建筑工程實(shí)際造價(jià)的動(dòng)態(tài)預(yù)知思路構(gòu)建

鄧廷林

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)中重要的組成部分，在建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，提升了我國經(jīng)濟(jì)的綜合實(shí)力。近年來，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑工程整體質(zhì)量與性能的要求越來越高，給建筑行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)日漸激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，建筑企業(yè)若想在市場(chǎng)中占有一席之地，就必須嚴(yán)格控制建筑工程的成本，對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行科學(xué)高效的管理，從而在保證建筑工程施工質(zhì)量的同時(shí)，提升企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)力。在建筑工程建設(shè)過程中，實(shí)際造價(jià)的動(dòng)態(tài)預(yù)知是其中一項(xiàng)非常重要的工作，對(duì)建筑工程施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益有著不可或缺的作用。本文就對(duì)建筑工程實(shí)際造價(jià)預(yù)知模型及其模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并研究了建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知的實(shí)際應(yīng)用，從而提高建筑工程的整體質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。

關(guān)鍵詞：建筑工程 實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

0 引言

近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)和我國人口數(shù)量劇增的背景下，我國建筑事業(yè)發(fā)展速度明顯加快，一座座不同類型的建筑拔地而起，在促進(jìn)我國綜合實(shí)力的同時(shí)，也提高了人們的工作生活環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國建筑事業(yè)自身技術(shù)能力也得到了較大的提高，但是在建筑工程建設(shè)全過程中，影響建筑工程整體結(jié)構(gòu)與質(zhì)量的因素較多，工程造價(jià)就是其中一個(gè)重要的方面。在我國建筑行業(yè)工程造價(jià)中，靜態(tài)預(yù)知與動(dòng)態(tài)預(yù)知又組成了工程造價(jià)控制的主要內(nèi)容。動(dòng)態(tài)預(yù)知往往是基于靜態(tài)預(yù)知上的，主要是按照國家相關(guān)政策內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的具體發(fā)展方向，對(duì)與建筑工程建設(shè)全過程涉及到的價(jià)格進(jìn)行合理的調(diào)整及預(yù)知。對(duì)建筑工程造價(jià)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)知，能幫助企業(yè)向社會(huì)定期或者不定期發(fā)布建筑工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其造價(jià)指數(shù)，不僅利用相關(guān)部門對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，還能為其他建筑施工提供可靠的依據(jù)。

1 建筑工程實(shí)際造價(jià)預(yù)知模型建立

在目前我國建筑工程中，工程造價(jià)對(duì)減少成本投入，提高建筑施工企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的作用。實(shí)際造價(jià)預(yù)知作為工程造價(jià)重要的一個(gè)內(nèi)容，能提高建筑施工企業(yè)對(duì)工程造價(jià)的控制力度，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。若想對(duì)建筑工程造價(jià)進(jìn)行實(shí)際預(yù)知，動(dòng)態(tài)預(yù)知是關(guān)鍵。動(dòng)態(tài)預(yù)知必須在相關(guān)的平臺(tái)上收集具體建筑工程項(xiàng)目的進(jìn)度信息以及工程的造價(jià)信息，采用科學(xué)的評(píng)估法，對(duì)施工環(huán)境和施工材料的市場(chǎng)價(jià)格變化情況進(jìn)行研究，分析出兩者對(duì)實(shí)際造價(jià)預(yù)知的影響。另一方面，必須注意建筑工程施工設(shè)備、技術(shù)的投入情況以及施工人員對(duì)工程造價(jià)的影響。然后結(jié)合建筑工程施工企業(yè)歷史造價(jià)的相關(guān)信息，建立以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的預(yù)知模型，并保證其科學(xué)性、合理性和可行性。在預(yù)知未來工程造價(jià)時(shí)，需要在預(yù)知結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)可能遇到的、潛在的造價(jià)控制問題進(jìn)行分析預(yù)知，找到問題及時(shí)進(jìn)行預(yù)防和處理，避免因小細(xì)節(jié)給工程帶來質(zhì)量問題，影響企業(yè)的健康發(fā)展。

建筑工程施工過程中，相關(guān)管理部門需要在合同的起草、商議以及簽訂、實(shí)行上對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行有效的預(yù)知。通過統(tǒng)籌論證分析工程造價(jià)控制，保證建筑工程的實(shí)際造價(jià)始終處于可控狀態(tài)。同時(shí)，根據(jù)上交的工程造價(jià)控制表和報(bào)告表，科學(xué)合理的分析工程造價(jià)控制的結(jié)果以及決策。以建筑工程施工企業(yè)歷史的造價(jià)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)實(shí)際造價(jià)的資金發(fā)展以及變化情況進(jìn)行分析預(yù)知。然后比較造價(jià)預(yù)知的數(shù)據(jù)與造價(jià)計(jì)劃，確定建筑工程施工的計(jì)劃值，并對(duì)施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，有針對(duì)性的采取改進(jìn)措施，確保建筑工程實(shí)際造價(jià)預(yù)知結(jié)果更加真實(shí)、可靠以及準(zhǔn)確。

2 建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知模型的結(jié)構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)神經(jīng)結(jié)構(gòu)層數(shù)以及每層神經(jīng)元的具體個(gè)數(shù)進(jìn)行確定。一般情況下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只存在于一個(gè)輸入層和與之相對(duì)應(yīng)的輸出層。那么決定建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)輸入層神經(jīng)元個(gè)數(shù)的重要因素就是建筑工程實(shí)際造價(jià)的因素。比如在對(duì)建筑工程的管線施工時(shí)，可以將氣候條件、地質(zhì)地形、單位造價(jià)以及管理水平等作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入層中4個(gè)神經(jīng)元，并將管線施工的總費(fèi)用作為網(wǎng)絡(luò)輸出層中唯一的神經(jīng)元。在20世紀(jì)80年代，相關(guān)學(xué)者對(duì)閉區(qū)間內(nèi)任何連續(xù)函數(shù)進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明可以用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來表示閉區(qū)間內(nèi)任何連續(xù)函數(shù)，往往隱含層的個(gè)數(shù)為1。隱含層的節(jié)點(diǎn)可以用公式計(jì)算：Nh=■+a

其中Nh為節(jié)點(diǎn)數(shù)目，N1為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入層的節(jié)點(diǎn)數(shù)，N0為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸出層的節(jié)點(diǎn)數(shù)，a是調(diào)節(jié)常數(shù)，其值往往在1-10范圍內(nèi)。通過上述公式可計(jì)算出管線施工的BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為“4-12-1”，意思就是在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中有4個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)、12個(gè)隱含層節(jié)點(diǎn)以及1個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)。

2.2 創(chuàng)建建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 在建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，通過Matlab網(wǎng)絡(luò)工具對(duì)建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建，并利用函數(shù)（Newff）形成相應(yīng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。通常情況下，在對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，為了確保性能函數(shù)能達(dá)到最小，可以通過計(jì)算機(jī)梯度方式，對(duì)閥值和梯度權(quán)值進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。在Matlab網(wǎng)絡(luò)工具中，為構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了較多的可訓(xùn)練函數(shù)，但是這些函數(shù)的模式往往大多數(shù)都屬于批處理模式，需要由Train對(duì)其進(jìn)行觸發(fā)才能使用。因此在建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，一般會(huì)選擇Traindm函數(shù)對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，可以及時(shí)更新閥值和梯度權(quán)值，但是要注意現(xiàn)在和前段時(shí)間的梯度方向。這樣才能有效的降低參照函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能調(diào)整造成的影響，防止局部出現(xiàn)小問題。

對(duì)建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建完成后，需要對(duì)其的設(shè)計(jì)值進(jìn)行訓(xùn)練。在數(shù)據(jù)前向傳播中，其輸入到輸出的一個(gè)從前到后的過程，應(yīng)該連接前后節(jié)點(diǎn)，將設(shè)計(jì)值按照各個(gè)連接權(quán)重的大小加權(quán)輸入活動(dòng)函數(shù)，從而得出新的設(shè)計(jì)值，隨后再傳播到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。另外，在回饋環(huán)節(jié)，如果輸出值與預(yù)知值存在較大的差距，就需要對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“懲罰性學(xué)習(xí)”。其過程主要包括：首先需要對(duì)發(fā)生錯(cuò)誤的輸入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行尋找，如果這個(gè)節(jié)點(diǎn)權(quán)重高，那么就降低對(duì)其信任值。同時(shí)再升高傳輸正確節(jié)點(diǎn)的信任值，增加其權(quán)重。被懲罰的節(jié)點(diǎn)會(huì)繼續(xù)向前尋找錯(cuò)誤發(fā)生源，并對(duì)其進(jìn)行懲罰，直到懲罰傳播到最初輸入點(diǎn)為止。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 建立模型 根據(jù)上述建筑工程管線施工為例，對(duì)建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)行分析。在對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)知模型進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，需要對(duì)影響管線施工實(shí)際總費(fèi)用的因素進(jìn)行考慮。通常情況下，主要是針對(duì)氣候條件、地質(zhì)地形、單位造價(jià)以及管理水平等4個(gè)方面進(jìn)行分析，并將其作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層中的4個(gè)節(jié)點(diǎn)。隨后將管線施工實(shí)際造價(jià)的預(yù)知值作為輸出層的唯一節(jié)點(diǎn)，中間的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)以及層數(shù)。由上文建立的“4-12-1”BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)管線建設(shè)全過程的費(fèi)用進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后再建立建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知模型的訓(xùn)練樣本，把預(yù)知值的偏差范圍固定在[0，2]。

3.2 訓(xùn)練 向BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，通過學(xué)習(xí)算法對(duì)其進(jìn)行反復(fù)運(yùn)算，計(jì)算結(jié)果表明實(shí)際輸出值與計(jì)劃值非常接近，起均方差為D＜0.0002，說明實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知是符合要求的。

3.3 測(cè)試 在上述訓(xùn)練結(jié)果可知其誤差較小，可以運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)建筑實(shí)際造價(jià)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)知。如果某一個(gè)月預(yù)期CPI指數(shù)為1.273，氣候因素指數(shù)是1.232、地質(zhì)因素為1.062、管理水平指數(shù)為1.135，那么將這些數(shù)據(jù)輸入到已經(jīng)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，預(yù)知目標(biāo)值可得預(yù)知費(fèi)用為2517萬元。

4 總結(jié)

近年來，我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，大大改善了我國人民的居住環(huán)境，為人民群眾的生活提供了所需的各種設(shè)施。在日漸激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，建筑企業(yè)若想在其中立足與發(fā)展，就必須科學(xué)高效的控制工程造價(jià)，提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力?；诖它c(diǎn)，建筑企業(yè)必須建立建筑工程實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，保證實(shí)際造價(jià)動(dòng)態(tài)預(yù)知的科學(xué)性、可靠性以及準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。

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