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输变电工程专业爆破服务费研究

2022-07-22包权宗张海文郭嘉成路少华

工程管理学报 2022年3期
关键词:爆破作业服务费线性

包权宗,张海文,郭嘉成,路少华

(1.国网甘肃省电力公司建设事业部,甘肃 兰州 730050;2.国网甘肃省电力公司经济技术研究院,甘肃 兰州 730050;3.山东诚信工程建设监理有限公司,山东 济南250101,E-mail:410733242@qq.com)

专业爆破服务是国际上通行的爆破作业方式,也是我国民用爆炸的发展方向。依据《电网工程建设预算编制与计算规定》(2018 年版)(以下简称“预规”),电网工程建设预算费用构成中新增“专业爆破服务费”,包含办理爆破审批、评估、爆破物品运输及管理、爆破安全措施及爆破安全监理等所发生的费用。

预规对专业爆破服务费的计算规定为“在计列该费用时按照工程所在地行政主管部门相关规定执行”,受各省爆破作业区域差异、专业差异和环境差异等因素的影响,输变电工程专业爆破服务费的计算方法差异较大。为统一专业爆破服务费计算方法,形成简明适用的费用计列标准,提高造价精准管控水平,持续深化造价标准化建设[1],开展费用计列标准研究。收集专业爆破服务爆破作业、爆破安全评估、爆破安全监理等方面的实施方案及合同资料,并以调研表形式调研专业爆破服务实施流程及合同费用等信息,梳理出各项作业费用水平。本文参考预规及《电力建设工程预算定额(2018 年版)》(以下简称“定额”),明确作业项目工作内容及各项费用的归属。总结专业爆破服务管理现状,挖掘影响费用水平的主要因素,借助SPSS 软件进行回归方程分析[2,3],拟合专业爆破服务费与相关影响因素之间的关系式,明确费用计列各自变量选取原则,形成费用计列标准。

1 爆破作业工作内容

依据《民用爆炸物品安全管理条例》《爆破安全规程》及行业规定[4],使用民用爆炸物品时所发生的专业性服务主要包括爆破作业项目前期准备工作:爆破作业方案设计、安全评估、安全监理、申请及审批、备案[5];爆破作业实施准备工作:爆破器材购买、贮存、领用、运输;爆破作业实施等环节的专业性服务工作。

(1)爆破作业项目前期准备。爆破作业项目前期准备包括项目签订合同至备案环节所有工作。一是爆破作业单位与施工总包单位签订合同后进行方案设计及施工组织设计,同时依据相关规定及公安部门认定,落实爆破作业项目是否需进行安全评估及安全监理,是否需市级审批;二是如需进行安全评估及安全监理工作,由施工总包单位完成相应工作合同签订;三是爆破作业单位在规定时间内收集整理审批或备案所需相关资料,提交审批或备案申请表,完成审批或备案工作。

(2)爆破作业实施准备。爆破作业单位备案完成后,按照公安机关要求开展库房租赁、爆破器材购买及安排储存管理的工作,为爆破作业实施做好准备,并依据《民用爆炸物品运输许可证》,结合现场施工进度,领取当班用量的民用爆炸物品数量,按照指定路线运输至施工现场。

(3)爆破作业实施。爆破作业单位严格按照爆破作业方案实施爆破工作,同时依据安全评估要求做好防护工作,并在爆破后上报公安部门审核,关闭爆破网络,提交报告。爆破作业完成后施工总包单位负责组织公安机关、监理单位、爆破作业单位进行爆破专项验收,形成验收资料。

2 爆破服务费计取现状

为更加准确掌握专业爆破服务费相关费用计取现状,结合对已有历史资料技术方案,开展历史工程数据调研。本次共收集37 项已完工程样本,包括35 项架空输电线路工程和2 项变电工程。

2.1 费用水平分析

以样本工程价格信息为基础,梳理了专业爆破服务费中5 项费用的价格水平,并利用箱线图[6]测算其合理区间,各项费用详细情况如下:

(1)评估费单价合理区间为30000~80000 元/次,省内不同行政区可通用1 个评估报告,存在跨省线路工程按公安部门要求重新评估的情况。

(2)监理人员单价合理区间为6000~12152 元/人×月,不同区域人员单价水平差异较大。

(3)管理费单价合理区间为38732~84375 元/月,不同区域单价水平差异较大。

(4)运输费单价合理区间为14500~28000 元/月×辆、1500~3000 元/辆×趟,根据实际工程使用运输车辆的时间和趟数选用合理的运输计列方式,其中工期较长且运输趟数较多的工程按月租车计算较经济。

(5)爆破安全措施费单价合理区间为6667~9042 元/人×月,防护材料包含钢筋网、橡胶网、编织袋等,不同项目对材料的需求量存在较大差异,且各项样本难以拆分此项费用。依据调研信息得知,2000m³的爆破作业消耗6 万元防护材料,其中可重复利用的材料占投入材料的四分之一。

2.2 爆破作业费用归属

根据已收集的相关法律法规、作业方案、合同及相关文献资料,通过研究规程规范,梳理出常规专业爆破服务技术作业内容15 项。具体费用归属如下:

(1)爆破安全评估费。对爆破作业方案及实施单位进行的综合性安全评定,所发生的费用归属于专业爆破服务费。

(2)爆破安全监理费。实施过程监理、爆破有害效应监测、竣工验收等监理相关服务,所发生的费用归属于专业爆破服务费。

(3)爆破管理费。爆破技术设计和组织设计,申请、审批及备案,爆破物品贮存、领用、清退回库及销毁、上报公安部门,关闭网络系统,交竣工报告等工作,所发生的费用归属于专业爆破服务费。

(4)爆破运输费。爆破器材的运输,所发生的费用归属于专业爆破服务费。

(5)爆破安全措施费。一是专业爆破服务列支安全防护的费用;二是常规安全文明施工费所包含的安全生产、文明施工及环境保护费用中列支的仅有施工材料的防火、防爆等普通防护,并不包含专业爆炸物品等特殊防护级别下的措施,因此,起爆前施工公告张贴、交通管制、爆破井口防护及警戒等工作,所发生的费用归属于专业爆破服务费。

(6)现行行业定额。爆破施工中利用爆破器材,基坑开挖等工作,所发生的费用归属于现行电力行业定额爆破相关定额子目。

2.3 专业爆破服务费影响因素

总结5 项费用影响因素,明确费用属于基本性费用或关联性费用类型,为费用计列标准的制定提供支撑依据。基本性费用:受不同地质、地形等不可量化的因素影响较大,工程量难以确定,需依据经验综合确定。关联性费用:受外在环境影响较小,影响因素可量化,费用随工程量变化呈线性变化。

综合输变电专业爆破服务技术及现状管理分析,专业爆破服务费主要影响因素如表1 所示。

3 费用计列标准测算

3.1 线性回归分析原理

结合专业爆破服务费影响因素,首先,从多重线性回归分析开始,剔除不合理因素。然后,根据剩余因素进行回归方程拟合,定义及原理如下:

3.1.1 多重线性回归

多重线性回归分析是描述一个因变量与多个自变量之间的线性依存关系,它是一种比较重要且经典的多重影响因素分析法[8~10]。

式中,bj是揭示x和y之间关系的系数;b0为回归常数;bj(j=1,2,...,k)为回归系数;e为随机误差项。

在实际测算中e是无法测算的,所以只需通过确定bj从而揭示变量x和y之间的关系,可以表示为:

3.1.2 分析步骤

(1)回归参数估计。多重线性回归分析的参数估计通常采用最小二乘法(OLS)进行[11]。参数估计值为:

(2)模型检验。方差分析公式:

模型的显著性检验:

建立检验假设:H0:b1=b2=...=bk=0;H1:b1,b2,...,bk不同时为0。

计算统计量F的值:

根据检验统计量F的值和自由度,确定其对应的P值。若P>α,则接受H0,认为回归模型的系数全部为0;若P<α,则拒绝H0,接受H1,认为回归模型的系数不全为0。

进行t检验用以判断模型x和y线性假设的合理性。通过t分布表查得显著性水平为α,自由度为n-2 的数值t(α/2,n-2)。如果测算值tb的绝对值大于t分布表的数值,表明回归系数显著性不为0,参数的t检验通过,线性假设合理。若tb的绝对值小于或等于t分布表的数值,表明回归系数为0的可能性较大,参数的t检验未通过,回归系数不显著,说明变量x和y之间线性假设不合理。

3.2 架空输电线路工程

3.2.1 变量筛选及历史数据导入

针对35 项架空输电线路历史工程,分析架空输电线路工程专业爆破服务费计列标准。各项费用水平中具有共同影响的因素主要有岩石爆破方量、工期、区域经济水平系数、行政区县数量。专业爆破服务费是以合同金额扣除爆破材料费后的金额,岩石爆破方量、工期、行政区县数量以样本工程实际数据为准,区域经济水平系数主要考虑技术人员工资水平,并参考《电力工程造价与定额管理总站关于发布2018 版电力建设工程概预算定额2020 年度价格水平调整的通知》(定额[2021]3 号)各地区安装工程人工调整系数执行。

假设专业爆破服务费为因变量y,岩石爆破方量、工期、区域经济水平系数、行政区县数量4 项影响因素为自变量x,其中,工期和行政区县数量都与岩石爆破方量之间存在强线性依存关系。为验证各影响因素与专业爆破服务费的依存关系,保证专业爆破服务费预测数值的准确性,利用SPSS 软件分别对4 项影响因素与专业爆破服务费进行线性依存关系分析。

导入原始数据,专业爆破服务费与主要自变量相关性如图1~图4 所示。

图1 专业爆破服务费与岩石爆破方量相关性散点图

图2 专业爆破服务费与工期相关性散点图

由图1~图4 可以看出,区域经济水平系数和行政区县数量离散明显,线性相关性不强。通过对相关系数R测算,定量描述因变量与自变量之间的线性相关关系的密切程度。专业爆破服务费与主要自变量相关系数如表2 所示。

表2 专业爆破服务费与主要自变量相关系数

图3 专业爆破服务费与区域经济水平系数相关性散点图

图4 专业爆破服务费与行政区县数量相关性散点图

4 项主要自变量中,岩石爆破方量线性相关密切程度最高,相关系数为R=0.873,其次为工期,相关系数为R=0.573,行政区县数量相关性较弱,区域经济水平系数无相关性,不满足线性相关性条件,因此线性回归模型中不再考虑区域经济水平系数及行政区县数量这两项影响因素。

增加工期自变量后判定系数R方并不能明显增加,从工期单因素分析,R2=0.329,工期对专业爆破服务费解释程度较低,且工期与岩石爆破方量之间存在较强的线性依存关系,因此,剔除工期自变量后多重线性回归模型转换为一元线性回归模型的。

3.2.2 参数估计及检验

(1)参数估计。由上述变量筛选可知,岩石爆破方量与专业爆破服务费之间存在线性关系,因此,建立一元回归模型:

35 个观测值录入SPSS 软件数据视图,依次设置线性回归自变量、因变量及统计分析条件。如表3 所示,测得回归系数b=196.068,常量a=164726.031,代入模型后,一元线性回归方程为:

表3 一元线性回归模型系数

固定费用a=164726.031 元;岩石爆破方量x单位为“m3”;岩石爆破方量单价b=196.068 元/m3;专业爆破服务费y单位为“元”。

(2)模型检验。由表4 可以看出,当显著性水平α=0.05,自由度=33 时,查相关系数表得R0.05=0.334<0.873,岩石爆破方量与专业爆破服务费线性关系成立,且相关系数R>0.5,属于强相关。判定系数调整后R2为0.754,说明岩石爆破方量对专业爆破服务费的解释程度较高,线性回归方程对实际数据的拟合度较优。

表4 一元线性回归模型判定系数

通过方差分析,F=105.288,P=0.000<0.05,因此认为该模型满足显著性,具有统计学意义。

由表3 可知tb=10.261,在α=0.05 时,自由度=n-2=33,查t检验表得t(α/2,32)=2.035<10.261,表明回归系数显著性不为0,参数的t检验通过,岩石爆破方量与专业爆破服务费线性关系成立。

3.2.3 回归模型确定

以样本工程岩石爆破方量代入回归方程验证,计算残差率,其计算公式为:

式中,yi为观察值;yi´为估计值。

残差率离散程度如图5 所示。残差率反映了除x对y线性影响之外的一切使y变化的因素,由图5可以看出,采用观察值(实际合同费用)与估计值(一元回归模型预测值)进行对比分析,残差率主要分布在±100%以内。所有样本工程中,残差率“>0”的样本工程11 项,占35 项样本工程31.43%,落入(-100%,100%)区间内样本工程29 项,残差率“>0”样本工程占区间内样本工程37.93%,预测值较实际合同费用低的样本占比较大,因此,需结合该部分因素适当调整。

图5 一元回归模型残差率散点图

秉持简明适用原则,结合常量标准错误(见表3 模型系数标准错误140626.348)及实际工程应用情况,修正固定费用a=160000 元,岩石爆破方量单价取整b=196 元/m³,其修正残差率离散程度如图6 所示。

图6 一元回归模型修正残差率散点图

由图6 可以看出,修正前后残差率“>0”的样本工程及占比均无变化,落入(-100%,100%)样本密集区内残差率正负值数量基本一致,保证了估计值平均水平的同时,适当考虑误差因素影响。修正后的一元线性回归模型公式如下:

式中,固定费用a=160000 元;岩石爆破方量单价b=196 元/m3。

3.2.4 费用水平验证

为验证模型费用水平的合理性,以某110kV 架空输电线路工程为例进行测算。本工程跨某二类区段岩石地质基础采用爆破作业施工,全路段主要采用挖孔基础,结合地质勘测报告及杆塔基础配置表,统计挖孔基础工程量为4874.79m3,具体如表5所示。

表5 挖孔基础工程量统计表

分别计算采用岩石(人工开凿)和岩石(爆破)时各自的成本情况。参照预规及定额测算架空输电线路基础工程安装费,专业爆破服务所发生的费用参照计算公式测算,过程不再累述。

岩石(人工开凿)安装费=3236244(元)

岩石(爆破)安装费=1823234(元)

专业爆破服务费=160000+196×4874.79=1115459(元)

因此,岩石(人工开凿)成本-岩石(爆破)成本=297552(元),本工程采用岩石(爆破)成本较人工开凿节省297552 元,采用岩石(爆破)总费用小于岩石(人工开凿),可验证模型公式的合理性。

3.3 变电工程

变电工程采用爆破挖方案例较少,收集变电专业样本工程仅有2 项。架空输电线路工程和变电工程专业爆破服务中安全评估、安全监理、管理、物品运输等流程基本一致,变电工程中安全防护措施较架空输电线路工程简单。为统一计价原则,依据专家座谈及调研信息,结合架空输电专业爆破服务费特点,采用因素分析法,对5 项费用主要影响因素综合判断,确定其费用标准及计算公式。

单项变电工程专业爆破服务所发生固定费用为168000 元。岩石爆破方量主要影响爆破次数、钻孔工作量及爆破器材用量,其中,爆破施工费及材料费已在定额中包含,考虑配送及爆破安全措施受不同方案及岩石爆破方量影响,增加调整条件:每增加1 次配送及爆破,爆破物品运输增加4000元,爆破安全监督及技术指导人员固定费用增加30000 元,共计34000 元。

3.4 计列标准

专业爆破服务费=固定费用+岩石爆破方量×单价

其中,固定费用及单价如表6 所示。

表6 专业爆破服务费固定费用及单价

专业爆破服务费计列标准是电网工程投资估算、初步设计概算、施工图预算、工程量清单编制和费用计算的依据,适用于35kV~1000kV 交流输变电工程,±1100kV 及以下直流输变电工程、换流站工程,以及通信工程,其他电压等级及类似工程可参照使用,电缆工程不适用。

4 结语

以专业爆破服务费为研究对象,通过广泛调研收集数据及专家座谈,深入研究专业爆破服务的管理文件及现状,梳理出专业爆破服务费各项作业的内容,并对专业爆破服务费中各作业项目的费用水平及影响因素归纳总结,借助SPSS 软件拟合线性回归方程,得到岩石爆破方量与专业爆破服务费的线性相关公式,最终形成专业爆破服务费计列标准。

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