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模糊推理的土木工程造價(jià)估算方法研究

賀大志
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在土木工程建設(shè)項(xiàng)目中，合理控制土木工程造價(jià)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的基本保障。為了合理有效地控制土木工程造價(jià)，應(yīng)該在建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究與項(xiàng)目策劃階段盡最大可能對(duì)項(xiàng)目造價(jià)進(jìn)行準(zhǔn)確合理地估算。隨著我國(guó)科學(xué)經(jīng)濟(jì)水平和建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展水平的不斷提高，對(duì)土木工程項(xiàng)目在可行性研究與項(xiàng)目決策階段合理造價(jià)估算的精度要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)造價(jià)估算已經(jīng)漸漸暴露出其不足之處。本文主要介紹一種基于案例推理和模糊數(shù)學(xué)理論的土木工程造價(jià)估算方法。

模糊推理；造價(jià)估算；土木工程

引言：

本文主要介紹的土木工程造價(jià)估算方法是建立在模糊數(shù)學(xué)理論和案例推理基礎(chǔ)上的一種估算方法。這種土木工程造價(jià)估算系統(tǒng)同傳統(tǒng)的土木工程造價(jià)估算相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

一、造價(jià)估算的意義

對(duì)土木工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行合理的造價(jià)控制是保障建筑項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的基本條件。但是在實(shí)際施工過(guò)程中，建設(shè)項(xiàng)目常常出現(xiàn)投資失控的現(xiàn)象。建筑項(xiàng)目投資失控最主要的原因是在建筑項(xiàng)目的可行性研究階段與項(xiàng)目策劃階段沒(méi)有對(duì)建筑項(xiàng)目做到合理地造價(jià)估算。土木工程建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約和控制投資成本的最佳階段是在項(xiàng)目的可行性研究階段與項(xiàng)目策劃階段，隨著建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段和施工階段，對(duì)建筑項(xiàng)目投資成本的控制力度和作用急劇下降。因此，為了從根本上有效控制施工成本，應(yīng)該在建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究階段及項(xiàng)目策劃階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合理的造價(jià)估算。

二、傳統(tǒng)造價(jià)估算方法的局限性

我國(guó)目前的土木工程建設(shè)項(xiàng)目往往重視施工階段，而沒(méi)能在項(xiàng)目的可行性階段和項(xiàng)目策劃階段進(jìn)行合理地控制。實(shí)際上，有效節(jié)約和控制施工成本最有效的方法是在項(xiàng)目決策階段確定建設(shè)項(xiàng)目的投資目標(biāo)是否合理。投資目標(biāo)是否合理決定著建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)是否能有效控制。一方面，在土木工程項(xiàng)目的可行性研究階段以及項(xiàng)目策劃階段，由于設(shè)計(jì)深度等各種條件均不成熟，對(duì)施工圖就無(wú)法進(jìn)行有效地預(yù)算，而且定額的廣泛性和一般性較強(qiáng)，時(shí)效性又比較差，給合理估算這工程造價(jià)帶來(lái)一定的難度。另一方面，在建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究階段，采取的造價(jià)估算方法常常按照相似的建成項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)單的推算，由于這種推算不能轉(zhuǎn)換成具體的定量分析和演算，也就不能突出建設(shè)項(xiàng)目在具體建設(shè)背景和條件下的各自特征，存在很到的局限性，也會(huì)造成較大的誤差，達(dá)不到實(shí)際施工對(duì)項(xiàng)目造價(jià)估算精度的要求。

三、模糊推理造價(jià)

建立在模糊數(shù)學(xué)理論和案例推理基礎(chǔ)上的模糊推理土木工程造價(jià)方法能夠很好彌補(bǔ)傳統(tǒng)造價(jià)估算方法的不足，這種造價(jià)估算將量?jī)r(jià)分離，并且能夠有效結(jié)合建筑市場(chǎng)的最新價(jià)態(tài)，通過(guò)建立一定的數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目造價(jià)的有效估算。與傳統(tǒng)的造價(jià)方法相比，模糊推理造價(jià)能夠有效地解決建設(shè)項(xiàng)目在不同建設(shè)背景與建筑條件下的差異性問(wèn)題，且能及時(shí)跟隨新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的發(fā)展和需求，同時(shí)以工程量為估算依據(jù)能夠與工程量清單相輔相成。一方面這種造價(jià)估算系統(tǒng)能夠隨時(shí)更新案例庫(kù)中的內(nèi)容，時(shí)效性比較強(qiáng)，能夠緊跟土木工程市場(chǎng)發(fā)展的腳步，有效提高進(jìn)行土木工程造價(jià)估算的準(zhǔn)確度。另一方面，該系統(tǒng)進(jìn)行造價(jià)估算是建立在對(duì)建筑項(xiàng)目工料消耗的基礎(chǔ)之上，能夠在很大程度上減少時(shí)間等客觀(guān)因素對(duì)工程造價(jià)估算產(chǎn)生的影響，也能更好地與國(guó)際慣例接軌。

基于案例模糊推理的土木工程造價(jià)的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)主要案例庫(kù)與推理案例庫(kù)管理、方案比較調(diào)整以及原型生成組成。該系統(tǒng)的基本工作程序包括：對(duì)擬預(yù)算土木工程進(jìn)行模糊化描述，對(duì)案例進(jìn)行模糊匹配以及案例回?。ㄈ鐩](méi)有達(dá)到滿(mǎn)意的相似案例或者沒(méi)有得到滿(mǎn)意的解決方案則對(duì)工程模糊描述進(jìn)行修改后繼續(xù)進(jìn)行匹配），存儲(chǔ)新案例等過(guò)程。在進(jìn)行案例模糊推理的過(guò)程中，需要對(duì)案例相關(guān)關(guān)系建立一定的數(shù)學(xué)模型。

四、土木工程案例

（一）設(shè)計(jì)案例庫(kù)

通過(guò)運(yùn)用模糊推理的土木工程造價(jià)估算方法，對(duì)某建筑項(xiàng)目的工料進(jìn)行估算。該建筑為住宅樓，磚混結(jié)構(gòu)。根據(jù)住宅建筑的具體特點(diǎn)，我們選出一些建筑項(xiàng)目工料造價(jià)的影響因素，這些因素主要為住宅建筑的設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)尺寸，如建筑墻厚、地基承載能力、建筑面積、進(jìn)深、層數(shù)、開(kāi)間、戶(hù)均面積、檐高、抗震烈度。由于選取的案例的地基承載能力為80～200kN/m2，層數(shù)為3～8層，建筑面積為930～6000m2，抗震烈度為5～8級(jí)，樣本資料在我國(guó)各地均有分布，具有代表意義。根據(jù)該磚混住宅建筑的相關(guān)資料和具體情況建立作為案例數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。

（二）計(jì)算過(guò)程

將某住宅樓作為本次實(shí)驗(yàn)案例，采用模糊推理的造價(jià)估算方法進(jìn)行造價(jià)預(yù)測(cè)和估算。首先，由具備相關(guān)資質(zhì)和一定工程經(jīng)驗(yàn)的若干名造價(jià)工程師根據(jù)德?tīng)柗品▉?lái)確定出該住宅的多項(xiàng)建筑特征參數(shù)以及其影響權(quán)重，將這些參數(shù)輸入計(jì)算模塊。選擇的幾項(xiàng)權(quán)數(shù)分別為：建筑面積與層數(shù)的權(quán)重均為0.11，戶(hù)均面積、進(jìn)深與開(kāi)間的權(quán)重分別為0.1，地基承載力、墻厚、抗震烈度與檐高的權(quán)重分別為0.12。根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算貼進(jìn)度的方式對(duì)估算過(guò)程參數(shù)進(jìn)行核定。

（三）計(jì)算結(jié)果

采用模糊推理的土木工程造價(jià)估算方法進(jìn)行本次建筑項(xiàng)目的造價(jià)預(yù)測(cè)，即將最為相似的三個(gè)案例的結(jié)果算出其平均值，最為此次模糊推理造價(jià)估算的預(yù)測(cè)值。

本次模糊推理造價(jià)方法的結(jié)算結(jié)果與實(shí)際結(jié)算工料的偏差在-13%～7%的范圍之內(nèi)，滿(mǎn)足實(shí)際工程對(duì)建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)估算精度的要求，具有一定的參考價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)：土木工程建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約和控制投資成本的最佳階段是在項(xiàng)目的可行性研究階段與項(xiàng)目策劃階段，應(yīng)該在建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究階段及項(xiàng)目策劃階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合理的造價(jià)估算。在實(shí)際工程中，應(yīng)該進(jìn)一步深入研究模糊推理的土木工程造價(jià)估算方法，使其估算系統(tǒng)更為完善。

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