康久興，艾利盛，張喜榮，劉舒漠，曹 宇，馬 琳，程志輝

(1.東北電力大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，吉林 吉林 132012;2.吉林省電力有限公司白城供電公司，吉林 白城 137000;3.東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院，吉林 吉林 132012)

電力體制改革和電力市場化運營已經(jīng)成為全世界電力工業(yè)發(fā)展的歷史潮流。我國電力體制改革處于正在進行中，具有中國特色的電力市場環(huán)境也在逐步建立并完善。這將會為我國電力工業(yè)帶來歷史性的變革，從而促進我國國民經(jīng)濟的快速、健康和可持續(xù)增長。

2009年我國全年電網(wǎng)投資完成3847.1億元，同比增長32.89%，其中220 KV及以上輸電線路增加40998 KM，220 KV及以上變電容量增加27160 MVA，我國電網(wǎng)建設(shè)正在以前所未有的速度高速發(fā)展。在此過程中，電網(wǎng)建設(shè)也存在著一些問題，其中單位工程造價偏高、工程造價控制難等問題困擾著整個電力行業(yè)。電力企業(yè)作為市場經(jīng)濟的主體，為實現(xiàn)電網(wǎng)投資效益最大化及控制企業(yè)成本，最重要的途徑是有效的控制建設(shè)工程造價。因此，加強電網(wǎng)建設(shè)工程造價的控制和管理已成為當(dāng)前電力建設(shè)領(lǐng)域的迫切要求。

工程造價形成的基礎(chǔ)是工程商品的價值，價值規(guī)律指出:價格圍繞價值上下波動。由于工程造價及其計價的特點，影響工程造價的因素十分廣泛且各因素間的關(guān)系錯綜復(fù)雜。從宏觀方面看，政府行為、市場供求狀況、電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水平、社會經(jīng)濟發(fā)展水平等都直接或間接地影響工程造價。從微觀方面看，設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計者的技術(shù)水平、施工機械化裝備程度、自然環(huán)境狀況等也對工程造價產(chǎn)生直接或間接的影響。通過解釋結(jié)構(gòu)模型的建立，可以清晰的看出各因素之間的階層關(guān)系。

1 構(gòu)建解釋結(jié)構(gòu)模型

解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretative Structural Modeling)，簡稱ISM，它是由美國J.華費爾教授于1973年在分析復(fù)雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)問題時提出的一種結(jié)構(gòu)化建模方法[1]。它的顯著特點是把復(fù)雜的系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)或要素，利用人們的實踐經(jīng)驗、知識及電子計算機的幫助，最終將系統(tǒng)構(gòu)造成一個多級遞階的結(jié)構(gòu)模型，從而把模糊不清的思想、意見轉(zhuǎn)化為具有良好關(guān)系的模型。

ISM模型的建立由以下幾個步驟組成[2]:

(1)確定系統(tǒng)因素集。采用專家研討等方法搜集和整理系統(tǒng)的構(gòu)成因素，得到系統(tǒng)因素集S，記為公式(1):

(2)建立意識模型。判斷因素集中任意2個因素間是否存在直接二元關(guān)系，構(gòu)建鄰接矩陣A=(aij)n×n。鄰接矩陣A中的因素aij可以用公式(2)表示為:

式中:i，j=1，2，……，n;n為所研究的因素的個數(shù)。

(3)建立可達矩陣?？蛇_矩陣可采用布爾代數(shù)運算法則由鄰接矩陣A計算得到，計算公式(3)如下:

式中:I為單位矩陣，n為矩陣的階數(shù)。

當(dāng)(A+I)m=(A+I)m+1時，我們將M=(A+I)m稱為可達矩陣。這一算法的思想是將鄰接矩陣A加上單位矩陣I后按布爾代數(shù)法則進行自乘，直到某一冪次后所有乘積都相等為止，此相等的乘積就為可達矩陣。

(4)各影響因素之間的階層劃分。R(Si)稱為因素Si的可達集，它是由可達矩陣第Si行中所有矩陣因素為1的列所對應(yīng)的因素構(gòu)成的集合。A(Si)稱為因素Si的前因集，它是由可達矩陣中第Si列中的所有矩陣因素為1的行所對應(yīng)的因素構(gòu)成的集合。

通過R(Si)和A(Si)求交集R(Si)∩A(Si)。當(dāng)R(Si)∩A(Si)=R(Si)時，則Si為最高級因素，即滿足該條件的因素為同一階層，用L1表示。以此類推，得到n個不同的階層L2，L3，……Ln。

2 變電站工程造價影響因素的ISM模型

2.1 建立變電站工程造價影響因素意識模型

影響變電站工程造價的因素眾多，不僅受政府宏觀調(diào)控的影響還受到技術(shù)方面和管理方面的影響，且這些因素之間相互作用、相互關(guān)聯(lián)，形成了錯綜復(fù)雜的遞階因素鏈，通過解釋結(jié)構(gòu)模型的分析，可以從眾多影響因素中找出影響變電站工程造價的表層直接影響因素、淺層間接影響因素和深層根本影響因素。本文通過搜集和整理，選取了影響變電站工程造價的16個主要因素，表示為S={S1，S2，……S16}，影響因素的定性描述如下[3]:

(1)站址選擇S1。站址選擇應(yīng)考慮拆遷賠償情況、出線條件、交通運輸、環(huán)境保護等方面的要求。

(2)滿足環(huán)境保護的要求S2。隨著全社會對環(huán)境保護意識的增強，變電站的污水排放、噪聲及電磁場的防治等方面都應(yīng)滿足環(huán)境保護的要求。

(3)征用耕地、林地面積S3。變電站在選址的過程中，應(yīng)充分考慮變電站對周圍環(huán)境的影響，盡量避開基本農(nóng)田及林地，當(dāng)必須占用時，應(yīng)以《中華人民共和國土地管理法》、《中華人民共和國土地管理法實施條例》及當(dāng)?shù)氐囊?guī)定為依據(jù)進行補償。

(4)主接線方式S4。主接線方式的確定對變電站本身運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置規(guī)劃、二次設(shè)備的選型有較大影響。

(5)主變壓器容量S5。主變壓器容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇。

(6)電氣設(shè)備選型S6。在滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境要求的基礎(chǔ)上，電氣設(shè)備的選型還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)度和運行維護。

(7)二次設(shè)備的選型S7。變電站的二次設(shè)備包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護裝置、自動裝置和遠動裝置等。變電站采用綜合自動化可以減少二次電纜的鋪設(shè)、減少保護設(shè)備的維護量，同時縮小了變電站的占地面積，從而降低了整個變電站的工程造價。

(8)配電裝置的規(guī)劃S8。變電站配電裝置形式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的合理地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并滿足運行、檢修和安裝的要求。

(9)材料市場的供求S9。材料市場的供求直接影響設(shè)備材料的采購費用。

(10)設(shè)備材料價格的波動S10。設(shè)備材料價格的調(diào)整影響著電力系統(tǒng)一次及二次設(shè)備的選型。

(11)工程管理水平S11。為保證工程項目的設(shè)計質(zhì)量，降低工程造價，工程管理單位應(yīng)要求設(shè)計院安排責(zé)任心強、設(shè)計經(jīng)驗豐富的設(shè)計師來進行設(shè)計，并安排專人對設(shè)計過程進行全方位的質(zhì)量跟蹤。工程管理單位還應(yīng)對工程建設(shè)周期、施工工藝、施工質(zhì)量等進行時時掌控。

(12)設(shè)計人員技術(shù)水平S12。工程設(shè)計是一項創(chuàng)造性的勞動，設(shè)計成果的質(zhì)量在很大程度上依賴于設(shè)計者的技術(shù)水平。工程選用優(yōu)秀的設(shè)計人員，專業(yè)之間溝通順暢，能夠避免在施工過程中各專業(yè)間相互沖突，甚至發(fā)生矛盾的現(xiàn)象。

(13)施工人員技術(shù)水平S13。先進的施工技術(shù)和施工工藝的采用能夠提高勞動生產(chǎn)率，從而影響工程的進度和質(zhì)量。

(14)施工方案的選擇S14。合理的安排施工方案，能夠避免出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，并做為安排施工進度計劃和質(zhì)量控制的依據(jù)，施工方案選擇不合理同樣影響施工人員技術(shù)水平的發(fā)揮。

(15)工程進度S15。進度控制的目標(biāo)與投資控制、質(zhì)量控制的目標(biāo)是對立統(tǒng)一的。一般說來，進度慢就要增加投資，工期提前也會提高投資效益;進度快可能影響質(zhì)量，而質(zhì)量控制嚴(yán)格就可能影響進度;但如果質(zhì)量控制嚴(yán)格而避免了返工，又會加快進度。

(16)工程質(zhì)量S16。工程質(zhì)量與工程進度的目標(biāo)是對立統(tǒng)一的，且相互影響。各因素之間的相關(guān)關(guān)系見表1。

表1 變電站工程造價影響因素之間的相關(guān)關(guān)系

2.2 建立鄰接矩陣

根據(jù)意識模型列舉的變電站工程造價影響因素及其之間的相關(guān)關(guān)系，按照公式(2)的定義將上述16個因素構(gòu)建為鄰接矩陣A，見表2。

表2 鄰接矩陣A

2.3 建立可達矩陣

根據(jù)鄰接矩陣A，按照公式(3)，通過Matlab編程，經(jīng)過3次布爾代數(shù)運算得到本系統(tǒng)的可達矩陣M[4]，見表 3。

表3 可達矩陣M

2.4 各影響因素之間的階層劃分

根據(jù)可達矩陣M進行各影響因素之間的階層劃分。各因素的R(Si)、A(Si)及R(Si)∩A(Si)，見表4。

表4 數(shù)據(jù)表(求L1)

由此可得到第一個階層L1={S7，S15，S16}。繼續(xù)，在可達矩陣M中劃去S7、S15和S16所在的行和列，尋找第二階層，從而得到 L2={S6，S13}。同理得 L3={S8，S14};L4={S4，S5，S10};L5={S1，S2，S3，S9};L6={S12};L7={S11}。最后按照階層劃分的結(jié)果對可達矩陣進行重新排序[5]，見表5。

2.5 建立結(jié)構(gòu)模型及解釋結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)上述結(jié)果可得到變電站工程造價影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型圖，見圖1。

表5 層次化的可達矩陣

圖1 變電站工程造價影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型圖

3 結(jié)論及建議

本文采用解釋結(jié)構(gòu)模型對變電站工程造價的主要影響因素進行了分析，將16個主要因素劃分為7個層次，并根據(jù)對變電站工程造價影響程度的不同，把影響因素歸結(jié)為表層原因、淺層原因和深層原因。

電氣設(shè)備、二次設(shè)備的選型、配電裝置的規(guī)劃為淺層原因，因為設(shè)備一旦選定，設(shè)備購置費將是不可控制的，因此需要在設(shè)計階段選擇安全性能高且經(jīng)濟合理的設(shè)備。工程進度和工程質(zhì)量是一對強關(guān)聯(lián)因素，一般情況下，進度慢就要增加投資，工期提前將會提高投資效益;進度快可能影響質(zhì)量，而質(zhì)量控制嚴(yán)格就可能影響工程進度;但如果對質(zhì)量控制嚴(yán)格而避免了返工，又會加快進度。

主接線方式、主變壓器容量、設(shè)備材料價格、站址選擇及保證環(huán)保都為淺層原因。隨著全社會對環(huán)境保護的日益重視，環(huán)保的投入在今后的工程造價中所占的比例將會越來越高，因此，應(yīng)盡量避免占用耕地林地面積，合理的選擇變電站建設(shè)地點，并通過優(yōu)化電力設(shè)施設(shè)計，努力創(chuàng)造電力設(shè)施與周邊環(huán)境的視覺協(xié)調(diào)、美學(xué)共生。主接線方式的確定對變電站本身運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性密切相關(guān)，同時也影響著電氣設(shè)備選擇、配電裝置規(guī)劃、繼電保護和控制方式的擬定。主接線方式還應(yīng)力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備和二次設(shè)備，同時減少占地面積以實現(xiàn)節(jié)約環(huán)保型設(shè)計的要求。變壓器容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇，如果變壓器容量選擇過低將不能滿足地區(qū)供電負荷增長的需要，反之，選擇過高將不能保證容量得到充分利用，將會造成經(jīng)濟的浪費，同時會縮短變壓器的使用壽命。

工程管理水平和設(shè)計人員技術(shù)水平為深層原因。從國內(nèi)外工程實例及統(tǒng)計資料顯示，設(shè)計階段影響工程造價的程度為75%～90%。因此，設(shè)計階段是建設(shè)項目工程造價控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而且高質(zhì)量的設(shè)計成果能夠較好地將技術(shù)與經(jīng)濟結(jié)合起來并有效的控制造價。工程管理水平的高低對工程能否按時完工起到?jīng)Q定性的影響，有序、高效、科學(xué)的管理不僅能保證工程質(zhì)量和工期，同時可以大大地降低工程造價。

[1]徐敏杰，胡兆光，單葆國.電力需求影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型分析[J].中國電力，2009，42(4):1－4.

[2]汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程理論、方法與應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社，1998.

[3]黃宵寧，湯新光.電網(wǎng)建設(shè)工程造價控制與管理[M].北京:中國電力出版社，2010.

[4]李韓房，譚忠富.電力市場環(huán)境下基于解釋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)電企業(yè)風(fēng)險結(jié)構(gòu)分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，31(13):59－64.

[5]尹洪英，徐麗群，權(quán)小峰.基于解釋結(jié)構(gòu)模型的路網(wǎng)脆弱性影響因素分析[J].軟科學(xué)，2010，24(10):122－126.