智能預(yù)測土建工程概算方法的研究及其應(yīng)用

【摘要】在對土建工程項目進行可行性研究的過程當(dāng)中，工程的概算是非常重要的一項基礎(chǔ)工作，同時也是在制定招投標(biāo)標(biāo)底時非常重要的一項依據(jù)。工程概算是否正確會對項目的投資和決策產(chǎn)生非常重要的影響。本文主要對智能預(yù)測土建工程概算的方法進行了研究。

【關(guān)鍵詞】智能預(yù)測；土建工程；概算；方法

對土建工程的預(yù)算進行預(yù)測實際上就是采用一定的方法來對工程預(yù)算進行預(yù)算或者是預(yù)先的估計。從土建工程本身的特點來說，因為它自身比較復(fù)雜、獨特、多樣以及在施工建設(shè)的過程當(dāng)中對于地理情況具有一定的依賴性，所以土建工程基本上是沒有相同的，所以在對土建工程進行概算的時候不能夠完全的去參照已建的工程來進行，所以在對土建工程的造價進行概算的時候就需要進行更加全面和系統(tǒng)的考慮。在工程造價的實際過程當(dāng)中，積累已經(jīng)完工的工程概預(yù)算資料是非常重要的一項工作，但是現(xiàn)在對概預(yù)算資料進行存放的時候并沒有一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，這樣對于很多的資料就不能夠有效的進行二次利用。在對工程概算進行預(yù)測的時候，比較的復(fù)雜，不確定的因素也比較多，到現(xiàn)在對工程概算進行預(yù)測的時候并沒有合理有效的方法，本文針對這樣的情況就設(shè)計出了一個基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的土建工程的概算系統(tǒng)，這樣概算的結(jié)果就會比較的精確。

一、對土建工程概算的簡單分析

工程概算其實就是進行工程造價的一個指標(biāo)，在對工程進行概算的時候主要的計費就包括了建筑的安裝工程費、施工設(shè)備的購置費、其他費用以及預(yù)備費，在這幾項費用當(dāng)中，只有建筑的安裝工程費是直接給出的，而其他的三樣費用則會受到很多因素的影響，那么在對這些費用進行預(yù)測的時候就不適合采用算法的模型來進行預(yù)測。在建筑的安裝工程費當(dāng)中主要是由安裝工程和土建工程這兩部分構(gòu)成的，而土建工程的費用則占了絕大部分，也就是如果在對土建工程進行概算的時候能夠計算出土建工程的費用，然后在按照各種費率的系數(shù)就能夠有效的計算出工程的總造價。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析以及對工作人員的經(jīng)驗反映可以發(fā)現(xiàn)，土建工程的費用其實和施工材料、結(jié)構(gòu)、面積等相關(guān)的因素成正比，它們相互之間存在一定的聯(lián)系和規(guī)律。在經(jīng)過一定的分析和研究之后可以發(fā)現(xiàn)，要想有效的預(yù)測出土建工程的費用那么只需要根據(jù)土建工程一定的特征和屬性就能夠完成，這也說明了土建工程費用其實是一個可預(yù)測的對象，如果通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來進行建模和分析的話那么就能夠得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

二、智能預(yù)測土建工程概算方法的研究和應(yīng)用分析

（一）相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作。首先需要建立起數(shù)據(jù)庫，需要將收集到的所有文件當(dāng)中的數(shù)據(jù)進行整理和匯總，在對這些數(shù)據(jù)進行存放的時候應(yīng)該要根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來進行，從而建立起一個土建工程項目的數(shù)據(jù)庫，在選擇表格字段的屬性時應(yīng)該要選擇那些對土建工程概算影響比較大的因素，在對表的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候也需要根據(jù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來進行。其次對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)當(dāng)中數(shù)據(jù)的預(yù)處理是一項非常關(guān)鍵和重要的技術(shù)，數(shù)據(jù)的預(yù)處理對于數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果的合理性以及挖掘過程當(dāng)中的可行性都具有非常重要的影響，在對各種土建工程的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的時候主要的方法就包括了數(shù)據(jù)的過濾、填補空缺值以及對噪聲數(shù)據(jù)進行平滑等。第三對數(shù)據(jù)進行分類處理，如果在后面的程序當(dāng)中將全部的數(shù)據(jù)樣本都用來進行BPF網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的話，那么可能就不能夠訓(xùn)練出比較成功的網(wǎng)絡(luò)模型或者模型在進行正常輸出的時候可能會受到一定的影響。那么在這個時候就需要對這些樣本采用聚類分析的方法來進行分類，將樣本當(dāng)中的一些存在異常的去除掉，這樣數(shù)據(jù)樣本就能夠控制在比較合適的類別，從而在進行下一步的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時精確度就能夠得到有效的提高。

（二）建立智能預(yù)測土建工程概算的模型。本文建立的土建工程概算模型是一種改進了的模型RBF-CEBE，在這個模型當(dāng)中主要是采用了徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)來當(dāng)成是三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這種模型學(xué)習(xí)的方法比較的簡單，而且具有非常強的針對性。首先對數(shù)據(jù)進行初始化的處理，雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)Σ煌瑏碓吹臄?shù)據(jù)進行處理，但是這些數(shù)據(jù)必須要具有一定的格式，同時數(shù)據(jù)的格式也會對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生一定的影響，所以必須要對數(shù)據(jù)進行一定的初始化處理之后才能夠進行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。因為徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于輸入和輸出的認知是在1和﹣1之間，所以在對建筑物的工程特征進行了標(biāo)準(zhǔn)化之后才能夠?qū)⑺鼈冏鳛樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入節(jié)點，在完成之后還需要還原輸出的結(jié)果。其次需要從那些已經(jīng)選取好的數(shù)據(jù)樣本當(dāng)中選出一定比例的數(shù)據(jù)樣本來作為訓(xùn)練樣本，進行徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，而剩下的那些樣本則作為測試的樣本，主要的作用就是用來對泛化能力以及預(yù)測準(zhǔn)確性的檢查，來對該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是不是作為概算模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行確認。第三需要確定出動態(tài)自適應(yīng)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，這一步是徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建概算模型當(dāng)中的關(guān)鍵，會對最終的預(yù)測準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接的影響。最后需要在MATLAB當(dāng)中對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，在對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練的時候需要先調(diào)出MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱當(dāng)中的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫，然后在輸入訓(xùn)練的數(shù)據(jù)樣本就能夠進行訓(xùn)練。分布常數(shù)SC其實就表示了隱層高斯基函數(shù)的寬度，如果寬度不一樣的話，那么聚類中心也就會不一樣，同時也會決定隱層的節(jié)點數(shù)目，如果隱層的節(jié)點數(shù)目不一樣的話，那么得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就會不一樣。在試驗的過程當(dāng)中我們可以采用窮舉法，這樣找出的基寬度就會比較的合適，通過各個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實測值以及預(yù)測值的擬合情況那么就能夠找出一個比較合適的數(shù)值。在實際的土建工程概算過程當(dāng)中，會對概算產(chǎn)生影響的因素比較多，而且這些因素當(dāng)中還有很多是不確定因素，所以選擇的訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本的一般性會決定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練結(jié)果精度。

（三）對智能預(yù)測土建工程概算的模型進行評估。在對模型進行評估的時候，可以在測試數(shù)據(jù)樣本當(dāng)中隨機的選擇幾個樣本，然后采用已經(jīng)訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行模擬，這樣就能夠得到輸出的向量，在把這個輸出的向量和實測值進行相互的比較之后就能夠計算出預(yù)測的誤差。這樣就能夠根據(jù)測試得到的精度來選擇那些誤差比預(yù)定值要小的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，如果評估不能夠符合相關(guān)要求的話，那么就需要重新返回對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行修正。

結(jié)束語

隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，現(xiàn)在這個時代已經(jīng)成為了一個智能化和信息化的時代，而在建筑工程的領(lǐng)域當(dāng)中，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來對土建工程的概算進行預(yù)測，讓土建工程的概算預(yù)測方法變得更加的智能化也肯定會是以后發(fā)展的方向。本文主要就是介紹了在土建工程概算預(yù)測的時候采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立起了一種新的基于數(shù)據(jù)挖掘的概算模型，在通過一定的評估之后能夠發(fā)現(xiàn)，這種土建工程概算模型預(yù)測的準(zhǔn)確性能夠很好的符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也會逐漸的完善和進步，那么在以后的職能預(yù)測土建工程概算的過程當(dāng)中也肯定會出現(xiàn)更多有效的方法，在對土建工程概算進行預(yù)測的時候準(zhǔn)確性也會進一步的提高。