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摘 要：系统地分析了造价公式C=a+bDα既有的缺陷，并针对此缺陷，给出了新的给水管网造价优化方法，同时，还对影响经济管径的因素进行了详细地剖析。
关键词：造价公式；经济参数；优化
中图分类号：F29文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0024-01
1 管道造价公式
给水管道造价公式C=a+bDα是前苏联于20世纪30年代针对“给水管网经济管径”公式推导的要求提出来的，当时的要求是在手算条件下，要连续、可微，便于计算，有一定的精度要求，但要求不高。经过六七十年的使用，此公式的缺陷越来越明显，已不能满足管网改扩建的要求。若使用不当，对整个管网的造价将产生很大的偏差。其缺陷主要表现在以下几方面:
（1）该式主要是针对“经济管径”而提出的造价公式，不具有普遍意义。而且真正在工程建设的实际中，并没有太多的人将它用于投资的计算。
（2）公式C=a+bDα中的三个待定常数a，b，c比较难于计算。在使用计算机以前是用图解法试算的，其效率和精度是可想而知很不理想的。在应用数值分析方法和计算机工具后，也可用现代技术采用非线性回归的方法，但这一问题仍然没有得到很好的解决。
（3）公式的结果往往不准，即使在已知的数据点上也有较大误差，而工程实际要求造价一定要准确，现在很多计算要求结果完全符合原始造价数据。而且Di是离散型参数，在其某些节点上有值，计算结果与其原始数据往往难以完全符合。
用传统法(作图分析法和回归分析法)求造价公式中的参数时a的取值缺乏科学依据，且直接影响到常数b和α的估计。因此，结果的拟合精度较低。实际上，可以采用优化的方法建立数学模型如下:
将约束条件代入目标函数，构成一个非线性无约束优化问题，目标函数中仅存在一个变量a，因此为a的一维函数。且由经验可知0≤a≤Ci
故求解a值的优化问题可以写为以下形式:
对函数R(a)进行分析可知，R(a)为单极值函数。可采用一维搜索的方法进行求解。
2经济管径公式
我国对管网造价的优化计算，有的将管网年费用值表达式中的t称为投资偿还期，有的则称为投资回收期。投资偿还期，通常又叫追加投资回收期即
所算得的偿还年限t，这个经济指标是用来进行方案比较的，反映各方案之间的相对效益。在给水排水工程技术方案比较中，标准投资偿还期(标准追加投资回收期)国家尚无明确规定，且其本身也没有明确的经济概念。实际工作中难以选取。目前常采用5-15年。
从经济管径公式(独立管段)：
可知：t值过短会使管径过小、管段流速过大、提高制水成本；t值过长会使管径过大，生产能力较长时间的超过计划期的需要，即给水系统长期处于负荷不足的状态，难以发挥投资的最大效益。因此.在管网优化计算中，投资回收期t宜选用7-10年。
管网年费用折算值表达式中的P值，原为每年扣除的折旧和大修理费用。《城市公用事业固定资产管理制度》的颁发，将年费用折算值表达式中P值应改作“管道基金”，以管网造价的7%计。实际工程设计中，尚需根据各地区结合具体情况制订的补充规定进行调整。
供水能量变化系数是在设计年限内，用水量平均时所耗能量P0与最高时所耗能量Pmax的比值，即γ=P值的大小会直接影响到泵站动力费用的比例，这对给水系统技术经济计算起着重要作用。根据我国目前供、需水的实际情况，若按过去简化的理论计算公式计算结果往往偏低。因此工程实际中常采用缺乏理论基础的经验公式，这带有很大的局限性。
经济因素f是一项综合性的管网技术经济指标，它描述了运行费用与基建投资费用之间的对比关系，直接决定了管网技术经济计算的最终成果。由于经济因素f的变化会导致经济管径的变化，从而基建费用和运行管理费用之间的平衡对比关系也会发生变化，从而影响决策结果。
参考文献
［1］ 高飞.管线造价的曲线拟和及其精度［J］.给水排水,1994,(8):12 -15.
［2］吕谋等.给水管道费用函数中的确定［J］.给水排水,1994,(6):9-11.
关键词：造价公式；经济参数；优化
中图分类号：F29文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0024-01
1 管道造价公式
给水管道造价公式C=a+bDα是前苏联于20世纪30年代针对“给水管网经济管径”公式推导的要求提出来的，当时的要求是在手算条件下，要连续、可微，便于计算，有一定的精度要求，但要求不高。经过六七十年的使用，此公式的缺陷越来越明显，已不能满足管网改扩建的要求。若使用不当，对整个管网的造价将产生很大的偏差。其缺陷主要表现在以下几方面:
（1）该式主要是针对“经济管径”而提出的造价公式，不具有普遍意义。而且真正在工程建设的实际中，并没有太多的人将它用于投资的计算。
（2）公式C=a+bDα中的三个待定常数a，b，c比较难于计算。在使用计算机以前是用图解法试算的，其效率和精度是可想而知很不理想的。在应用数值分析方法和计算机工具后，也可用现代技术采用非线性回归的方法，但这一问题仍然没有得到很好的解决。
（3）公式的结果往往不准，即使在已知的数据点上也有较大误差，而工程实际要求造价一定要准确，现在很多计算要求结果完全符合原始造价数据。而且Di是离散型参数，在其某些节点上有值，计算结果与其原始数据往往难以完全符合。
用传统法(作图分析法和回归分析法)求造价公式中的参数时a的取值缺乏科学依据，且直接影响到常数b和α的估计。因此，结果的拟合精度较低。实际上，可以采用优化的方法建立数学模型如下:
将约束条件代入目标函数，构成一个非线性无约束优化问题，目标函数中仅存在一个变量a，因此为a的一维函数。且由经验可知0≤a≤Ci
故求解a值的优化问题可以写为以下形式:
对函数R(a)进行分析可知，R(a)为单极值函数。可采用一维搜索的方法进行求解。
2经济管径公式
我国对管网造价的优化计算，有的将管网年费用值表达式中的t称为投资偿还期，有的则称为投资回收期。投资偿还期，通常又叫追加投资回收期即
所算得的偿还年限t，这个经济指标是用来进行方案比较的，反映各方案之间的相对效益。在给水排水工程技术方案比较中，标准投资偿还期(标准追加投资回收期)国家尚无明确规定，且其本身也没有明确的经济概念。实际工作中难以选取。目前常采用5-15年。
从经济管径公式(独立管段)：
可知：t值过短会使管径过小、管段流速过大、提高制水成本；t值过长会使管径过大，生产能力较长时间的超过计划期的需要，即给水系统长期处于负荷不足的状态，难以发挥投资的最大效益。因此.在管网优化计算中，投资回收期t宜选用7-10年。
管网年费用折算值表达式中的P值，原为每年扣除的折旧和大修理费用。《城市公用事业固定资产管理制度》的颁发，将年费用折算值表达式中P值应改作“管道基金”，以管网造价的7%计。实际工程设计中，尚需根据各地区结合具体情况制订的补充规定进行调整。
供水能量变化系数是在设计年限内，用水量平均时所耗能量P0与最高时所耗能量Pmax的比值，即γ=P值的大小会直接影响到泵站动力费用的比例，这对给水系统技术经济计算起着重要作用。根据我国目前供、需水的实际情况，若按过去简化的理论计算公式计算结果往往偏低。因此工程实际中常采用缺乏理论基础的经验公式，这带有很大的局限性。
经济因素f是一项综合性的管网技术经济指标，它描述了运行费用与基建投资费用之间的对比关系，直接决定了管网技术经济计算的最终成果。由于经济因素f的变化会导致经济管径的变化，从而基建费用和运行管理费用之间的平衡对比关系也会发生变化，从而影响决策结果。
参考文献
［1］ 高飞.管线造价的曲线拟和及其精度［J］.给水排水,1994,(8):12 -15.
［2］吕谋等.给水管道费用函数中的确定［J］.给水排水,1994,(6):9-11.