基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法

张锦元

［摘 要］为了优化电网基建工程造价中前期费用整合效果，减小费用整合结果与实际造价费用的偏差，引入K-均值聚类，开展了基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法研究。首先，构建了电网基建工程造价数据库，明确工程造价中前期费用指标。其次，利用K-均值聚类算法，提取基建工程造价中前期费用特征量之间的相似关系与工程数据特征量，对基建工程造价中前期费用进行全方位的整合。应用分析结果表明，费用整合方法得以应用后，电网基建工程造价中前期费用整合正确率均达到了98%，费用整合结果与基建工程实际费用情况更加接近，有效地缩小了费用整合偏差。

［关键词］K-均值聚类；造价；基建工程；中前期；电网；费用；整合

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2023.23.027

［中图分类号］F234 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2023）23-0088-04

0     引 言

电网基建工程在电网建设过程中起到了至关重要的作用，属于电网建设的关键组成部分。电网基建工程的建设环节较多，建设规模较大，造成成本相对较高，做好电网基建工程造价成本控制是当前电网企业履行基本职责表现，也是实现电网可持续发展的重要要求［1］。在基建工程建设中，造价中前期费用相对来说较高，影响费用变化的不确定性因素较多，导致造价中前期费用整合效果较差，成本管理工作出现了不同程度的问题［2］。此时，需要合理的造价费用整合方法完善电网基建工程项目建设的成本管理工作［3］。现阶段，传统的造价中前期费用整合方法多数采用文献［4］提出的方法，该方法在应用过程中仍然存在不足。主要體现在造价中前期费用数据获取困难，导致费用整合不全面，整合精度较低，无法为电网基建工程项目成本精细化控制提供有力的费用数据支持［4］。

K-均值聚类算法（k-means clustering algorithm）能够很好地改善上述问题，作为一种迭代求解算法，通过聚类中心，不断重复计算流程直至计算结果满足某个终止条件，方可输出计算结果，具有较强的数据分析能力［5］。基于此，本文引入K-均值聚类算法，开展了基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法研究。

1     电网基建工程造价中前期费用整合方法

1.1   构建电网基建工程造价数据库

在开展电网基建工程造价中前期费用整合研究前，本文首先构建了电网基建工程造价数据库，通过数据库，存储并管理基建工程造价中前期费用数据，明确工程造价费用指标。

将电网基建工程造价中前期费用指标进行存储与管理，获取各个分部分项工程的造价，包括人工费用、材料费用与机械费用，得出具有可视化与量化特征的造价中前期费用明细，为后续费用整合奠定良好的基础。

1.2   基于K-均值聚类的费用整合

基于上述电网基建工程造价数据库建立，获取到各项造价费用的明细数据。接下来，利用K-均值聚类算法，对基建工程造价中前期费用进行全方位的整合。

利用聚类分析原理，在遵循相关规则条件的情况下，对基建工程造价中前期费用特征量之间的相似关系进行提取，通过相似性关系鉴别与自动集合，对特征量进行分组处理［6］。设定基建工程造价中前期费用离散型集合U中有一个子集A，赋予子集模糊性，此时子集的数学表达式如下所示：

（1）

其中，x表示集合中的元素；表示造价中前期费用模糊子集的隶属函数，能够有效地表征集合内元素属于模糊子集的程度。通过上述数学表达式，获取造价中前期费用子集，将子集合并后，形成模糊集合特征属性矩阵［7］。基于聚类分析思想，从模糊集合中寻找造价中前期费用聚类相似性关系，进而对多个样本进行分类［8］。在此基础上，在上述建立的造价数据库中，引入待开展费用整合的项目工程文件，提取工程数据特征量，确定相似特征量集合，利用K-均值聚类算法，进行造价中前期费用整合［9］。费用整合流程，如图1所示。

如图1所示，分析电网基建工程中前期建设特征，对中前期费用模糊K均值作出分析。选取与模糊K均值相似的电网基建工程，计算二者之间的关联度，确定造价费用整合的权重［10］。检测造价中前期费用整合关联度偏差是否超过5%，若超出5%，则重复上述整合流程；若未超过5%，则调整费用整合系数，输出最终的费用整合结果，实现基建工程造价中前期费用整合目标。

图1 基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合流程

2     应用分析

上述内容，便是本文利用K-均值聚类原理，针对电网基建工程造价中前期费用，提出的费用整合方法的全部设计流程。在提出的费用整合方法投入实际电网基建工程应用前，需要对该方法的可行性及费用整合效果作出客观分析，确认费用整合效果能够达到预期设计要求后，方可投入电网基建工程造价工作中使用。基于此，开展了如下文所示的应用分析。

2.1   电网概况

以A电力公司作为此次研究依托。该电力企业全区35千伏以上的变电站总共450座，变电容量约为1 185.4万kVA。电压等级分别为35kV、

110kV、220kV以及500kV。从4个电压等级，分别对A电力企业近年来的电网基建工程造价数据作出分析，如表1所示。

通过表1，获取到A电力公司近年来电网基建工程造价费用，可以看出，该电网基建工程投资金额较庞大，呈现逐年增加的趋势。当前，A电力公司基建工程建设中采取工程施工、物资竞投的方式，聘请了具有一定资质的电力监理公司，参与了基建工程项目建设的全过程监管工作。在工程造价中前期费用整合中，该电力企业存在财务人员短缺、费用整合管理效率低、整合精准目标定位量化与可视化不足等问题，未形成合理有效的费用闭环整合，导致费用整合效果不佳，与工程项目费用整合总要求存在一定差距。在掌握上述概况信息后，应用上述所提出的基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法，开展应用分析。

表1 电网基建工程造价数据    单位：亿元

电压等级 2022年 2021年 2020年 2019年

500kV 7.81 6.54 6.13 6.07

220kV 23.64 22.15 21.49 16.58

110kV 15.12 14.83 13.95 12.06

35kV 22.64 18.08 16.25 15.21

2.2   结果分析

为了增强实验分析结果的可信度，引入对比分析的方法原理，将上述本文提出的基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法设置为实验组，将文献［2］、文献［3］提出的费用整合方法分别设置为对照组1与对照组2，对比三种方法的费用整合结果，验证上述本文提出的整合方法是否可行。

选取电网基建工程造价中前期费用整合准确率作为此次应用分析的评价指标，分别从基建工程多个特征属性出发，对各个特征属性的费用进行整合，获取费用整合结果，如表2所示。

表2 基建工程造价中前期费用整合结果  单位：万元

编号 特征属性 实验组整合费用 对照组1整合费用 对照组2整合费用

01 土石方工程费 523.01 559.67 562.47

02 電气工程费 615.03 648.86 679.05

03 线路安装工程费 956.34 1 025.34 1 163.87

04 给排水工程费 346.07 379.25 381.23

05 安装工程费 602.34 628.19 635.03

06 其他费用 516.22 603.49 615.27

通过表2，获取到三种方法应用后，A电力公司电网基建工程造价中前期费用整合结果，将获取到的费用整合结果，与实际费用结果进行对比，获取三种方法应用后造价中前期费用整合正确率，作出对比，结果如图2所示。

图2 基建工程造价中前期费用整合正确率对比结果

通过图2的对比结果可以得知，三种费用整合方法应用后，表现出了不同的性能结果。其中，本文提出的基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法应用后，造价中前期费用整合正确率始终高于另外两个对照组，均达到了98%，费用整合结果与实际费用情况更加接近。由此对比结果不难看出，本文提出的整合方法具有较高的可行性，能够全方位、多维度地对造价中前期费用作出精确整合。

3     结束语

综上所述，为了优化电网基建工程造价中前期费用整合效果，提高费用整合正确率，引入K-均值聚类算法，开展了基于K-均值聚类电网基建工程造价中前期费用整合方法研究。通过图2的对比结果可知，本文提出的整合方法应用后，能够显著提升费用整合结果的正确率，均达到98%，使造价中前期费用整合结果更加接近实际费用情况，为造价成本管控提供有力的数据支持，具有重要研究意义。

主要参考文献

［1］刘宏志，张灿，李秋爽，等. 智慧基建背景下电网工程造价资源库建设研究［J］. 建筑经济，2022，43（3）：59-66.

［2］顾兵，李肖瑞. 以标准成本为核心的电网成本管控创新实践：以G电网公司为例［J］. 会计之友，2022（2）：114-119.

［3］白永利，孙永彦，张晓梅，等. 电网基建工程造价风险预警控制及应用［J］. 中国电力企业管理，2021（36）：72-73.

［4］王镝，李帅，姜雪，等. 全生命周期管理视角下电网建设工程造价管理研究［J］. 太阳能学报，2021，42（9）：483-484.

［5］赵英琦，王宁宁，高静仁，等. 电网基建与技改工程计价依据差异化探析［J］. 中国电力企业管理，2021（24）：74-75.

［6］彭博，李锦川，张育臣，等. 基于三维设计成果的电网基建工程数字化管理模式的研究［J］. 工程管理学报，2021，35

（3）：94-99.

［7］张海文，白永利，丁政中，等. 电网基建工程投资精准化管控方案研究［J］. 项目管理技术，2021，19（2）：68-72.

［8］刘芳. 数字化转型视角下的能源集团公司基建工程财务全过程智慧管控研究［J］. 商讯，2020（36）：39-40.

［9］葛新杰，韩志勇，李刚，等. 大型火电基建工程项目全息造价控制体系构建与实施［J］. 创新世界周刊，2020（7）：104-111.

［10］喻敏华. 电力工程“基建财务一体化管控”模型的研究与应用［J］. 电力与能源，2020，41（1）：135-141.