公路工程造價估算中模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

摘 要:近些年來，伴隨著我國公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路工程建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模日益增加。而公路工程造價估算作為公路工程建設(shè)的重要前提以及公路工程管理的重要組成部分，其在公路建設(shè)中的地位也日益突顯，合理的工程造價估算可以有效提高工程施工單位投資決策的科學(xué)性。而基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程造價估算方法可以有效的克服傳統(tǒng)工程造價估算方法的一系列弊端，有效提高公路工程造價估算的合理性和科學(xué)性。本文從公路工程造價的相關(guān)概念談起，然后對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念給予了深入淺出的說明，最后就公路工程造價估算中模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)行了全面的說明。

1公路工程造價估算概述

1.1 公路工程造價估算的重要性

公路工程造價估算作為公路工程管理的重要組成部分其重要性主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

第一，公路工程造價的估算是實現(xiàn)工程成本控制的基礎(chǔ)。其中工程施工前期造價估算、施工前的編制預(yù)算以及施工圖設(shè)計階段的編制預(yù)算等環(huán)節(jié)作為工程造價估算的核心，同樣是公路工程施工成本控制的起點，因此，實現(xiàn)公路工程造價的合理估算是實現(xiàn)工程成本控制的重要前提條件。

第二，公路工程造價的估算可以為施工企業(yè)成本控制計劃方案的制定提供重要的參考依據(jù)。施工企業(yè)通過工程造價的估算可以尋找到降低工程成本的有效途徑，從而為工程施工過程中施工成本的控制提供正確的方向。

第三，公路工程造價的估算可以幫助施工企業(yè)在進(jìn)行設(shè)計招標(biāo)前可以確定工程的大致造價。這樣一來，施工企業(yè)在招標(biāo)的過程中就可以有效避免中間代理商的欺詐以及保標(biāo)等惡意行為的發(fā)生。

1.2 傳統(tǒng)公路工程造價估算中存在的問題

盡管工程造價估算在公路工程建設(shè)中越來越受到人們的重視，但是由于受各方面因素的影響，在傳統(tǒng)公路工程造價估算中還存在一系列的問題，其中我國傳統(tǒng)公路造價估算中主要存在如下幾個方面的問題:一是相關(guān)規(guī)章制度的限制，造價估算結(jié)果往往與投標(biāo)報價相差懸殊;二是預(yù)算結(jié)果與概算結(jié)果差距較大，不利于工程實際造價的控制和確定;三是缺少對工程造價估算的有效監(jiān)督機(jī)制，從而使最終的造價結(jié)果變的十分不確定;四是由于各參與方利益的問題，在進(jìn)行工程造價估算時很難早到平衡點，以至于造價估算精度不能得到有效的保證。

2認(rèn)識模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

2.1 模糊數(shù)學(xué)概述

(1)模糊數(shù)學(xué)的概念，我們通常說的模糊就是指一些模棱兩可的、即可能又不可能、即是又不是的概念。而模糊數(shù)學(xué)就是要用數(shù)學(xué)的方法來表示那些模糊概念發(fā)生的可能性的大小，換句話講就是明確那些模糊概念所處的狀態(tài)，從而利用數(shù)學(xué)的思想來解決那些模棱兩可的、不確定的實際問題。

(2)模糊數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)描述，一般模糊數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)描述，多采用的是類似與集合的數(shù)學(xué)表示方法。與集合的區(qū)別就在于模糊數(shù)學(xué)在表示集合元素時需要附帶一個稱為隸屬函數(shù)值的參數(shù)，其中該參數(shù)的值是隸屬函數(shù)與元素的值進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述

(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念，所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個借鑒物理和生物技術(shù)來實現(xiàn)的用來模仿人類大腦神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng)，與人類的大腦結(jié)構(gòu)相似，它也由大量的模擬神經(jīng)元所組成的，而且這些神經(jīng)元之間相互連接，并行工作，作為一個系統(tǒng)協(xié)同完成一系列復(fù)雜的信息處理活動。

(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)和功能上都是模擬人腦的神經(jīng)系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)的，它同時作為模擬生物神經(jīng)元的一種計算方法，其基本原理是這樣的，與生物神經(jīng)元的基本原理相似，用那些具有突的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點來接受信息，并不斷的將接受到的信息累加起來，這些信息有些是抑制神經(jīng)元，有些則是激發(fā)神經(jīng)元，對于那些激發(fā)神經(jīng)元，一旦積累到一定的閾值后，相應(yīng)的神經(jīng)元便會被激活，被激活的神經(jīng)元就會沿其稱為軸突的部件向其它神經(jīng)元傳遞信息，并完成信息的處理。

2.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效結(jié)合的應(yīng)用研究成果。其中在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中模糊數(shù)學(xué)的應(yīng)用體現(xiàn)在它可以根據(jù)那些假定的隸屬函數(shù)以及相應(yīng)的規(guī)律，用邏輯推理的方法去處理各種模糊的信息。

3模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在公路工程造價估算中的應(yīng)用

3.1 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法的實現(xiàn)

將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于公路工程造價估算方面，是近年來公路工程造價估算發(fā)展的特點和重點。從本質(zhì)上來看，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是一個系統(tǒng)，它即有輸入又有輸出，與公路工程的造價估算十分相似，因為公路工程造價估算就是在輸入公路工程施工的一系列要求和特點后輸出相應(yīng)結(jié)果的，所以與模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所提供的輸入輸出機(jī)制非常相似，其中結(jié)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法的實現(xiàn)過程如下。

第一，構(gòu)建已施工公路工程的造價信息庫，其中包括應(yīng)經(jīng)施工的公路工程的各種特征因素以及工程造價等其他各方面的材料。

第二，結(jié)合擬建工程的施工需求來確定其包括評價指標(biāo)等在內(nèi)的各種特征因素的數(shù)據(jù)取值。

第三，按照模糊數(shù)學(xué)的思想法在已施工公路工程的造價信息庫中選取若干個(至少三個)與擬建工程最相似的已施工的工程，將其作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中，將信息庫中公路工程的各種特征因素值的隸屬度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，信息庫中公路工程的造價值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出向量。

第四，將擬建公路工程的各種特征因素值的隸屬度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)后所得到的輸出向量即為擬建公路工程的造價估算值。

第五，建立公路施工工程造價信息數(shù)據(jù)，編制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的算法通用程序。將學(xué)習(xí)訓(xùn)練的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后合理設(shè)計學(xué)習(xí)率，經(jīng)過一定次數(shù)的迭代運(yùn)算，有效提高公路工程造價估算結(jié)果的精度。

3.2 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法的優(yōu)點

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法有效的克服了傳統(tǒng)上工程造價估算方法的一系列缺點，與傳統(tǒng)的工程造價估算方法相比，其顯著優(yōu)點就在于造價估算的迅速以及估算結(jié)果的精確。其中該方法的優(yōu)點可以概括為如下幾點。

第一，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中所采用的模糊數(shù)學(xué)可以對公路工程造價估算中的模糊信息進(jìn)行有效的處理，通過對已竣工的公路工程和計劃施工的公路工程的相似度進(jìn)行定量化描述，從而使模糊的公路工程造價問題得以模型化。

第二，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法的估算結(jié)果科學(xué)合理，因為該方法采用的是基于數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)計算分析，所以其結(jié)果受人為因素的影響較小。

第三，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中所采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對公路工程造價的估算具有很好的適應(yīng)性，與傳統(tǒng)的造價估算方法相比，該方法能更好的適應(yīng)公路工程造價的動態(tài)變化。

第四，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法是借助計算機(jī)來完成的，所以還具有運(yùn)算速度快和運(yùn)算精度高的優(yōu)點。

4結(jié)語

由于影響公路工程造價的因素比較多，而且各因素的構(gòu)成比較復(fù)雜，計算相對繁瑣，所以公路工程的造價估算具有很大的模糊性。對于使用傳統(tǒng)的工程造價估算方法而言，公路工程造價的估算將是一項非常復(fù)雜的工作。然而結(jié)合模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論思想，利用工程之間所存在的相似性，使用基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路工程造價估算方法可以迅速的得出精確的工程造價估算結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]楊京曉.模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在公路工程造價估算中的應(yīng)用[J].中外公路，2007(10).