基于大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)編制裝配式企業(yè)定額綜述

謝葵花，紀(jì)艷紅，盧 煜，霍海娥

（西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院,四川 成都 610039）

20 世紀(jì)80 年代初，人們就提出了可持續(xù)發(fā)展理念，對(duì)建筑業(yè)也提出了更高的要求。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等七部門(mén)發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》的通知，明確提出到2022 年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比達(dá)到70%[1]。

裝配式建筑作為綠色建筑的典型代表，具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化和應(yīng)用智能化的特征，減少了資源浪費(fèi)、降低了環(huán)境污染、提高了勞動(dòng)效率。2016 年9 月《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)[2016]71 號(hào)）明確提出大力推廣裝配式建筑[2]。2016 年2 月6 日《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā) [2016]7 號(hào)）提出，力爭(zhēng)到2026 年裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。2020 年，全國(guó)31 個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)新開(kāi)工裝配式建筑共計(jì)6.3 億m2，較2019年增長(zhǎng)50%，占新建建筑面積比例約為20.5%，完成了《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》確定的到2020 年達(dá)到15%以上的工作目標(biāo)[3]。習(xí)近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)提出，中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和[4]。傳統(tǒng)的建造方式已然不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，而裝配式建筑因其生命周期可顯著減少碳排放，是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的重要路徑。

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)傳統(tǒng)混凝土建筑的報(bào)價(jià)方式是企業(yè)按照統(tǒng)一的工程量清單規(guī)范及國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)定額，結(jié)合自身管理技術(shù)水平進(jìn)行自主報(bào)價(jià)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們綠色環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，裝配式建筑成為建筑行業(yè)的主要建造形式，因此，必須有與之配套的定額才能進(jìn)一步規(guī)范裝配式建筑市場(chǎng)。然而，新型裝配式建筑在我國(guó)的發(fā)展剛剛起步，很多施工技術(shù)還不成熟，裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)定額內(nèi)容較少，難以發(fā)揮其在企業(yè)成本管理與控制方面的作用。再者，2020 年7 月24日，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于印發(fā)工程造價(jià)改革工作方案的通知》（建辦標(biāo)[2020]38號(hào)文），提出逐步停止發(fā)布預(yù)算定額[5]。這一政策的頒布，必將推動(dòng)裝配式建筑企業(yè)進(jìn)行改革，加快裝配式建筑企業(yè)定額的編制進(jìn)程。

基于目前國(guó)內(nèi)的政策環(huán)境，裝配式建筑作為綠色建筑的典型代表，國(guó)家大力推動(dòng)發(fā)展，未來(lái)的建筑業(yè)必然以裝配式為主要的建造形式。預(yù)算定額將逐步取消，企業(yè)定額的編制迫在眉睫。裝配式建筑企業(yè)定額的編制，既符合綠色建筑方向，也適應(yīng)國(guó)家市場(chǎng)化改革政策，是順應(yīng)國(guó)內(nèi)政策環(huán)境的必然趨勢(shì)。

1 裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀及企業(yè)定額相關(guān)研究進(jìn)展

1.1 國(guó)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀及企業(yè)定額相關(guān)研究進(jìn)展

國(guó)外裝配式建筑發(fā)展早于國(guó)內(nèi)，歐洲是裝配式建筑的發(fā)源地，早在17 世紀(jì)就走上了裝配式建筑工業(yè)化發(fā)展之路。國(guó)外裝配式建筑應(yīng)用現(xiàn)狀如表1所示。

表1 國(guó)外裝配式建筑應(yīng)用情況

國(guó)外沒(méi)有企業(yè)定額的概念，其計(jì)價(jià)模式包括以英國(guó)為代表的工料測(cè)量體系、以美國(guó)為代表的造價(jià)工程管理體系和以日本為代表的工程積算制度。

日本和英國(guó)都有統(tǒng)一的工程量計(jì)算規(guī)則，日本依據(jù)概預(yù)算定額及通過(guò)銀行調(diào)查取得的勞務(wù)單價(jià)和財(cái)團(tuán)法人調(diào)查的設(shè)備材料單價(jià)進(jìn)行計(jì)價(jià)[10]。英國(guó)通過(guò)官方發(fā)布、機(jī)構(gòu)收集的造價(jià)信息以及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)價(jià)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)定額。

美國(guó)沒(méi)有統(tǒng)一的工程量計(jì)算規(guī)則以及標(biāo)準(zhǔn)定額，其計(jì)價(jià)是由各大型咨詢(xún)機(jī)構(gòu)根據(jù)積累的工程計(jì)價(jià)資料，依據(jù)地區(qū)的不同而制定的，價(jià)格和規(guī)則的制定均由市場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)和管理。

可見(jiàn)，3 個(gè)國(guó)家的計(jì)價(jià)方式各有不同，但也存在共性。其市場(chǎng)體系化程度都比較高，都比較重視市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用，價(jià)格由政府或市場(chǎng)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)提供參考信息，與市場(chǎng)環(huán)境互動(dòng)，具有時(shí)效性、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。這些發(fā)達(dá)國(guó)家重視已完工程數(shù)據(jù)的收集積累，大中型企業(yè)都有數(shù)據(jù)庫(kù)，企業(yè)根據(jù)自身生產(chǎn)力水平，在市場(chǎng)環(huán)境下?lián)P長(zhǎng)避短，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。政府通過(guò)發(fā)布物價(jià)和價(jià)格指數(shù)來(lái)指導(dǎo)工程造價(jià)，發(fā)揮其調(diào)節(jié)、監(jiān)督管理的作用。

1.2 國(guó)內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀及企業(yè)定額相關(guān)研究進(jìn)展

我國(guó)裝配式建筑起步于20 世紀(jì)50 年代，當(dāng)時(shí)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平不高，在1976 年7 月28 日發(fā)生的唐山地震中，大量的預(yù)制裝配式建筑遭到破壞，裝配式建筑在社會(huì)中認(rèn)可度不高，裝配式建筑發(fā)展進(jìn)入停滯階段[11]。90 年代以后，現(xiàn)澆混凝土技術(shù)快速發(fā)展，裝配式建筑發(fā)展陷入低谷，除了在一些單層工業(yè)廠房應(yīng)用外，很少應(yīng)用于其他建筑領(lǐng)域。21 世紀(jì)，國(guó)家提倡建造以節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境為目的的綠色新型建筑，裝配式建筑作為綠色建筑的代表再次回到國(guó)內(nèi)舞臺(tái)，國(guó)內(nèi)多數(shù)建筑企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用先進(jìn)的裝配式施工技術(shù)[6]。

2019 年12 月下旬，突襲而來(lái)的新冠疫情對(duì)我國(guó)的各行各業(yè)都產(chǎn)生了很大的影響，建筑業(yè)在此次疫情中受到了巨大沖擊。因不可抗力因素，許多建筑項(xiàng)目不能按時(shí)交付、施工進(jìn)度拖延、勞動(dòng)力及材料成本增加，造成2020 年第一季度的建筑總產(chǎn)值、竣工產(chǎn)值、新簽訂合同額、從業(yè)人數(shù)等重要指標(biāo)均大比例降低[12]。但在某種程度上，這對(duì)建筑業(yè)也是一次機(jī)遇，以“火神山醫(yī)院”“雷神山醫(yī)院”[13]為代表的裝配式建筑在此次抗疫中表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)——預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)好直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，縮短了工期，減少了資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染。

在疫情常態(tài)化的今天，發(fā)展裝配式建筑不僅是我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)提升建造水平的追趕手段，也是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，隨著裝配式建筑管理技術(shù)水平的成熟，政府大力支持發(fā)展預(yù)制裝配式建筑。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱的建筑業(yè)，在現(xiàn)有的市場(chǎng)形勢(shì)下，施工企業(yè)需要不斷提高自己的管理技術(shù)水平，需要一套符合企業(yè)自身實(shí)際情況的企業(yè)定額來(lái)提高其行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)向縱深發(fā)展[14]。

目前國(guó)內(nèi)針對(duì)裝配式建筑企業(yè)定額編制的研究很少，然而市場(chǎng)化改革、工程量清單計(jì)價(jià)模式以及預(yù)算定額的取消等一系列政策，都在推動(dòng)企業(yè)盡快編制自己的企業(yè)定額。這既是提升企業(yè)自身管理、技術(shù)水平能力的需求，也是提升企業(yè)國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)力的方法。早在2000 年，冀異生[15]就提出為應(yīng)對(duì)我國(guó)加入世貿(mào)組織的國(guó)際形勢(shì)，施工企業(yè)應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身實(shí)際情況編制企業(yè)定額。

2 企業(yè)定額的傳統(tǒng)編制方法

2.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法

此方法是專(zhuān)業(yè)測(cè)定定額的一種傳統(tǒng)方法?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法以研究工時(shí)消耗為對(duì)象，以工作日寫(xiě)實(shí)等手段，通過(guò)密集抽樣和粗放抽樣等技術(shù)進(jìn)行直接的時(shí)間研究，確定人工消耗和機(jī)械臺(tái)班定額水平[16?17]。

2.2 經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法

經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法由企業(yè)內(nèi)部人員根據(jù)企業(yè)以往類(lèi)似竣工項(xiàng)目的結(jié)算資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)算分析處理，確定各個(gè)分項(xiàng)子目企業(yè)定額消耗水平。楊海燕等[18]指出，統(tǒng)計(jì)分析法是將過(guò)去施工中同類(lèi)施工過(guò)程工時(shí)消耗的統(tǒng)計(jì)資料，同當(dāng)前施工組織與施工技術(shù)變化因素結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行分析研究后，確定工時(shí)消耗定額的一種方法。蔣曦[19]研究得到，經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法適合大中型施工企業(yè)定額的編制。這些企業(yè)更注重已完工程歷史數(shù)據(jù)的積累，對(duì)于這類(lèi)企業(yè)，以這種方法編制的企業(yè)定額具有更高的準(zhǔn)確性。

2.3 定額修正法

定額修正法以政府預(yù)算定額為藍(lán)本，結(jié)合企業(yè)實(shí)際需要，根據(jù)具體工程項(xiàng)目的施工圖紙、現(xiàn)場(chǎng)條件和企業(yè)勞務(wù)、設(shè)備及材料儲(chǔ)備狀況，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)定額水平進(jìn)行調(diào)增或調(diào)減，從而確定工程實(shí)際成本[20]。

2.4 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法

蔣曦[19]認(rèn)為消耗量的確定是定額編制的關(guān)鍵，應(yīng)以人工、材料、機(jī)械消耗量的編制方法編制企業(yè)定額。針對(duì)人工消耗定額的確定，蔣曦[19]提出了經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，由定額編制人員根據(jù)以往施工中的生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范等相關(guān)資料來(lái)制定定額。

除這4 種常用的測(cè)定方法，蔣曦[19]提出動(dòng)態(tài)成本管理法——能適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展和新材料、新工藝、新設(shè)備不斷出現(xiàn)的情況。針對(duì)人工、材料、機(jī)械分別提出合適的編制方法：針對(duì)人工消耗，用比較類(lèi)推法來(lái)類(lèi)比推算出同類(lèi)型中不同工程或工序的人工消耗；針對(duì)材料消耗，對(duì)周轉(zhuǎn)性和非周轉(zhuǎn)性材料分開(kāi)探討，周轉(zhuǎn)性材料定額消耗量為每一次攤銷(xiāo)的數(shù)量，利用如下公式計(jì)算：而對(duì)于非周轉(zhuǎn)性材料消耗量，提出運(yùn)用統(tǒng)計(jì)法、理論計(jì)算法進(jìn)行測(cè)定；針對(duì)機(jī)械消耗，采用定額換算法、現(xiàn)場(chǎng)觀察測(cè)定法及抽樣統(tǒng)計(jì)法確定機(jī)械臺(tái)班消耗定額。

傳統(tǒng)的定額編制方法大多是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定、經(jīng)驗(yàn)估計(jì)等方法確定人工、材料、機(jī)械的消耗量，數(shù)據(jù)采集量大、定額編制時(shí)間長(zhǎng)以及編制精度低，不具有通用性。大數(shù)據(jù)時(shí)代，為有效快速地編制企業(yè)定額，需要在傳統(tǒng)企業(yè)定額編制方法基礎(chǔ)上，引入大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)，從而改進(jìn)企業(yè)定額編制流程，提高編制的速度和精度。

3 大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)下企業(yè)定額編制改進(jìn)流程

企業(yè)定額以預(yù)算定額為參考，在工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范下，以先進(jìn)的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案、施工驗(yàn)收規(guī)范為重要依據(jù)[16],合理控制確定人工、材料、機(jī)械的企業(yè)定額消耗量標(biāo)準(zhǔn)，參考市場(chǎng)環(huán)境價(jià)格，自主確定企業(yè)定額費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。具體改進(jìn)編制流程如圖1 所示。

圖1 大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)下企業(yè)定額編制改進(jìn)流程

企業(yè)定額編制流程中實(shí)體消耗量的確定是定額編制階段中最重要的環(huán)節(jié)[14]。在消耗量測(cè)定環(huán)節(jié)加入大數(shù)據(jù)樣本產(chǎn)生技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)方法測(cè)定的消耗量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成大量樣本數(shù)據(jù)，縮短了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定數(shù)據(jù)的時(shí)間，進(jìn)而在大量真實(shí)有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為后續(xù)消耗量預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建提供了數(shù)據(jù)支持，以此編制的定額具有較高的參考價(jià)值。

4 大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)方法

4.1 大數(shù)據(jù)樣本產(chǎn)生的方法

我國(guó)施工企業(yè)通常采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法來(lái)采集消耗量樣本數(shù)據(jù)，以此方法采集的數(shù)據(jù)，耗時(shí)長(zhǎng)，樣本量少，不能滿(mǎn)足企業(yè)定額編制的需求。擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本量是快速編制企業(yè)定額的重要一步。常用的樣本產(chǎn)生的方法有蒙特卡洛方法、拉丁超立方體抽樣法。

4.1.1 蒙特卡洛抽樣方法

蒙特卡洛抽樣方法指使用隨機(jī)數(shù)或偽隨機(jī)數(shù)從概率分布中抽樣的傳統(tǒng)技術(shù)，采用重復(fù)隨機(jī)抽樣的方法對(duì)未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。

蒙特卡洛模擬技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)定額制定中，以少量樣本數(shù)據(jù)模擬產(chǎn)生大量的輸出數(shù)據(jù)，克服我國(guó)企業(yè)普遍存在的樣本數(shù)據(jù)不足的缺點(diǎn)[21]。李會(huì)靜等[22?23]也針對(duì)這個(gè)缺陷提出利用蒙特卡洛模擬對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)大，提供快速、便捷的編制方法。蒙特卡洛法雖然可以解決數(shù)據(jù)不足的問(wèn)題，但沒(méi)有考慮隨機(jī)變量相互之間的關(guān)系。羅霄[24]考慮了不確定性因素之間的相互依賴(lài)關(guān)系，克服傳統(tǒng)蒙特卡洛模擬獨(dú)立抽取各不確定性因素的隨機(jī)值而忽略它們之間相關(guān)性的缺陷，模擬的分析結(jié)果更接近于現(xiàn)實(shí)情況。

4.1.2 拉丁超立方體抽樣方法

拉丁超立方體抽樣法最早是由Mckay 等[25]于1979 年提出來(lái)的，是一種從多元參數(shù)分布中近似隨機(jī)抽樣的方法，屬于分層抽樣技術(shù)，其核心是用較少的抽樣次數(shù)，來(lái)達(dá)到與很多次隨機(jī)抽樣相同的結(jié)果，并且所有采樣區(qū)間都能被采樣點(diǎn)覆蓋，保證了樣本結(jié)果的全面性[26]。

這兩種樣本實(shí)驗(yàn)方法主要都是采用“空間填充思想”，依賴(lài)于大量數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)算法的實(shí)驗(yàn)和模擬。但相對(duì)于絕對(duì)隨機(jī)的蒙特卡洛方法，拉丁超立方體抽樣法應(yīng)用于企業(yè)定額的編制中，可使用更少的迭代次數(shù)達(dá)到理想的效果，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，更快速地模擬出未知消耗量。

樣本數(shù)據(jù)的擴(kuò)大，一定程度上為后續(xù)編制的定額準(zhǔn)確度提供了數(shù)據(jù)支持，利用大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)充足的樣本消耗量進(jìn)行預(yù)測(cè)，相較于利用傳統(tǒng)收集到的有限數(shù)據(jù)樣本量進(jìn)行未知消耗量的預(yù)測(cè)，編制的定額更為準(zhǔn)確可行。

4.2 大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)方法

針對(duì)企業(yè)定額編制中消耗量的預(yù)測(cè)，相關(guān)研究中所用到的方法大致分為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、基于模糊數(shù)學(xué)和灰色關(guān)聯(lián)理論法、線性回歸以及層次分析對(duì)比估計(jì)。

4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于非線性、不確定和未知問(wèn)題有著很高的優(yōu)越性，相對(duì)于傳統(tǒng)非線性預(yù)測(cè)，具有更強(qiáng)的適用性和自學(xué)能力，能夠充分考慮各種因素，解決多因素影響下的消耗量確定問(wèn)題。

企業(yè)定額的消耗量和價(jià)格往往是多種因素同時(shí)作用的，而算術(shù)平均值法、二次平均法、概率估計(jì)法3 種傳統(tǒng)測(cè)定消耗量方法，在測(cè)定消耗量和價(jià)格時(shí)均只考慮了1～2 種因素。李旭東[27]在對(duì)比傳統(tǒng)的消耗量測(cè)定方法后，提出利用MATLAB 仿真模擬軟中BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行消耗量測(cè)定，以項(xiàng)目收集到的人工挖孔樁土方開(kāi)挖的孔徑、孔深、天然濕度下土壤平均容重的實(shí)際數(shù)據(jù)作為輸入變量，收集15 個(gè)學(xué)習(xí)樣本的人工、材料、機(jī)械消耗量進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，對(duì)剩下2 個(gè)測(cè)試樣本的消耗量進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果顯示，訓(xùn)練的樣本數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)相比，編制的定額相對(duì)誤差最大為6.75%，誤差均值為3.45%，最小誤差僅為1.13%，證明了BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用至企業(yè)定額編制的可行性。

然而，BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在易陷入局部最優(yōu)且收斂速度慢的問(wèn)題。BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢是由于在調(diào)整權(quán)值時(shí)，只按t時(shí)刻誤差的梯度下降方向調(diào)整，沒(méi)有考慮t時(shí)刻以前的梯度方向，從而使訓(xùn)練過(guò)程發(fā)生震蕩，收斂緩慢[28]。郭琦等[29]提出在權(quán)值調(diào)整公式中加入一個(gè)附加動(dòng)量因子mc（mc一般取0.95 左右）對(duì)BP 算法進(jìn)行改進(jìn)，有效地提高了BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度。針對(duì)這兩種問(wèn)題，還可以采用遺傳算法（GA）或者粒子群算法（PSO）對(duì)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化處理。王傳生等[30]首次提出利用粒子群優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編制企業(yè)定額，相對(duì)于遺傳算法，粒子群算法操作更簡(jiǎn)單、更容易實(shí)現(xiàn)、收斂速度更快。為作進(jìn)一步的對(duì)比分析，金修鵬[31]選擇同一個(gè)項(xiàng)目案例中相同的輸入、輸出變量，構(gòu)建單純BP 模型、GA-BP 模型、PSO-BP 模型，對(duì)比其消耗量的預(yù)測(cè)輸出，BP 網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)輸出相對(duì)誤差均值為7.06%，GA-BP 優(yōu)化模型為5.31%，PSO-BP 優(yōu)化模型為4.53%。結(jié)果表明，PSO-BP 網(wǎng)絡(luò)模型相比于GA-BP 預(yù)測(cè)精度更高，但無(wú)論是利用遺傳算法還是粒子群算法優(yōu)化BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，都彌補(bǔ)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷，預(yù)測(cè)精度和穩(wěn)定度都優(yōu)于單純的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

4.2.2 模糊數(shù)學(xué)和灰色系統(tǒng)理論

目前針對(duì)企業(yè)定額大多考慮利用蒙特卡洛、拉丁超立方體抽樣等研究方法擴(kuò)大數(shù)據(jù)量、簡(jiǎn)化編制過(guò)程、利用GA 和PSO 算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究方法提高計(jì)算精度，證明其模型的可行性，卻忽略了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中各生產(chǎn)系統(tǒng)要素對(duì)定額消耗量的重要影響，使定額消耗量失去了實(shí)際生產(chǎn)意義。

楊柳等[32]結(jié)合灰色系統(tǒng)理論和模糊數(shù)學(xué)，提出了基于灰色模糊理論的定額消耗量計(jì)算模型，以農(nóng)業(yè)水利工程為背景，量化分析勞動(dòng)定額消耗量影響因素（施工作業(yè)環(huán)境因素、施工工藝因素、工人技藝因素、完工檢驗(yàn)合格因素），對(duì)目標(biāo)工程與樣本工程的綜合相似度進(jìn)行計(jì)算，利用已知?jiǎng)趧?dòng)消耗量估算未知?jiǎng)趧?dòng)定額消耗量，解決定額編制時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。對(duì)于樣本數(shù)據(jù)不確定和缺失的情況，張莉[33]采用灰色理論和模糊數(shù)學(xué)方法建立一種能夠代表不同地區(qū)的模糊分析模型，以人工鋪填機(jī)械碾壓2∶8 灰土1 000 m3項(xiàng)目的人工消耗量為例，采用誤差剔除法處理后的定額數(shù)據(jù)為0.34 工日/1 000 m3，灰色模糊數(shù)學(xué)模型計(jì)算的消耗量為0.360 5 工日/1 000 m3，其計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到的消耗量相差無(wú)幾，證明其能客觀反映真實(shí)情況。

4.2.3 線性回歸、AHP 對(duì)比估計(jì)

針對(duì)貧樣本數(shù)據(jù)的情況，吳岳[34]提出可通過(guò)線性回歸、AHP 對(duì)比估計(jì)、PCA-BP 模型這3 類(lèi)方法對(duì)貧樣本數(shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行估計(jì)及預(yù)測(cè)，分別建立3 種預(yù)測(cè)模型。他選取云南省YN 路橋建設(shè)公司工程歷史資料，分別對(duì)3 種消耗量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。線性回歸模型人工消耗量的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差為1.07%，層次分析法模型人工消耗量的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差僅為1.10%，PCABP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的臺(tái)班消耗量預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差在5%以?xún)?nèi)，均能滿(mǎn)足精度要求。實(shí)驗(yàn)證明，3 種模型對(duì)消耗量的預(yù)測(cè)都是可行的，在實(shí)際工程中，只需針對(duì)不同的情況選取不同的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行企業(yè)定額的編制即可。

綜上所述，針對(duì)多因素和非線性因素影響的問(wèn)題，大多時(shí)候采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決，但多數(shù)研究表明，BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在極易陷入局部最優(yōu)以及收斂速度慢的缺陷。遺傳算法（GA）及粒子群算法（PCA）優(yōu)化后的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以提高其精度和尋優(yōu)速度，但相對(duì)于遺傳算法，粒子群算法更為簡(jiǎn)單，預(yù)測(cè)更為精確。在企業(yè)定額的編制應(yīng)用中，模糊數(shù)學(xué)和灰色系統(tǒng)理論更能反映定額消耗量的實(shí)際意義。而針對(duì)貧樣本數(shù)據(jù)，可根據(jù)不同的定額影響因素，選擇線性回歸、AHP 對(duì)比估計(jì)或PCA-BP 預(yù)測(cè)模型來(lái)進(jìn)行定額消耗量的確定。

5 結(jié)論

傳統(tǒng)的定額編制方法耗時(shí)長(zhǎng)、精度低，不能適應(yīng)我國(guó)裝配式建筑的飛速發(fā)展；因此，將大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)引入企業(yè)定額的編制是時(shí)代的要求，也是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。針對(duì)樣本數(shù)量不足的現(xiàn)狀，可選用迭代次數(shù)更少、耗時(shí)更短的拉丁超立方體抽樣法擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的樣本數(shù)據(jù)量；為了保證樣本數(shù)據(jù)的有效性，體現(xiàn)定額消耗量的實(shí)際生產(chǎn)意義，采用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗；在有效擴(kuò)大樣本數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上，利用精度更高、尋優(yōu)速度更快的粒子群算法優(yōu)化的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)定額消耗量，完成裝配式建筑企業(yè)定額的編制?；诖髷?shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)編制裝配式建筑企業(yè)定額耗時(shí)短，準(zhǔn)確度高，可根據(jù)已完工程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)模型進(jìn)行修正，動(dòng)態(tài)調(diào)整企業(yè)定額的消耗量數(shù)據(jù)，是綠色建筑政策下企業(yè)提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有力手段，也是適應(yīng)未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的必然途徑。