基于正交实验法分析小高层住宅项目建安成本费主要影响因素

王雅婧

摘要：随着我国建筑业和人民对生活水平的不断提高，小高层住宅建筑因其足够的稳定性和经济的合理性而备受推崇。小高层住宅建筑的经济性评判标准之一就是其工程造价，影响其工程造价的因素复杂，要建立科学准确的预测模型，主要因素的筛选显得尤为重要。正交分析法作为统计学的成熟理论，对于因素的影响程度判断有着科学性、准确性、可操作性的优势。

关键词：小高层住宅、正交分析法、工程造价影响因素

随着我国建筑业的快速发展，住宅建筑的经济性和其功能性要求的相互促进越来越被更多人所关注。近年来，住宅建筑工程项目中，小高层住宅被广泛应用。所谓的小高层建筑，并没有明确的规定，其定义为介于高层建筑和多层建筑之间，层数一般取9-14层，其经济性和实用性已经被很多次的反复验证为能够兼顾结构稳定性和经济可行性。小高层住宅建筑由于结构选型、规范标准、规模大小等因，在工程造价上一般比高层住宅建筑要高。但是近年来，小高层住宅的建安成本费用渐渐比高层住宅的建安成本费要低，加上小高层住宅在平面布置上更为灵活，项目的建筑容积率更低而受到市场的推崇。研究小高层住宅的工程造价影响因素有助于更快速准确地计算该类型项目的工程造价。

研究工程造价的影响因素有很多方法，常见的因素识别方法可以简单的分为定性因素识别和定量因素识别。对于定性因素在识别是主要依靠主观判断的方法进行，具体采用的方法有：专家调查法、头脑风暴法等。对于可定量因素的识别则可以使用客观识别法，具体的方法较多，主要有：财务报表法、流程图法、文献分析法、案例研究法等[1]。

以上这些方法对于工程造价影响因素的识别都各有优缺点，比如文献分析法，一般通过数据平台可以根据关键信息查找到大量相关文献，数据量大，获取便捷，可追溯性强，便于分析和总结。而案例研究法需要建立案例选择的标准，根据标准收集相符的有效案例，然后依据案例进行汇总和整理，最后识别影响因素。该方法的优点在于案例资料收集难度低，资料全面、时效性强，但是需要大量案例互相佐证，排除偶然性因素。这些方法多为建立工程造价预测模型提供有力的基础。工程造价的预测模型对于项目初期的可行性研究分析和投资概算以及决策提供了方便。因此，快速和准确的工程造价预测模型显得尤为重要。

建立预测模型的方法有很多，最为常见和有效的有：多元线性回归分析法、神经网络分析法、灰色理论分析法、时间序列分析法等。这些方法均基于统计学理论，将可能影响工程造价的因素初步进行筛选后建立预测模型，工作量大、建模复杂、可以通过所建立的模型较快得出工程造价。其前提条件为可以科学准确的找到影响工程造价的可能因素，并且以此作为预测模型建立的初始条件来进行研究。

目前，在知网上搜索关键词“正交实验分析”，相关学术期刊论文为864篇，学位论文为253篇。这些论文中，大多是关于材料性能变化试验和工艺技术相关试验变化的研究。也有很多是将正交实验分析与方差分析、敏感性分析等方法结合或者作为前提来研究的。可以看出，正交实验分析在研究某项影响因素和其相关敏感性问题上是被长期使用的。

正交实验法是研究多因素多水平的一种设计方法，从可能的因素中挑选出部分具有代表性的水平组合进行试验，并对结果进行分析从而找出最优的水平组合。使用正交实验法分析工程造价的影響因素是通过少数实验试图找出对工程造价影响较大的几个点，可以为初步筛选影响因素提供理论依据。由于要统计所有可能影响工程造价的因素基本是不可能的，因此，本文有选择的筛选出对工程费用影响较大的因素来进行分析。此方法的缺点在于对于实际案例不足的某些现实问题在条件筛选上可能会存在盲点，但是由于工程造价组价方式固定，因此可以选用。

所谓正交实验法就是利用排列整齐的表，即正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析[2]，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最高生产工艺效果，这种试验设计法是从大量的试验点中挑选适量的具有代表性的点[3]，利用已经造好的正交表来安排试验并进行数据分析的方法。本文通过正交分析的方法来进行分析和计算，试图找出小高层住宅的工程造价影响因素。影响工程造价的因素较多，在建立工程造价预测模型之前，影响因素的筛选至关重要。

下面，应用一个实际小高层住宅项目来分析影响其工程造价的主要因素。该案例为位于上海某区的小高层住宅项目中的某一幢楼，地上12层，地下1层，短肢剪力墙结构。由于案例中所使用的材料种类繁多，为了减少计算工作量，根据该小高层住宅建筑的预算书及工程项目人材机表选出占工程造价比重最大的四项，即混凝土（因素A）、钢筋（因素B）、建筑工程人工费（因素C）、模板（因素D）。据此确定这几个因素为主要影响因素，对其进行计算和分析。

参照上海市定额总站价格数据，大致的确定主要材料和人工价格波动幅度差。由于4个因素的价格波动互相没有影响，因此可以选择L8（27）正交表来进行实验[4]，并且来计算影响项目造价的主要因素以及其影响大小。该项目的分部分项工程费为466.81万元，下表均依据该项数据调整得出，分别调整四个影响因素的价格，计算调整后的分部分项工程费。由此，可以列出正交实验方案如下：

从上面表格中可以很明显的看出，以上四种因素对该小高层住宅项目的工程造价有不同程度的影响。Ki 表示任意列上水平号为i时所对应的试验结果之和，R 表示极差，用最大的K减去最小的K。极差又称范围误差或全距，是用来表示统计资料中的变异数量，其最大值与最小值之间的差距，即最大值减最小值后所得之数据。通过水平极差R的大小就可以得出影响工程造价的主要因素和次要因素。上表中，通过极值的计算可以发现，人工费的变动对工程造价的影响较大;在材料费用中，钢筋和混凝土的价格是影响费用的主要因素，而单价措施费中模板的价格波动的影响微乎其微。

经过上述的论证可以得出，小高层住宅的建安工程成本费用受到很多因素的影响，其中最为关键也是变化最多的因素为人工费用的变化，其次就是材料费用的影响，材料费用中主要材料混凝土和钢筋的影响是最大的，单价措施费用如模板的费用影响较小，机械费用的变化则不是很大。

另外，除了人材机的费用之外，整个项目工程造价的影响因素还受到项目本身的影响，如建筑面积、结构选型、基础类型、绿色建筑评级、装配率等。如果能通过对数据的全面收集，将这些因素的情况数据加以整理和处理，再结合主材价格、机械使用价格、人工费用变化情况等使用时间序列的方法，然后主要依据相关性分析和多元线性回归分析就可以建立科学准确的工程造价预测模型。准确的分析各因素的变化情况才能更为科学和快速的预测工程项目的造价，把好项目的经济目标的关口。

参考文献：

[1]蔡林秀. 准经营性基础设施PPP项目合作效率影响因素研究[D].重庆大学，2018.

[2]张文彤，董伟.SPSS统计分析高级教程[M].北京：高等教育出版社，2018：38.

[3]孙志彬，张思雨.正交试验分析不同掺合料对混凝土强度的影响[J].商品混凝土，2020（05）：48-51.

[4]吴丽丽，安丽佩.折线板型正交异性钢桥面板受力性能的参数分析.重庆交通大学学报（自然科学版），2020：1-10.