工程项目造价管理属于建设投资控制的核心命题。长期以来,概算失真、数据割裂及事后核算代替过程管控,造成投资失控频繁发生且纠偏成本十分高昂。大数据、人工智能、数字孪生及元宇宙等新一代信息技术群体性突破,给造价管理模式重构提供了技术条件。国家层面相继推进建筑业数字化转型战略部署,行业转型需求和技术创新供给双向驱动,围绕全生命周期各阶段造价精细管理开展系统探索。以厦门某机场作为典型案例进行验证,目的是为工程造价精益治理提供可借鉴的框架与经验。
全生命周期造价精细管理
的困境剖析与理论建构
(一)传统造价管理的核心痛点与精细化转型的必要性
工程造价管理长时间依靠人工经验进行估算及事后静态核算,这使得概算失真、预算失控、结算失准的“三失”顽疾普遍存在。各建设阶段的数据彼此相互割裂,设计、招采、施工、结算这些环节之间缺少有效的信息传递机制,造价数据没办法贯通共享,动态偏差难以做到及时捕捉与纠偏。再加上造价人员长期依赖定额经验,缺乏对市场价格波动、施工风险变化的实时响应能力,最终造成投资超支情况频繁发生。上述痛点的本质在于管理颗粒度粗、数据驱动弱、过程管控缺位,这倒逼行业加快向精细化、数智化管理转型。
(二)全生命周期造价精细管理的内涵界定与整体框架
全生命周期造价精细管理指的是以工程项目决策、设计、招采、施工、竣工结算作为管控主轴,凭借大数据融合、人工智能、数字孪生等技术,针对各阶段造价形成要素开展高颗粒度、强实时性、全链条协同管控的系统性管理模式。其核心逻辑是把造价管控关口往前移,将事后核算转变为过程管控,把经验判断变为数据决策。整体框架包含数据治理层、智能分析层、业务管控层与决策协同层这四个层级,各层级纵向相互贯通、横向实现联动,共同构成覆盖全阶段、全要素、全参与方的造价精细管理闭环体系。
大数据智能与元宇宙赋能
造价精细管理的技术体系
(一)多源异构数据融合与智能造价管控平台架构
工程项目造价数据的来源十分广泛,涵盖了BIM模型、IoT传感设备、ERP系统、市场价格信息及合同文件等多类异构数据源。这些数据存在格式差异大、标准不统一且关联性弱的问题,严重制约了造价管控的精度与时效。需要构建以数据中台为核心的智能造价管控平台,通过统一数据标准规范、ETL清洗转换流程及数据质量校验机制,来实现多源数据的汇聚融合与动态更新。该平台架构从下往上依次包括数据采集层、融合治理层、智能分析层及业务应用层,各层之间依靠标准化接口协议进行互联互通,以此支撑造价数据在决策、设计、招采、施工、结算各阶段的无缝流转与实时调用,为全生命周期精细管控提供坚实的数据底座。
(二)人工智能驱动的全周期造价预测预警与决策模型
引入人工智能技术后,工程造价管理从被动响应变为主动预判。在预测方面,基于随机森林和梯度提升树等机器学习算法,结合工程特征参数、历史造价数据及市场价格指数,构建分阶段造价预测模型,能在设计方案确定前输出高置信度投资区间估算。在预警方面,通过设定各费用科目的动态阈值,实时监测施工过程中人材机消耗量和计划值的偏差,一旦触发阈值就自动推送预警信息到责任主体。在决策方面,知识图谱技术把历史工程经验、规范条文和造价规律结构化沉淀,辅助管理人员在变更洽商、索赔处理等复杂场景下快速形成科学决策,有效压缩人为判断误差。
(三)数字孪生与元宇宙技术驱动的虚实协同管控机制
数字孪生技术把BIM模型当作几何载体,融合IoT实时采集的施工现场数据,于虚拟空间里构建和物理工程高度同步的动态镜像,达成工程进度、资源消耗与造价状态的实时可视化映射。在此基础上,引入元宇宙沉浸式协同理念,搭建多参与方共享的虚拟造价推演空间,业主、设计、施工、造价咨询等各方能在同一数字场景中对设计变更、工程签证、材料替代等造价敏感事项进行实时模拟与协商决策,大幅缩短多方沟通的周期。区块链智能合约同步嵌入协同平台,对各方确认的造价数据进行不可篡改存证,确保全周期造价数据的真实性与可追溯性,从技术层面重构造价管控的信任机制。
全生命周期各阶段造价精细
管控的实践与效果验证
(一)决策设计阶段:源头限额与智能估算精准管控
决策设计阶段是工程造价形成的源头所在,此阶段造价决策对全生命周期总投资影响程度最深且纠偏成本最低,要把批复概算当作刚性红线,构建起全生命周期成本测算模型,统筹考虑建设成本与运维成本,从决策端来锁定投资的边界范围。设计阶段要同步推行BIM正向设计和限额设计联动机制,依托BIM+AI算量计价平台,达成“设计即造价”效果。设计人员在建模过程中能够实时获取各构件的造价反馈情况,形成设计和造价之间的双向约束关系。对航站楼、指廊、交通中心等功能单体分解细化成本指标,结合价值工程方法持续优化设计方案内容,从根源上压缩因设计冗余、图纸冲突引发的后期变更与返工风险,实现造价管控关口的实质性前移目标。
(二)招采施工阶段:动态预警与实时偏差闭环管控
招采阶段依靠BIM模型自动生成工程量清单,采用图-模-量-价一体化模式大幅提升招标控制价编制精度,从源头削减不平衡报价风险。合同层面明确变更签证、材料价差、工期索赔等计价规则,将造价风险防控条款前置嵌入合约体系。施工阶段搭建智慧工地与造价一体化平台,实时跟踪人工材料机械消耗数据,并建立定期成本预警机制,一旦费用偏差触发阈值便启动纠偏程序。严格执行“先审批、后施工”的变更签证管理流程,杜绝无审批施工与费用失控现象,智能物料验收系统同步管控主材损耗率,使其稳定控制在定额标准以内,较传统粗放模式实现可观降幅,形成招采与施工阶段造价管控的完整闭环。
(三)结算归档阶段:智能审核与全周期数据资产沉淀
竣工结算阶段采用三级审核和BIM模型核对结合的复核机制,把竣工图纸、变更签证、现场签证与BIM模型逐个进行比对校验,能够有效识别多计和错计方面的问题,从而将审减率控制在行业优秀水平。在设计阶段,提前统筹运维成本优化工作,在材料设备选型过程中优先考虑全生命周期使用成本,以此降低长期运营费用。在数据资产沉淀方面,系统归集全周期造价数据,这些数据涵盖成本构成、变更原因、偏差分析与管控经验等内容,构建起结构化的工程造价知识库。该知识库不仅能为本项目后评价提供完整的数据支撑,还可作为同类型工程投资估算、限额设计与风险预判的参照模板,实现管控经验的标准化沉淀及跨项目复用,推动造价精细管理能力持续迭代提升。
(四)典型案例验证与精细管理体系推广探讨
厦门某机场航站区工程是国内首个BIM+全生命周期造价管控标杆项目,此项目由厦门某机场投资建设有限公司主导开展建设工作,采用的是BIM+全过程造价一体化数字化管控模式,这为本文所构建的精细管理体系提供了高可信度的实践验证依据。该项目借助BIM进行优化设计,在全过程中反馈出设计问题900余项,显著节约了前期无效成本;其工程量计算误差率降到2%以内,清单编制效率得到大幅提升,施工阶段造价偏差控制在±3%以内,全程都没有出现超概的情况;全生命周期综合成本和传统管控模式相比降低了8%~10%,最终达成了零超概、零重大造价纠纷的管控目标,相关成果还荣获了福建省科学技术进步奖二等奖。上述量化成效能够表明,大数据智能与数字孪生技术深度融合的全生命周期造价精细管理体系,在大型复杂工程中具备显著的可行性与推广价值。
结束语
传统造价管理在颗粒度、实时性、协同性方面有固有缺陷,这就迫使行业构建以数据为驱动、智能为引擎的新型管控体系。大数据融合平台、人工智能预测模型及数字孪生与元宇宙协同场景联动,一起支撑全生命周期造价精细管控落地。厦门某机场的实践成效充分验证了这个体系的可行性。生成式人工智能和全国造价大数据共享平台加快建设,会推动造价管理朝着自主感知智能推演的高阶治理形态持续演进。
(摘自微信公众号“数字经济杂志”)
编辑:徐鹏程
校对:徐鹏程
初审:刘 佳
复审:刘 佳

