基于Lasso回歸的某住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

摘 要：構(gòu)建一個(gè)基于Lasso回歸的某住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。通過進(jìn)行Lasso回歸分析，發(fā)現(xiàn)投融資風(fēng)險(xiǎn)控制方案和工程質(zhì)量驗(yàn)收風(fēng)險(xiǎn)控制方案在降低工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)方面起到了正向影響，而合同風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工方案選擇風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制方案和施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)控制方案中的各項(xiàng)舉措則起到了負(fù)向影響。研究表明，在實(shí)際操作中，這些控制措施的執(zhí)行力度和效果存在差異，導(dǎo)致了風(fēng)險(xiǎn)控制效果的不一致。研究結(jié)果不僅證明了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的合理性，還驗(yàn)證了Lasso回歸方法在處理高維數(shù)據(jù)和強(qiáng)相關(guān)變量方面的適用性。研究結(jié)果為項(xiàng)目管理者提供了有力的決策支持，有助于工程項(xiàng)目識(shí)別和控制關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，從而降低工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：Lasso回歸；工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)；評(píng)價(jià)模型；關(guān)鍵因素識(shí)別

中圖分類號(hào)：TU723" " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " nbsp; " " " " " " " " " " 文章編號(hào)：2096-6903（2024）10-0088-03

0 引言

建筑行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，其工程造價(jià)的合理性與風(fēng)險(xiǎn)控制顯得尤為重要[1]。工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作為建筑項(xiàng)目管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于確保項(xiàng)目順利進(jìn)行、降低成本和提高投資效益具有重要意義[2]。工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)涉及到諸多不確定性因素[3]。傳統(tǒng)的工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法主要依賴于專家經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，存在主觀性強(qiáng)、準(zhǔn)確性不高等問題。

一些學(xué)者從不同角度對(duì)灌區(qū)水資源的優(yōu)化方案進(jìn)行了深入研究和探索。李娜娜[4]利用模糊綜合評(píng)價(jià)法得出L商業(yè)住宅小區(qū)建筑工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)處于較低風(fēng)險(xiǎn)和中等風(fēng)險(xiǎn)之間。劉玉杰[5]運(yùn)用層次分析法-加權(quán)平均算子的模糊綜合評(píng)價(jià)法模型對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明該建筑安裝工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)趨近于“較低”，工程可以實(shí)施。趙悅言[6]運(yùn)用檢查表法和德爾菲法對(duì)ZH建設(shè)項(xiàng)目的工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，形成風(fēng)險(xiǎn)清單，共計(jì)識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn)因子并建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，借助帕累托法對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行評(píng)級(jí)與定性并對(duì)ZH項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的綜合等級(jí)進(jìn)行分析。

本文探討基于Lasso回歸的某住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，驗(yàn)證其在具體住宅項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。通過構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用Lasso回歸對(duì)某住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為建筑企業(yè)提供有益的決策依據(jù)。

1 工程概況

擬建龍泉天境小區(qū)工程位于蕪湖市江北集中區(qū)，東至規(guī)劃西灣 N2 路，西至在建雍寧路南至規(guī)劃站北路，北至現(xiàn)狀米芾路地塊。本工程總用地面積68 789.6 m2，總建筑面積178 023.722 m2，其中地上總建筑面積191 606.43 m2，地下車庫(kù)面積44 297.98 m2；框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)；共23棟高層（11F-18F）搭配1棟商業(yè)用房（1F），1棟物業(yè)用房（2F），4棟變電所（1F）。工程項(xiàng)目位于蕪湖市江北集中區(qū)，東至規(guī)劃西灣N2路，西至在建雍寧路，南至規(guī)劃站北路，北至現(xiàn)狀米芾路，南側(cè)存在一處水塘，目前場(chǎng)地基本為農(nóng)田及荒地，整體上較為平整，一般實(shí)測(cè)孔口高程在4.40～5.70 m。

2 數(shù)據(jù)來源

通過對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，并參考建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，初步確定了住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)。這些指標(biāo)包括招投標(biāo)階段風(fēng)險(xiǎn)、施工階段風(fēng)險(xiǎn)、竣工階段風(fēng)險(xiǎn)，涵蓋了影響工程造價(jià)的關(guān)鍵因素。為進(jìn)一步優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目管理人員和工程專家進(jìn)行訪談。訪談內(nèi)容重點(diǎn)關(guān)注實(shí)際工作中遇到的風(fēng)險(xiǎn)問題，以及其認(rèn)為對(duì)工程造價(jià)影響較大的因素，最后形成該住宅項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

在數(shù)據(jù)收集方面，從住宅項(xiàng)目中各棟樓的施工組織設(shè)計(jì)和標(biāo)書中提取了造價(jià)信息。這些信息包括建筑材料成本、勞動(dòng)力成本、設(shè)備租賃費(fèi)用、管理費(fèi)用等，為評(píng)價(jià)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。經(jīng)過數(shù)據(jù)整理，共形成了169份調(diào)查報(bào)告。在剔除數(shù)據(jù)不全或存在明顯錯(cuò)誤的無效報(bào)告后，最終確定了163份可用報(bào)告作為本研究的數(shù)據(jù)樣本。

3 模型配置

3.1 模型計(jì)算

本研究采用Lasso回歸方法構(gòu)建住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。Lasso回歸是一種基于懲罰性線性回歸的方法，通過在損失函數(shù)中添加L1范數(shù)懲罰項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變量的稀疏選擇?；贚asso回歸的多元線性回歸計(jì)算步驟有以下４步。

3.1.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為了消除不同量綱和數(shù)據(jù)大小對(duì)模型的影響，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算公式如式（１）所示。

" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （１）

其中，Z（x）表示標(biāo)準(zhǔn)化后樣本數(shù)據(jù)，n為樣本個(gè)數(shù)，xi表示第i個(gè)樣本值，" " " 表示所有樣本均值。

3.1.2 構(gòu)建回歸模型來記錄回歸尋參過程

構(gòu)建Lasso回歸模型的目標(biāo)函數(shù)，即在最小化殘差平方和的基礎(chǔ)上，添加L1范數(shù)懲罰項(xiàng)。目標(biāo)函數(shù)如式（２）所示。

" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （２）

其中，β表示回歸系數(shù)，λ表示懲罰項(xiàng)系數(shù)，||β||1表示β的L1范數(shù)。

采用坐標(biāo)下降法、最小角回歸法或循環(huán)坐標(biāo)下降法等算法求解目標(biāo)函數(shù)，記錄回歸系數(shù)β的尋參過程。

3.1.3 分析回歸模型的擬合精度

通過計(jì)算決定系數(shù)R2、均方誤差MSE等指標(biāo)來評(píng)估模型的擬合精度。決定系數(shù)R2表示模型對(duì)因變量的解釋程度，其計(jì)算公式如式（３）所示。

" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （３）

其中，SS_res為殘差平方和，SS_tot為總平方和。

均方誤差MSE表示模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的平均誤差，其計(jì)算公式如式（４）所示。

" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （４）

其中，Yi為實(shí)際值，Yi^為模型預(yù)測(cè)值。

3.1.4 評(píng)價(jià)回歸的顯著性

通過分析回歸系數(shù)的顯著性來評(píng)價(jià)模型中各個(gè)自變量對(duì)因變量的影響程度。計(jì)算每個(gè)回歸系數(shù)的t值和對(duì)應(yīng)的p值，判斷其是否顯著。t值的計(jì)算公式如式（５）所示。

" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （５）

其中，β_j為第j個(gè)回歸系數(shù)，SE（β_j）為第j個(gè)回歸系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤差。

根據(jù)t值和自由度df=m-n-1（其中n為特征數(shù)量），查找t分布表得到對(duì)應(yīng)的p值。若p值小于顯著性水平（如0.05），則認(rèn)為該回歸系數(shù)顯著。

通過以上步驟，構(gòu)建一個(gè)基于Lasso回歸的多元線性回歸模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

3.2 評(píng)價(jià)區(qū)間設(shè)定

為了全面評(píng)估住宅工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，選取二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)如表2所示。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 參數(shù)分析

為優(yōu)化模型參數(shù)，進(jìn)行交叉檢驗(yàn)，以獲得超參數(shù)與均方誤差（MSE）的關(guān)系?；貧w分析參數(shù)篩選圖如圖1所示，其中均方誤差隨著超參數(shù)的增加先減少后增加。隨著超參數(shù)的增加，均方誤差首先顯著下降，表明模型的預(yù)測(cè)能力得到增強(qiáng)。然而，當(dāng)超參數(shù)繼續(xù)增加時(shí)，均方誤差并未繼續(xù)下降，反而開始增加。由此表明，雖然增加超參數(shù)可能減少模型的預(yù)測(cè)誤差，但也將引入更多的無關(guān)變量，從而降低了模型的解釋能力。

在圖1中，兩條虛線分別代表了均方誤差的超參數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)誤差內(nèi)的超參數(shù)最大取值。選擇第一條虛線作為因子篩分的依據(jù)，因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于模型的最優(yōu)超參數(shù)，同時(shí)確保了模型的預(yù)測(cè)誤差最小。通過對(duì)超參數(shù)與均方誤差的關(guān)系進(jìn)行分析，得出結(jié)論，對(duì)于該住宅工程的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，使用Lasso回歸方法能夠有效地篩選出對(duì)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)具有顯著影響的關(guān)鍵因素。

4.2 回歸結(jié)果分析

通過對(duì)龍泉天境小區(qū)住宅項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)控制的各項(xiàng)方案進(jìn)行Lasso回歸分析，以評(píng)估其對(duì)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的影響。龍泉天境小區(qū)住宅項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)尋優(yōu)歷程如圖2所示，該項(xiàng)目的投融資風(fēng)險(xiǎn)控制方案和工程質(zhì)量驗(yàn)收風(fēng)險(xiǎn)控制方案起到了正向影響，而合同風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工方案選擇風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制方案和施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)控制方案中的各項(xiàng)舉措起到了負(fù)向影響。

投融資風(fēng)險(xiǎn)控制方案的正向影響顯著，這表明項(xiàng)目的投融資方案在合理性方面表現(xiàn)良好，有助于降低工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)。合理的投融資方案能夠確保資金的穩(wěn)定供應(yīng)，避免因資金短缺而導(dǎo)致的工期延誤和成本增加，從而對(duì)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生積極影響。

合同風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工方案選擇風(fēng)險(xiǎn)控制方案、施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制方案和施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)控制方案中的各項(xiàng)舉措并未產(chǎn)生預(yù)期的正向影響，反而起到了負(fù)向影響。這一結(jié)果暗示在實(shí)際操作中，這些控制措施并未得到有效執(zhí)行，從而導(dǎo)致工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的增加。

招標(biāo)過程風(fēng)險(xiǎn)控制方案和竣工決算風(fēng)險(xiǎn)控制方案的成功表明，項(xiàng)目在招標(biāo)和竣工決算過程中采取了有效的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避措施，但并未展現(xiàn)出亮點(diǎn)，因?yàn)檫@些控制措施是項(xiàng)目管理的常規(guī)操作，未能在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本研究采用Lasso回歸方法，對(duì)龍泉天境小區(qū)住宅項(xiàng)目工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。通過構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際數(shù)據(jù)，成功地建立工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。研究結(jié)果證明了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的合理性并驗(yàn)證了回歸模型的適用性。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系涵蓋多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制關(guān)鍵方面，能夠全面反映工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際情況。Lasso回歸方法在處理高維數(shù)據(jù)和強(qiáng)相關(guān)變量方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠有效地篩選出對(duì)工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)具有顯著影響的關(guān)鍵因素。實(shí)證分析與項(xiàng)目實(shí)際情況相符合，進(jìn)一步證明了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的合理性和回歸模型的適用性。

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