基于通径分析的公路工程造价影响因素研究

2021-07-02蒲翠玲

山东交通科技 2021年2期

蒲翠玲

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西太原 030032）

引言

影响公路造价的因素多种多样，并且各项因素间的关系错综复杂。宏观上讲包括了各项外部建设环境，并且还包含了建设过程，这些因素对于工程造价来说虽然存在一定的影响，但却不够直观，并未对项目个体差异进行考虑。微观上往往对工料机以实物量法进行分析，该种方法虽然能够得到较为准确的结果，但多数情况下有着较大的工作量，也是没有考虑到个体的差异性[1]。因此，为对造价影响因素进行更加全面地反映，将根据其基本构成，尽可能的建立影响公路造价的指标体系。

1 影响因素指标体系的初始集合

基于公路工程造价的构成，构建影响因素指标体系的初始集合，见图1。

图1 公路工程造价构成

基于《公路工程建设项目概算预算编制办法》（JTG 3830—2018），将其指标体系划分成三个层次，见表1。

表1 公路工程造价指标体系层次划分

对影响因素的初始指标进行划分后可以看出，在初始指标集里存在交叉以及具有获取性较差的情况，故仅进行初次划分明显还有所欠缺。因此，将通过主成分分析法耦合德尔菲法开展第二次的划分工作，来进一步确定指标体系[2-3]。

德尔菲法是通过对多名专家的判断进行综合分析的方法。在选择专家时一般选取有10 a及以上从事相关专业的人才。共选取了20名专家，综合平均的专家权威程度为0.99。通过对专家评分进行加权平均，得出结果见表2。

表2 专家评分的算术平均值

可以看出，对于工程造价而言，多数初始指标有较为重要的作用，其中有35%左右的影响因素占据了比较重要的影响程度，有87%左右的影响因素具有一般影响程度。

基于专家打分结果，采用主成分分析法并运用SPSS软件对专家意见进行分析，可以筛选初始指标集，从而确定最终的影响因素指标集。SPSS的筛选结果：（1）基本指标：A1-A5有（0.24，0.26，0.12，0.17，0.16）的权重集，并且综合评价函数大于0.1，故将上述指标全部留下。（2）路线指标：在该初始指标集中，B4，B5，B8，B9的综合评价权重函数在0.10以下，故将这四个指标全部剔除。（3）路基路面指标：该初始指标集的权重集均在0.10以上，故全部留下。（4）桥梁涵洞指标：D5，D7以及D8的综合权重函数在0.1以下，故将这些指标剔除。（5）隧道指标：该初始指标集中的权重均在0.1以上，故全部保留。（6）路线交叉指标：该初始指标集中，权重均在0.1以上，故全部留下。

2 造价影响因素分析

青兰国家高速公路长治至延安联络线（G2211）山西境黎城至霍州段全长64 km，以四车道标准进行设计，80 km/h的设计速度，24 m宽的路基。全线设置有大桥，中桥，小桥拱77座，涵洞以及互通立交分别有94道以及4处，隧道4座。公路途经的工程地质条件较为复杂，有较大施工难度。由于同一条公路在基础指标方面基本一致，不存在差异性，不具备分析意义，故对其分析时将重复且无意义的指标全部剔除。根据公路建设情况，将针对桥梁和路基路面两种指标进行结合分析，以此对公路造价的影响因素进行分析探讨。

2.1 路基路面指标对造价的影响[4]

基于现有资料，通过SPSS软件对路基路面指标中的相互作用关系进行计算，得到分析模型摘要见表3。

表3 路基路面指标分析模型摘要

从表3可知，回归方程中有着0.666的相关系数以及0.444的决定系数。表明对于公路工程造价而言，路基路面指标仅具有0.444的影响程度，有较大的误差。但是为了将其他因素考虑进去，并且在该项目中，对于造价而言隧道工程是主要的影响因素，故该分析结果是满足实际要求的。

综合作用即各影响因素指标直接和间接作用的综合结果，对各项影响因素的综合影响程度进行排序见图2。

图2 路基路面指标影响因素作用程度对比

可以看出，在公路工程造价中，直接影响程度最大的是路基宽度，但因存在反向的间接影响，故对于工程造价而言C1值的影响程度会相应得到减小；而对于C3值而言，虽然其所产生的作用是反向的，但其间接影响却表现出正向影响，并且有较大的影响程度，此时对于公路工程造价而言，特殊路基长度C3值对其产生的影响产生了方向性的变化，成为影响程度第二大的指标。该种情况与实际情况相符。

2.2 桥梁指标对造价的影响

从表4可以看出，回归方程中有0.856的相关系数以及0.733的决定系数，表明对于工程造价而言桥梁指标有0.733的影响程度，虽然存在一定的误差，并且还未考虑其他因素，但对于工程造价的影响程度也较大。

表4 桥梁指标分析模型摘要

由图3可知，在桥梁影响指标体系中，按照从大到小的影响程度进行排序的结果为：D2＞D1＞D5，对于工程造价而言这三种指标有大约70%左右的影响程度。表明在工程造价中桥梁指标占据了较为重要的地位，也说明将桥梁工程设计和施工作为造价控制要点是非常有必要的。

图3 桥梁指标影响因素作用程度对比

对于工程造价而言，存在最大直接影响程度的是B5指标，但因其同时存在最大的反向间接作用，导致其影响程度得到中和，最终呈现出综合作用较小的情况；在众多影响因素中，虽然D1所产生的直接影响作用较小，但其存在较大的间接作用并且其作用方向也是正向的，从而使得桥梁总长度指标对于造价的影响成为排名第二的指标；最大直接影响程度的是D2指标，其虽然存在一定的反向间接作用影响，但其对综合影响程度仍然是最大的。综上所述，对于工程造价而言，各部分影响因素之间存在各种不同的影响，具有较大的复杂性。

3 通径分析

对于该公路项目的造价而言，路基路面以及桥梁工程是主要的影响因素。为进一步分析两者对于总造价的影响，将对路基路面以及桥梁与公路工程造价的影响进行分析。

当前在研究多项变量之间关系时多采用相关性分析以及多元回归等方式，但变量间的相互关系难以通过相关回归分析进行反映，往往会导致结果存在片面性。而通径分析，即以通径系数进行的分析方法能够较好地反应出各项变量间的关系，并且能够较好地预估间接影响作用，从而表达出对于各项因变量而言自变量对其所产生影响的重要程度，见图4。因此，以通径分析理论进行分析能够取得比回归分析更加准确的结果。将各项变量进行标准化处理之后所取得的各项偏回归系数即为通径系数[5]。

图4 路基路面和桥梁指标对总造价的作用通径

从表5的通径系数可知，对于各项指标而言，按照从大到小的顺序来看直接影响程度的排序关系为：B3＞B2＞C1。在这三个指标中，可以发现都是选定路线后对土石方数量有较大影响的设计指标，其中B2和B3指标反映出地形的纵向改变情况，而C1则反映出地形的横向变化情况。可知，土石方的填挖量是影响工程造价的最直接影响。

表5 路基路面和桥梁指标对工程造价的影响作用

对综合作用程度进行排序：D2＞C1＞D1，不同于直接影响程度的排序结果，表明B3以及B2虽然表现出地形的纵向改变，对土石方的填挖数量有较大影响，但因桥梁建设所用材料的特殊性，使其在总造价方面具有较强势的地位。而与直接影响程度有着相同的点即路基宽度的指标仍然处于较为靠前的位置，表明对于路基宽度指标而言土石方的数量有较为重要的作用；同时也表明因所需较多的土石方数量，故对于总造价而言其造价仍然不容小觑。在控制工程造价时即需要对桥梁造价进行控制，也需要对土石方填挖数量进行严格控制[6]。