǔn)確度的相關(guān)指標(biāo)，所以基于X（1）的預(yù)測(cè)模型可以成立。

實(shí)驗(yàn)組患者IL—6、TNF—α、Hs—CRP、BNP水平均較對(duì)照組健康成人更高,組間比較P<0.05,詳見(jiàn)表1。

第四步，基于X（1）進(jìn)行連續(xù)鄰居均值計(jì)算。令Z（1）（k）=0.5X（1）（k）+0.5X（1）（k-1），得出：

第五步，對(duì) a?=[ ]a，u進(jìn)行最小二乘估計(jì)并得到：

第六步，完成模型的計(jì)算方程：

基于時(shí)間的響應(yīng)方程是：

將a=-0.04和u=120.17帶入式（14），得出：

第七步，求解X（1）的模型計(jì)算值：

第八步，依據(jù) X?(0)=(X?(1)(0)，X?(2)(0)，X?(3)(0)，X?(4)(0))重構(gòu)X（0）。重構(gòu)結(jié)果為

表2 模型預(yù)測(cè)值的對(duì)比結(jié)果

第九步，對(duì)預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)偏差方程e(i)=X(0)-X?(0)進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果如表3所示。

表3 模型預(yù)測(cè)值的偏差計(jì)算

基于偏差值的計(jì)算，對(duì)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算：

準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)指標(biāo)小誤差概率 P=p｛|e（k）-e|，其中 0.6745S1=5.59，P1=|e（1）-e|=0.5＜0.6745S1。同樣，P2=|e（2）-e|＜0.6745S1，P3=|e（3）-e|＜0.6745S1，P4=|e（4）-e|＜0.6745S1，p=（3/4）=0.75。根據(jù)精度表可知此模型屬于三級(jí)精度，一般而言具有四級(jí)以上精度的模型的計(jì)算結(jié)果可以視作可靠，所以該模型對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果是可靠的。

第十步，根據(jù)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行下一個(gè)類型項(xiàng)目單日人工費(fèi)的預(yù)測(cè)。

當(dāng) k=4 時(shí) ， X?(1)()5=693.7；當(dāng) k=3時(shí) ，X?(1)()

4=550。

由式（19）可知，每個(gè)工作日的預(yù)測(cè)成本為143.7元，預(yù)計(jì)工期為12個(gè)月（每個(gè)月包含22個(gè)工作日），每天需要150個(gè)經(jīng)營(yíng)者，預(yù)計(jì)總勞動(dòng)力成本為569億元。其他成本的預(yù)測(cè)方法與此類似，預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 某機(jī)電安裝工程成本預(yù)測(cè)

依據(jù)表4的測(cè)算，項(xiàng)目預(yù)測(cè)成本為5350億元。

4 基于配套檢索的招投標(biāo)系統(tǒng)

基于上述招投標(biāo)數(shù)據(jù)方法理論，構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)檢索和成本智能預(yù)測(cè)功能的招投標(biāo)系統(tǒng)。系統(tǒng)包含登錄、用戶管理、文件、工具、視圖、構(gòu)件管理、基礎(chǔ)信息管理、知識(shí)管理、維護(hù)管理以及應(yīng)急計(jì)劃管理等十個(gè)模塊。其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于BIM的工程招投標(biāo)管理系統(tǒng)

一旦系統(tǒng)登錄，將彈出由工具欄和主窗口組成的用戶主界面。采用基于組件的開(kāi)放式架構(gòu)，系統(tǒng)具有良好的可重用性可維護(hù)性，可以滿足不同的需求，提供個(gè)性化的服務(wù)。它還提供了IFC文件解析器和IFC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口引擎，允許系統(tǒng)在涉及招投標(biāo)的各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)和不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，從而有效避免不同部門(mén)之間的信息溝通不暢，影響項(xiàng)目招投標(biāo)的進(jìn)度。此外，該系統(tǒng)還提供了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)，使不同的招投標(biāo)相關(guān)方能夠準(zhǔn)確獲取相關(guān)信息。

系統(tǒng)針對(duì)不同的項(xiàng)目特征設(shè)計(jì)了具有智能成本預(yù)測(cè)功能的成本控制模塊，為項(xiàng)目建設(shè)單位和審計(jì)單位預(yù)估項(xiàng)目成本或者設(shè)置項(xiàng)目攔標(biāo)價(jià)提供數(shù)據(jù)分析的支持。針對(duì)建筑安裝和設(shè)備安裝管理的成本預(yù)測(cè)模塊界面如圖2所示。

圖2中成本控制模塊是針對(duì)建筑安裝以及設(shè)備安裝類項(xiàng)目的成本分析和預(yù)測(cè)，基于具有可比性的相關(guān)項(xiàng)目的成本數(shù)據(jù)，采用本文所述的預(yù)測(cè)算法進(jìn)行計(jì)算。由圖2可知，可進(jìn)行計(jì)算分析的數(shù)據(jù)基本能夠涵蓋安裝類項(xiàng)目的所有的成本組成，包括人工成本、材料成本、工程機(jī)具使用費(fèi)用、測(cè)量費(fèi)用、規(guī)費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)用、利潤(rùn)和稅收。

圖2 投標(biāo)過(guò)程中成本控制模塊的計(jì)算界面

5 結(jié)語(yǔ)

本文基于數(shù)據(jù)聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）技術(shù)提出了一種針對(duì)采用招標(biāo)采購(gòu)方式的工程項(xiàng)目的成本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)的方法，該方法在對(duì)相似工程的成本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用預(yù)測(cè)模型進(jìn)行分析計(jì)算，得出成本預(yù)測(cè)值，經(jīng)過(guò)實(shí)例計(jì)算，表明該模型的預(yù)測(cè)精度能夠滿足招投標(biāo)工作的實(shí)際需求。最后在招投標(biāo)系統(tǒng)中引入基于該預(yù)測(cè)模型的成本數(shù)據(jù)分析模塊，為招投標(biāo)系統(tǒng)的使用者提供了智能化數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)服務(wù)。