本研究由Hongyan Xin、Zhengdong Wan、Yan Huang和Jinsong Zhang共同完成，作者单位为中国南方电网能源发展研究院（Energy Development Research Institute, China Southern Power Grid）。论文《Economical Regulating Strategies Based on Enhanced EVM Model in Electric Substation Construction Projects》于2025年7月17日发表在期刊《Energies》第18卷，文章编号3795，采用知识共享许可协议（CC BY 4.0）开放获取。
学术背景
随着全球电力需求增长，变电站作为电力系统的枢纽，其建设规模和技术复杂度持续提升，但成本控制面临多重挑战：
1. 项目复杂性：涉及设计、施工、设备采购等多阶段，成本易受市场波动、政策调整和技术变革影响；
2. 行业转型：智能电网和可再生能源的推广带来新技术需求，初期投资高且环境合规成本增加；
3. 不确定性：自然灾害、政策变化等因素可能导致成本超支。传统成本管理方法（如传统挣值管理EVM）难以同时兼顾成本、进度和质量，尤其在高技术含量的变电站项目中。
本研究旨在通过改进的挣值管理（EVM）模型，结合不平衡报价（unbalanced bidding）和目标成本法（target costing），构建一个综合成本、进度与质量的评价体系，以优化变电站项目的成本控制。
研究方法与流程
研究分为三个阶段，以中国A公司的LT 220 kV变电站项目为案例：
1. 投标决策阶段：不平衡报价优化
- 目标：通过调整分项报价的时间分布，改善现金流。
- 方法：
- 将项目分为总价合同部分（如措施项目）和单价合同部分（如一次/二次生产系统）。
- 根据工程进度计划（如场地平整1个月、桩基工程2个月、主体工程12个月），调整早期完成项目的单价以提高前期回款。
- 计算调整前后的净现值（NPV），对比现金流效益。
- 结果：应用不平衡报价后，NPV增加27,177美元（0.16%），且敏感性分析显示该策略在利率波动、工期延迟等不利条件下仍保持稳健。
2. 施工准备阶段：目标成本分解与控制
- 目标：通过目标成本法识别成本偏差来源。
- 方法：
- 将成本分为直接人工、直接材料、机械使用费等类别，对比预算与实际支出。
- 采用随机森林模型（random forest-based model）分配子任务权重，减少人为偏差。
- 结果：实际总成本节省211,792美元（1.26%），其中间接成本节约20.8%，材料成本因价格波动仅超支0.26%。
3. 施工阶段：改进的挣值管理（EVM）模型
- 改进点：引入“挣得质量指标”（BCWPH）作为质量评价变量，计算公式为：
[ BCWPH = BCWP \times HE, \quad HE = \frac{\sum (w_i \cdot ah_i)}{\sum (w_i \cdot bh_i)} ]
其中，(HE)为质量指数，(ah_i)和(bh_i)分别为实际与标准质量水平，(w_i)为子任务权重。
- 应用：
- 将项目分为8个子任务（如配电柜安装、电缆敷设等），评估各阶段成本（CV）、进度（SV）和质量偏差（HV、HCV）。
- 案例中，Phase II的HV=-40,051.9，表明部分子任务未达质量标准，需针对性优化。
- 结果：最终实际投资997.74万美元，较预算节省22.86万美元（2.24%），同时避免了40万美元的过度质量投入。
主要结果与结论
- 成本控制效果：综合应用三种方法后，项目总成本节约1.7%，验证了改进EVM模型的有效性。
- 质量与进度平衡：通过BCWPH量化质量偏差，解决了传统EVM忽略质量的问题。例如，Phase II中电缆桥架安装（HE=0.8）需加强监管，而封闭母线安装（HE=1.06）存在质量过剩。
- 理论贡献：首次将质量指标纳入EVM框架，形成“成本-进度-质量”三元协同控制模型。
研究亮点
- 方法创新：提出基于随机森林的子任务权重分配算法，提升质量评价的客观性；
- 实践价值：为电力行业提供可复用的成本管理框架，尤其适用于高压变电站等复杂工程；
- 技术前瞻性：建议未来结合数字孪生（digital twin）和BIM技术，进一步优化参数校准与误差控制（如GIS设备安装误差≤2 mm）。
局限性及未来方向
模型对参数范围敏感性较高，在地质条件复杂的工程（如管道施工）中应用受限。作者建议后续研究结合条件风险价值（CVaR）和分布式成本数据隐私保护技术（如TPCA-ADMM），以增强风险预测能力。
文献引用与资助声明
论文引用16篇文献，涵盖不平衡报价、目标成本法及EVM理论。研究未接受外部资助，作者声明无利益冲突。原始数据可根据需求提供。