康久兴，艾利盛，张喜荣，刘舒漠，曹 宇，马 琳，程志辉

(1.东北电力大学 经济管理学院，吉林 吉林 132012;2.吉林省电力有限公司白城供电公司，吉林 白城 137000;3.东北电力大学建筑工程学院，吉林 吉林 132012)

电力体制改革和电力市场化运营已经成为全世界电力工业发展的历史潮流。我国电力体制改革处于正在进行中，具有中国特色的电力市场环境也在逐步建立并完善。这将会为我国电力工业带来历史性的变革，从而促进我国国民经济的快速、健康和可持续增长。

2009年我国全年电网投资完成3847.1亿元，同比增长32.89%，其中220 KV及以上输电线路增加40998 KM，220 KV及以上变电容量增加27160 MVA，我国电网建设正在以前所未有的速度高速发展。在此过程中，电网建设也存在着一些问题，其中单位工程造价偏高、工程造价控制难等问题困扰着整个电力行业。电力企业作为市场经济的主体，为实现电网投资效益最大化及控制企业成本，最重要的途径是有效的控制建设工程造价。因此，加强电网建设工程造价的控制和管理已成为当前电力建设领域的迫切要求。

工程造价形成的基础是工程商品的价值，价值规律指出:价格围绕价值上下波动。由于工程造价及其计价的特点，影响工程造价的因素十分广泛且各因素间的关系错综复杂。从宏观方面看，政府行为、市场供求状况、电网建设技术水平、社会经济发展水平等都直接或间接地影响工程造价。从微观方面看，设备选型标准、设计者的技术水平、施工机械化装备程度、自然环境状况等也对工程造价产生直接或间接的影响。通过解释结构模型的建立，可以清晰的看出各因素之间的阶层关系。

1 构建解释结构模型

解释结构模型(Interpretative Structural Modeling)，简称ISM，它是由美国J.华费尔教授于1973年在分析复杂的社会经济系统问题时提出的一种结构化建模方法[1]。它的显著特点是把复杂的系统分解为若干个子系统或要素，利用人们的实践经验、知识及电子计算机的帮助，最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型，从而把模糊不清的思想、意见转化为具有良好关系的模型。

ISM模型的建立由以下几个步骤组成[2]:

(1)确定系统因素集。采用专家研讨等方法搜集和整理系统的构成因素，得到系统因素集S，记为公式(1):

(2)建立意识模型。判断因素集中任意2个因素间是否存在直接二元关系，构建邻接矩阵A=(aij)n×n。邻接矩阵A中的因素aij可以用公式(2)表示为:

式中:i，j=1，2，……，n;n为所研究的因素的个数。

(3)建立可达矩阵。可达矩阵可采用布尔代数运算法则由邻接矩阵A计算得到，计算公式(3)如下:

式中:I为单位矩阵，n为矩阵的阶数。

当(A+I)m=(A+I)m+1时，我们将M=(A+I)m称为可达矩阵。这一算法的思想是将邻接矩阵A加上单位矩阵I后按布尔代数法则进行自乘，直到某一幂次后所有乘积都相等为止，此相等的乘积就为可达矩阵。

(4)各影响因素之间的阶层划分。R(Si)称为因素Si的可达集，它是由可达矩阵第Si行中所有矩阵因素为1的列所对应的因素构成的集合。A(Si)称为因素Si的前因集，它是由可达矩阵中第Si列中的所有矩阵因素为1的行所对应的因素构成的集合。

通过R(Si)和A(Si)求交集R(Si)∩A(Si)。当R(Si)∩A(Si)=R(Si)时，则Si为最高级因素，即满足该条件的因素为同一阶层，用L1表示。以此类推，得到n个不同的阶层L2，L3，……Ln。

2 变电站工程造价影响因素的ISM模型

2.1 建立变电站工程造价影响因素意识模型

影响变电站工程造价的因素众多，不仅受政府宏观调控的影响还受到技术方面和管理方面的影响，且这些因素之间相互作用、相互关联，形成了错综复杂的递阶因素链，通过解释结构模型的分析，可以从众多影响因素中找出影响变电站工程造价的表层直接影响因素、浅层间接影响因素和深层根本影响因素。本文通过搜集和整理，选取了影响变电站工程造价的16个主要因素，表示为S={S1，S2，……S16}，影响因素的定性描述如下[3]:

(1)站址选择S1。站址选择应考虑拆迁赔偿情况、出线条件、交通运输、环境保护等方面的要求。

(2)满足环境保护的要求S2。随着全社会对环境保护意识的增强，变电站的污水排放、噪声及电磁场的防治等方面都应满足环境保护的要求。

(3)征用耕地、林地面积S3。变电站在选址的过程中，应充分考虑变电站对周围环境的影响，尽量避开基本农田及林地，当必须占用时，应以《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国土地管理法实施条例》及当地的规定为依据进行补偿。

(4)主接线方式S4。主接线方式的确定对变电站本身运行的可靠性、灵活性、经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置规划、二次设备的选型有较大影响。

(5)主变压器容量S5。主变压器容量应根据电力系统5～10年的发展规划进行选择。

(6)电气设备选型S6。在满足各项技术条件和环境要求的基础上，电气设备的选型还应考虑便于安装调度和运行维护。

(7)二次设备的选型S7。变电站的二次设备包括测量仪表、信号系统、继电保护装置、自动装置和远动装置等。变电站采用综合自动化可以减少二次电缆的铺设、减少保护设备的维护量，同时缩小了变电站的占地面积，从而降低了整个变电站的工程造价。

(8)配电装置的规划S8。变电站配电装置形式的选择，应考虑所在地区的合理地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并满足运行、检修和安装的要求。

(9)材料市场的供求S9。材料市场的供求直接影响设备材料的采购费用。

(10)设备材料价格的波动S10。设备材料价格的调整影响着电力系统一次及二次设备的选型。

(11)工程管理水平S11。为保证工程项目的设计质量，降低工程造价，工程管理单位应要求设计院安排责任心强、设计经验丰富的设计师来进行设计，并安排专人对设计过程进行全方位的质量跟踪。工程管理单位还应对工程建设周期、施工工艺、施工质量等进行时时掌控。

(12)设计人员技术水平S12。工程设计是一项创造性的劳动，设计成果的质量在很大程度上依赖于设计者的技术水平。工程选用优秀的设计人员，专业之间沟通顺畅，能够避免在施工过程中各专业间相互冲突，甚至发生矛盾的现象。

(13)施工人员技术水平S13。先进的施工技术和施工工艺的采用能够提高劳动生产率，从而影响工程的进度和质量。

(14)施工方案的选择S14。合理的安排施工方案，能够避免出现窝工现象，并做为安排施工进度计划和质量控制的依据，施工方案选择不合理同样影响施工人员技术水平的发挥。

(15)工程进度S15。进度控制的目标与投资控制、质量控制的目标是对立统一的。一般说来，进度慢就要增加投资，工期提前也会提高投资效益;进度快可能影响质量，而质量控制严格就可能影响进度;但如果质量控制严格而避免了返工，又会加快进度。

(16)工程质量S16。工程质量与工程进度的目标是对立统一的，且相互影响。各因素之间的相关关系见表1。

表1 变电站工程造价影响因素之间的相关关系

2.2 建立邻接矩阵

根据意识模型列举的变电站工程造价影响因素及其之间的相关关系，按照公式(2)的定义将上述16个因素构建为邻接矩阵A，见表2。

表2 邻接矩阵A

2.3 建立可达矩阵

根据邻接矩阵A，按照公式(3)，通过Matlab编程，经过3次布尔代数运算得到本系统的可达矩阵M[4]，见表 3。

表3 可达矩阵M

2.4 各影响因素之间的阶层划分

根据可达矩阵M进行各影响因素之间的阶层划分。各因素的R(Si)、A(Si)及R(Si)∩A(Si)，见表4。

表4 数据表(求L1)

由此可得到第一个阶层L1={S7，S15，S16}。继续，在可达矩阵M中划去S7、S15和S16所在的行和列，寻找第二阶层，从而得到 L2={S6，S13}。同理得 L3={S8，S14};L4={S4，S5，S10};L5={S1，S2，S3，S9};L6={S12};L7={S11}。最后按照阶层划分的结果对可达矩阵进行重新排序[5]，见表5。

2.5 建立结构模型及解释结构模型

根据上述结果可得到变电站工程造价影响因素的解释结构模型图，见图1。

表5 层次化的可达矩阵

图1 变电站工程造价影响因素的解释结构模型图

3 结论及建议

本文采用解释结构模型对变电站工程造价的主要影响因素进行了分析，将16个主要因素划分为7个层次，并根据对变电站工程造价影响程度的不同，把影响因素归结为表层原因、浅层原因和深层原因。

电气设备、二次设备的选型、配电装置的规划为浅层原因，因为设备一旦选定，设备购置费将是不可控制的，因此需要在设计阶段选择安全性能高且经济合理的设备。工程进度和工程质量是一对强关联因素，一般情况下，进度慢就要增加投资，工期提前将会提高投资效益;进度快可能影响质量，而质量控制严格就可能影响工程进度;但如果对质量控制严格而避免了返工，又会加快进度。

主接线方式、主变压器容量、设备材料价格、站址选择及保证环保都为浅层原因。随着全社会对环境保护的日益重视，环保的投入在今后的工程造价中所占的比例将会越来越高，因此，应尽量避免占用耕地林地面积，合理的选择变电站建设地点，并通过优化电力设施设计，努力创造电力设施与周边环境的视觉协调、美学共生。主接线方式的确定对变电站本身运行的可靠性、灵活性、经济性密切相关，同时也影响着电气设备选择、配电装置规划、继电保护和控制方式的拟定。主接线方式还应力求简单，以节省一次设备和二次设备，同时减少占地面积以实现节约环保型设计的要求。变压器容量应根据电力系统5～10年的发展规划进行选择，如果变压器容量选择过低将不能满足地区供电负荷增长的需要，反之，选择过高将不能保证容量得到充分利用，将会造成经济的浪费，同时会缩短变压器的使用寿命。

工程管理水平和设计人员技术水平为深层原因。从国内外工程实例及统计资料显示，设计阶段影响工程造价的程度为75%～90%。因此，设计阶段是建设项目工程造价控制的关键环节，而且高质量的设计成果能够较好地将技术与经济结合起来并有效的控制造价。工程管理水平的高低对工程能否按时完工起到决定性的影响，有序、高效、科学的管理不仅能保证工程质量和工期，同时可以大大地降低工程造价。

[1]徐敏杰，胡兆光，单葆国.电力需求影响因素的解释结构模型分析[J].中国电力，2009，42(4):1－4.

[2]汪应洛.系统工程理论、方法与应用[M].北京:高等教育出版社，1998.

[3]黄宵宁，汤新光.电网建设工程造价控制与管理[M].北京:中国电力出版社，2010.

[4]李韩房，谭忠富.电力市场环境下基于解释结构模型的发电企业风险结构分析[J].电网技术，2007，31(13):59－64.

[5]尹洪英，徐丽群，权小峰.基于解释结构模型的路网脆弱性影响因素分析[J].软科学，2010，24(10):122－126.