一、研究背景与理论基础

（一）核化工安装工程全生命周期管理内涵

核化工安装工程覆盖前期规划、方案设计、设备制造、现场安装调试、试运行直至退役处置全过程，而每一阶段均伴随庞杂法规约束及安全审评程序，任何局部决策失误皆可能在后续环节被放大并形成指数级成本增量；因而在时间维度上延展出的“生命周期”概念不仅是一条线性进度曲线，更是一张多维网格，其节点之间通过安全等级、技术参数、合同条款以及供应链绩效等变量交互耦合，形成动态演化的价值体系，需要一种能够实时捕捉节点间耦合强度并快速修正偏差的协同管控机制。

（二）成本与进度协同的重要性

当进度超前而成本计划尚未匹配时，易因突击施工引发安全隐患及返工损耗；当成本压降过度而进度同步措施缺位时，又可能导致关键节点失守并触发工期索赔，从而出现“成本节约表面化、费用外溢隐蔽化”的悖论现象。协同思维强调将成本目标与进度目标嵌入同一评价坐标系，通过权重动态调整保持两者相对位势的稳定，实现“成本—进度—安全—质量”多目标平衡。

二、国内外相关研究现状评述

（一）成本控制研究进展

国际核设施建设多采用基于工作分解结构的分层成本预测与滚动修订方法，同时配合价值工程手段对高耗集成部件进行敏感性分析，以期在源头阶段锁定大额节支空间；我国学者在石化及常规能源领域对材料价格波动与合同风险的耦合效应进行了量化研究，提出将全过程造价信息模型与采购大数据平台对接，提高预算精准度与采购透明度，但针对放射性特种设备长周期排产的不确定性尚缺乏定量校核框架^[1]。

（二）进度管理研究进展

国际工程咨询机构主推基于EPC + BIM的统筹路径，通过三维模型驱动可视化施工顺序安排与资源冲突预警；在国内，核岛与常规岛同步施工的案例证明，采用里程碑网格化控制可显著缩短交叉作业等待时间，不过进度计划与成本基线往往独立制定，难以实时映射两者的相互影响。

（三）协同管控模型研究空白

尽管已有研究倡导以EVM框架评价成本—进度耦合绩效，但其核心参数多源于线性假设，未考虑核化工工序间“强耦合—弱耦合”状态周期性转换这一特征；安全与质量事件往往对进度产生滞后冲击，对成本形成突发拉升，目前主流模型尚未将风险扰动作为内生变量纳入协同算法，导致预测与实际偏差度较大。

三、模型构建思路

（一）目标体系设定

在核安全法规对工期与预算的刚性约束下，首先通过层次分析方法分配成本与进度两大一级目标的权重，再根据工作分解结构配置材料、设备、人工、措施费等子目标，以及设计审批、土建移交、设备就位、系统冲洗等进度子目标；随后建立基于最小综合偏差原则的优化函数，使得任一阶段的决策均指向全局目标体系^[2]。

（二）关键影响因素识别

通过德尔菲法邀请施工、设计、制造、采购与财务等领域专家对五十七项候选因素进行两轮评分，最终确认材料价格波动幅度、关键设备排产周期、审批节点通过时间、作业面可用度、气候外部扰动、质量缺陷返工概率六类指标作为驱动因子，并以蒙特卡洛模拟构建因子变动区间，推动模型在高不确定度场景下亦能给出稳健决策路径。

（三）施工阶段数据融合与智能调度机制

在施工单位主导的核化工安装工程信息管理场景下，设计与制造环节所产生的离散记录虽然不直接归口本单位，但其关键参数依旧以接口文件方式汇入现场数据库，施工管理团队因此选择以高并发流处理中间件作为数据抽取核心组件，将材料到货时间、作业面移交情况、设备吊装节点、焊缝无损检测结果、合同计量流程与资金拨付节奏等多维信息统一拉取后进行特征化映射，并借助时序数据库在同一时间坐标面上同步刷新成本基线与进度基线的细化曲线；成本与进度的耦合机理通过贝叶斯网络描述，其中材料价格波动幅度、关键设备排产周期、气象扰动对吊装利用率的影响概率、焊接返工率与人员考勤被定义为核心随机变量，网络结构训练采用变分推断策略快速收敛，使得当物料规格偏差或检验停工事件出现时，预测区间能够在短时间内重新收敛至可信区段；基于实时概率分布，强化学习算法以里程碑节点成本—进度综合偏差作为奖惩信号，在偏差权重高于阈值时自动演算资源重新分配、交叉作业顺序重排与临时吊装窗口增补方案，通过最小化综合惩罚函数确保宏观进度曲线坡度保持可控且微观成本柱状图无异常尖峰；上述逻辑在现场执行层内由移动端应用向班组长推送任务调整清单，再经由项目总控平台生成新的工序排程与资金拨付指令，从而实现成本与进度协同控制闭环，保证施工阶段在核安全红线和合同严苛节点双重约束下仍能保持高效与稳健。

（四）协同决策控制逻辑

依托前述数据与算法框架，模型在工程全周期内以滚动窗口形式生成连续决策片段，每一片段覆盖材料采购、设备安装、质量检验与资金拨付四类核心活动，通过状态—动作—收益三元组链接成马尔可夫链式决策网络，并借助情景树对未来若干步的状态走向进行蒙特卡洛采样；当决策网络输出的期望收益低于预设警戒线，系统管理端即时触发多学科联席会审机制，由建设单位、设计单位、总包单位、监管机构共同基于同一数据源开展根因定位与措施制订，避免传统线性审批流程导致的反馈时滞。

四、案例应用与实证分析

（一）项目概况

西北某项目综合整改工程，项目内容包括调试期间工艺系统、辅助系统及设施的整改和优化，由于国家战略需求该项目对进度及质量要求较高，而现场高放、热源、易腐蚀等复杂环境又显著拉升安全与质量要求。

（二）模型落地实施过程

在项目启动至方案设计阶段，协同管控模型首先对可研估算与初设概算进行误差反演，结果显示管道材料与安装费用偏差风险占比最高，于是模型在施工模拟中调高不锈钢材单价敏感系数，并将同类型历史项目供货期数据嵌入时序节点；进入采购与制造阶段，模型实时接收ERP与MES系统推送的排产进度，当发现关键阀门制造周期与进度基线产生负偏差时，自动向供应链模块反馈并计算空档期代价，建议现场提前腾挪管道焊接作业面，避免等待。

（三）效果评估与讨论

全周期运行结束后，项目竣工交付时间较原计划提前11天，直接成本节约 36.12万元，占比4.3%，间接管理成本节约15.12万元，占比2.7%，EVM指标中 CPI 维持1.05至1.11区间，SPI维持0.98至1.07区间，且全过程无一级及以上安全事件；经第三方审计，将本项目与同行同规模三项对照工程比较，成本与进度综合偏差均处于最优分位；访谈总包与监理管理层后可知，协同模型的决策可解释性增强了各方信任度，缩短了签证与变更的协商周期，间接提升了风险预留金释放速度。

五、结论

核化工安装工程因安全红线与高复杂度耦合而对成本与进度协同提出极高要求，本研究构建的四层架构模型在多数据融合、动态规划与风险补偿机制方面提供了可落地的技术解，案例验证表明模型兼顾安全、质量、成本与进度目标，能够实现显著的经济与管理价值。

参考文献

[1] 孟建波.化工安装工程施工管理问题分析与改进措施[J].四川化工,2024,27(04):38-40.

[2] 杜长森.石油化工安装工程施工质量管理研究[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(21):20-22.