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摘要：输电线路工程造价的影响因素较多，工程施工环境复杂，线路工程施工水平参差不齐等因素导致可类比的相同电压等级下的输电线路工程造价经常存在较大的差异。本文在对输电线路工程进行项目划分的基础上，分析识别出影响输电线路工程造价的主要因素，使用主成分分析法对其中16个影响因素进行筛选，并运用随机森林模型对所选因素进行验证，为输电线路工程造价预测提供参考。
关键词：输电线路；主成分分析；随机森林；工程造价
1 绪论
输变电工程项目建设中，工程造价的管理和控制的对整个工程管理的影响举足轻重。分析造价的水平、结构变动、影响因素和发展趋势，实现对造价的有效控制，对合理核定输电成本、提高电网投资效益、加强项目投资管理意义十分重大。然而，由于输变电工程造价的影响因素多，工程施工环境复杂，线路工程施工水平参差不齐等因素导致可类比的相同电压等级下的输变电工程造价经常存在较大的差异。因此，针对影响因素众多的实际情况，如何通过数据挖掘中的属性筛选方法找出输变电工程的相关主要造价估算技术指标，对输变电工程造价管理具有重要的借鉴作用。
2 输电线路工程造价影响因素研究现状及方法
在影响输变电工程造价的众多因素中，将那些发生微小变化会导致投资造价发生明显变化的因素称为输变电工程项目造价主要影响因素[1]。对于主要影响因素的挖掘需依据量、价、费之间的相关关系，通过对输变电工程造价的总体费用和分部分项费用开展分解分析工作，寻找造价的结构和波动规律［2］。胡致源[3]和缪胜光等[4]结合架空线路工程造价的特性，理论分析了特高压架空线路工程造价的敏感因素，并从不同地形、不同运距以及不同地质等条件下分析了这些敏感因素对工程造价的影响程度。在对特高压输电线路工程进行项目划分的基础上，分析识别出影响特高压输电线路工程造价的主要因素，并使用因子分析法对其中 18 个主要影响因素进行度量，构建了基于 BP 神经网络的造价预测模型[5]。胡晋岚[6]等综合运用主成分分析和多元回归模型，系统研究电力工程的投资影响因素，据此构建出基于BP神经网络模型并且经过粒子群算法优化的电力项目投资预测与分析模型，并进行相关实例应用；主成分分析是因素分析中应用较为广泛的一种方法，许多学者将主成分分析法应用到电力工程造价影响因素分析中[7-9]。
结合现有文献对输变电工程造价影响因素及方法的研究，本文以输变电工程中的线路工程为研究对象，利用主成分分析方法对影响线路工程造价的因素进行筛选。
3 输电线路工程造价影响因素分析
3.1 输电线路工程造价影响因素的理论分析
结合国家能源局发布的《电网工程建设预算编制与计算规定（ 2013 年版）》对架空输电线路工程项目的划分，架空输电线路工程本体工程造价由六个单位工程构成，包括基础工程、杆塔工程、接地工程、架线工程、附件工程和辅助工程；通过阅读相关文献并结合实际案例研究中的结果分析发现，影响这些单位工程的因素主要有以下几点：
（1）地形。地表的不同形式也会引起工程造价的不同，常见的特高压架空线路途径地形包括平地、丘陵、河网泥沼、山地、高山和沙漠等。
（2）地质。在普通土、坚土、松砂石、岩石、泥水、流沙、干砂、水坑等不同物质组成的地质状况下，采用的基础型式不同。
（3）导线型式。导线的选型主要由输送容量决定，而输送容量在前期规划中就已确定，因而设计阶段的造价影响主要受导线材料价格的影响。
（4）架线方式。架线方式对特高压架空输电线路工程造价起着决定性因素。架线方式分为导线型式、杆塔型式、基础型式三种。
（5）基础型式。不同的基础型式将影响基础土方量、混凝土量、基础钢材量，这些工作所需的施工成本及材料成本直接影响了基础工程的造价。
3.2输电线路工程造价影响因素的实证分析
（1）数据收集与处理
本文原始数据来源于2016-2018年某科研院已完成的28个110kV输电线路工程。从中收集输电线路工程造价、线路长度、地形、总杆塔基数、耐张比例、混凝土量、基础钢材量、基础土石方量、角塔基数、角塔塔材量、角塔塔材价格、导线量、导线价格、OPGW长度、OPGW价格、合成绝缘子和挂线金具等17个指标的数据。其中，工程造价为因变量，其他均为自变量。
由于在识别的16个影响因素中，地形为描述性因素，分析前需要进行量化处理，处理方法如下：
输电线路途径地形包括平地、丘陵、河网、泥沼、山地，划分为5个等级，平地为第一等级，丘陵为第二等级，河网为第三等级，泥沼为第四等级，山地为第五等级，这 5个地形等级分别以1、2、3、4、5表示，如果一段线路包含多种地形，需要根据不同地形所占比例对所含地形进行加权平均处理。
具体数据如表1所示：
表1 输电线路工程造价样本数据（一）
表3 成分荷载矩阵
4 结论与展望
根据实证分析研究结果，输电线路本体工程造价主要受架线工程、基础工程和设备材料价格的影响，通过采取相应的措施可以有效控制工程造价。同时，根据筛选出来的主要影响因素包括线路长度、导线量、OPGW长度、地形、基础土石方量、角塔塔材价格、导线价格、OPGW价格等可以有效的预测输电线路工程造价。
但是，由于本研究输电线路工程数据较少，对研究结果精度产生一定影响；此外，通过主成分分析所得的2个主成分因子虽然可以解释 92% 以上的变量信息，但是从分析结果来看，这2个主成分因子只是统计指标，而不能赋予其实际意义，不能进一步分析某一类因素对工程造价的影响，其原因也与原始数据样本数量和质量有关。随着输电线路工程数据的丰富和完善，输电线路工程造价影响因素分析和造价预测模型的精度将会进一步提高。
参考文献：
[1]曹军，王雅雯，曾宪凯. “十二五”期间四川电网工程造价统计分析[J]. 通讯世界，2013（23）：174-176.
[2]国家电网公司输变电工程造价分析报告（2011年版）［R］．北京：国网北京经济技术研究院，2011
[3]胡致源. 特高压架空输电线路工程造价的敏感因素分析[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（19）：9.
[4]缪胜光，文凯. 特高压架空输电线路工程造价的敏感因素分析[J]. 中国工程咨询，2016（5）：62-65.
[5]徐莉，李卓然. 特高压输电线路工程造价预测模型研究——基于因子分析及BP神经网络[J]. 工业技术经济，2017，36（7）：18-26.
[6]胡晋岚，高晓彬，刘崇明等.基于BP神经网络的电网项目投资影响因素实证研究[J].工程经济，2017，27（10）：15-19.
[7]季咏梅，吴东平，彭瀛，等. 变电工程造价影响因素分析——基于SPSS软件主成分分析法[J].经营与管理，2014（2）：125-130.
[8]胡晋岚，高晓彬.输变电工程造价影响因素识别及数据建模分析[J].华北电力大学学报（社会科学版），2016（5）：55-59.
[9]肖俊晔，郝晓玲，汤晓茜等.基于主成分分析的电力工程造价影响因素[J].经营与管理，2014（3）：128-133.
论文作者:申安
论文发表刊物:《河南电力》2019年5期
论文发表时间:2019/11/19
标签：工程造价论文; 因素论文; 线路论文; 工程论文; 地形论文; 造价论文; 输变电论文; 《河南电力》2019年5期论文;