铁路工程技术经济指标分析系统研发设想

韩荣华

（中铁第六勘察设计院集团有限公司 高级工程师，天津 300308）

0 引言

按照铁路建设项目的设计文件编制要求，工程经济专业的概预算专篇文件需要对项目的主要技术经济指标进行分析，要说明各类工程费用所占比重，对一些突出偏低、偏高的费用的指标应进行原因说明，同时文件后要附 “技术经济指标统计表”（以下简称“统计表”）。而在《铁路基本建设工程设计概（预）算编制办法》（TZJ 1001—2017）（国铁科法〔2017〕30 号）（以下简称《30 号文编制办法》）的附表“概（预）算表格”中也列出了统计表的具体内容和相关要求。通过对一个项目技术经济指标统计表的解读，基本上可以了解一个项目完整的工程特征和工程投资情况，并在此基础上对项目进行投资分析，但前提是要保证统计表的准确性并存有相当数量的同类数据为参照。以往编制统计表这项工作常常是人工手动来完成的，主要是由于其基础数据离散、涉及专业多、数据采集面广等原因造成无法通过计算机手段来进行统计。随着铁路勘察设计等各项工作信息化进程的不断进步，给这项工作也创造了实现信息化的基础条件。本文就是对工作内容进行剖析，结合目前勘察设计技术条件，对技术经济指标统计的工作方法进行信息化尝试，提出初步构想，供同行探讨。

1 传统工作方法存在的主要问题

由《30号文编制办法》可以看出，统计表包含项目的主要技术条件、工程数量、数量指标、单线工程费用、费用指标等内容。编制统计表除了采集工程概预算中相关费用及指标数据之外，还需要采集线路、站场、路基、桥梁、隧道等多个专业的工程数量数据，也是因此使得目前所能采用的工作方法只能是依靠人工的方法手动进行统计。传统方法工作量大、效率低、质量难以保证，并且在项目之间进行横向对比分析等工作也非常不方便，主要体现在以下几个方面。

1.1 基础数据采集工作量大、效率低

统计表所需要的基础数据一部分来自相关专业提供的各种工程数量，一般情况下从设计图纸或者专业工程数量的计算表格中获取；另一部分来自工程经济专业的设计成果，一般为设计概预算及相关汇总表。数据总量非常庞大且格式各样，基础数据非常分散。统计表中的数据就是从这样一个庞大的数据量中直接或间接（如分类统计汇总）提取出来，再按照一定的逻辑关系进行计算、分类、统计、汇总，才能够得出最终统计的结果。这种情形就造成了数据采集困难，出错率较高，效率也低下，并且最终得出结果的可追溯性差，难以直观地显示问题所在。以墩台为例，与墩台有关的统计结果有四个，总圬工方量、每延米圬工方量、墩台投资、每圬工方指标，需要采集的基础数据及来源为：所有桥梁墩台的圬工方量合计来自工程数量表并进行合计，所有桥梁长度合计来自工程数量表并进行合计，所有桥梁墩台投资合计来自单项概预算表并进行合计，最后再进行每延米指标或每圬工方指标的计算。

1.2 校核和审查工作量大

由于统计操作的整个过程基本上是 “人工”完成的，其精度和准确度势必受到一定的限制，其设计质量很大程度上取决于工作人员的能力和责任心。同时，计算过程无法保留，对其成果进行校核和审查过程中，如有疑问，需从基础资料查起，造成工作量较大，且会影响审查质量。还以墩台为例，若墩台圬工指标异常，则需要重新采集所有桥梁墩台数量和概预算，并逐一分析其合理性，过程十分繁琐。

1.3 存储方式独立、存储介质落后，调用困难

传统方式虽已经部分借助计算机技术进行工作、存储，但普遍是存储为word或excel版本，然后借助纸介使用。项目之间互相独立，无法印证，并且查找数据困难，尤其是项目之间的对比，基本无法实现，给使用者造成很大不便。

2 实现信息化的基础条件和可行性

目前铁路工程概预算编制大多数都采用铁路工程定额所研发的《铁路工程投资控制系统》，软件分为网络版和单机版，二者的操作界面、数据存储格式相同，成果文件相互通用。2006年8月起，网络版软件已经在国内各大铁路设计院推广使用。2007年8月起，单机版软件也正式发布，使得更多的施工单位和建设单位也有了使用软件的条件。

软件自身包含可调整的章节目录数据库、材料数据库、机械数据库、设备数据库、定额库等基础数据库，通过录入工程数量和选择定额再生成项目定额数据库，计算后形成单项概算、综合概算、总概算及汇总数据库。数据库基于Microsoft SQL Server创建，格式统一且十分具有开放性和伸缩性，可以通过SQL语言对程序所生成的数据库进行操作。同时投资控制系统软件预留了二次开发条件，为进一步信息化开发创造条件。

3 指标分析系统应当具有的功能

3.1 技术经济指标统计功能

系统首先应当实现各项数据的统计功能和计算功能。软件通过对专业设计资料、工程概预算成果或过程资料进行分析、分类和汇总，抽取各个层次中技术经济指标所需的有效数据，并在此基础上进行简单的运算，并将抽取或运算所得的数据输入到指标数据库中，最终形成项目技术经济指标统计表。

3.2 技术经济指标对比功能

系统还应当实现各项指标的对比功能。在不同项目之间、或不同的设计段落之间、或同类单项工程之间，对其各项指标进行对比，目的是了解其中的差异，找出设计的不同或查找投资差异的原因。

3.3 技术经济指标分析功能

再进一步，在系统积累了大量项目的相关技术经济指标数据之后，就为指标分析奠定了基础。对于正在设计的项目，可以对各单项工程的基础工程量或过程中概预算数据进行统计并对比标准数据库，就可以对各工程的数量指标、费用指标等内容进行不同层次的合理性分析对照，并筛选出偏差较大的异常数据重点分析，最终形成分析资料并输出结果。

3.4 软件的基本功能

系统还需要实现一些基本功能，例如友好的交互界面、项目管理功能、保密功能等。软件还应当具有一定的可扩展性，以适应编制办法和定额的升级，及以此为基础数据可以实现的更多需求。

4 系统研发的若干关键问题与解决方法

4.1 确定需分析的工程内容和指标

也就是所谓的要分析什么，同一个工程从不同的角度去理解，可以得到若干特征，这些特征有主次之分。以路基地段电缆槽为例，工程数量可以用长度做为计量单位，也可以用圬工方做为计量单位，并且都可以计算出指标。但是对于工程来说，仅仅了解其圬工指标并不能了解这类工程的具体情况，而了解其长度指标就可以确定其工程数量是否合理，因此其长度特征就是主要特征，也是要分析的目标。《30号文编制办法》中已经列出了一个项目技术经济指标统计表，但统计表的内容还是较为简单，同时在统计过程中还需要一些过程中的数据进行传递，以保证原始数据与最终数据之间的联系，使得数据具有可追溯性。同时因为铁路工程的项目多、类别杂，所以确定每一项工程的正确的分析特征的工作量非常大，这也是系统研发的难点所在。

4.2 做好单项工程的分析

判断一个铁路项目的投资是否合理既需要从宏观上把控，又需要从微观上分析，因此软件统计的成果需要能从这两方面直观读取。单项工程作为项目的组成个体，是连接宏观与微观的纽带。结合概预算编制条目，铁路的单项工程基本按照工程类别划分，路基、桥梁、隧道、轨道等等，在概预算编制过程中根据专业工程的不同类别划分到不同章节，并且对不同的工点再做进一步划分。另外桥梁和隧道作为铁路的主要工程，还应当对每套单项概预算（单编或汇总）进行分析。原因是这类工程既有共性数据特征，还具有个性的工程内容，如桥梁的不同跨度的连续梁和隧道的不同等级的围岩类别等，这些特征数据需要分别计算和汇总计算才能得出统计的基础数据。单项工程分析是项目内部横向对比、项目间对比和指标统计表的基础，也是系统开发的一个重点内容。

4.3 项目数据标准化研究

由于项目特点不同，设计单位和人员不同，导致不同项目和不同专业的工程数量数据有差异，而工经设计成果中的综合概算条目、单位也不能统一，造成条目数据内容不确定，而所有技术经济指标统计、分析的数据均来源于工程数量表和概预算相关数据库，这使得使用电算方法统计变得十分困难。如何解决此问题，也是项目技术经济指标统计和分析的关键技术问题之一。经过对已有项目的分析，并综合考虑以后对项目概预算编制的标准化要求，可以对项目章节条目及条目的单位、综合概算、单项概算编制做统一的标准化规定。这样能大大简化软件开发的难度，使得系统分析的数据有确定性和唯一性，能准确地获取统计、分析数据，达到统计、分析的目标。

4.4 选用合适的数据计算模型

无论是需要统计的工程数量原始数据还是概预算成果数据，都具有一个特点“离散”，同一类型或同一特征的数据较少，而类型特征种类却特别多，且多数数据还需要再次进行运算。如果在软件开发时对于这类数据作为变量处理，则变量数量过于庞大，同时还需要满足随时增加或减少变量的要求，在软件开发过程中几乎是难以实现的，这也是软件开发的难点之一。通过对统计表形式和数据获取途径的深度分析，可以通过参数变量的方式解决这一难题，即各种参数分别采用不同的变量代替，输入的参数存在变量表中；需要增加参数时，只需要在系统中添加变量；计算时，系统根据计算公式中的变量名，查询变量值进行计算；在需要增加数据时，添加参数变量即可，系统则不需要在程序和数据库结构上做任何修改。例如路基区间钢筋混凝土挡土墙工程，需要获取的数据为工程数量、费用总额，需要计算的数据为每圬工方指标、每区间路基公里数量，这些内容可以通过下面的方式解决。见表1。

表1 区间钢筋混凝土挡土墙技术经济指标计算模型

5 结束语

在铁路工程勘察设计的过程中，要高度重视投资分析工作在铁路投资管理中的重要意义和作用。如果实现了投资分析的信息化，将大大提高工作效率，对已完或在建项目进行统计分析，并且建立庞大的铁路项目工程数据库，为进行中项目的投资分析及科学决策奠定坚实的基础。按照以上所述的设想，通过对工程数量和概预算数据结构、内容和特点的分析，对其格式和数据进行标准化设计，并采用SQL和C#语言从中调取相关数据，在计算分析之后最终形成项目统计分析数据库，既可以打印出来装订成册成为资料积累，又可以作为设计成果体现在设计专篇中，还可以在过程中进行横纵向对比、查找原因等等工作。进一步还可以实现根据相关指标数据为项目前期工作做参考。笔者将会在构想后进行下一步实际研发，争取这一系统能早日实现其功能。系统最终可实现的目标为：已完成项目的指标分析、归档；设计进行中的项目指标分析、对照，筛选指向不合理指标，控制单项工程投资，进而达到合理控制总工程投资的目的。