王冠一

（河北鋼鐵股份有限公司承德分公司，河北　承德　067102）

建設(shè)工程項(xiàng)目靜態(tài)優(yōu)化管理技術(shù)研究

王冠一

（河北鋼鐵股份有限公司承德分公司，河北承德067102）

針對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目施工過(guò)程不可見(jiàn)因素多，前期預(yù)測(cè)工期、成本計(jì)算量大，精確程度不夠，管理效率低而造成的工程成本增加、工期拖延等問(wèn)題，本文嘗試運(yùn)用虛擬技術(shù)和已獲價(jià)值理論、顯著性成本理論（CS理論）、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目工期、成本目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化管理，提高管理水平，增加企業(yè)盈利能力。

已獲價(jià)值理論；顯著性成本理論；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；優(yōu)化管理

1　概述

建設(shè)工程施工過(guò)程中協(xié)同、交叉、平行、立體作業(yè)多、干擾大，施工管理具有顯著的復(fù)雜系統(tǒng)特點(diǎn)，因此容易造成信息傳遞的不暢通、溝通不及時(shí)，管理效率低，出現(xiàn)工程成本增加、工期拖延等一系列問(wèn)題，從而影響工程的整體效益。本文嘗試運(yùn)用已獲價(jià)值理論、顯著性成本理論、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論，對(duì)工程施工進(jìn)行優(yōu)化管理。

2　工程項(xiàng)目施工靜態(tài)管理系統(tǒng)的建立

工程靜態(tài)目標(biāo)優(yōu)化管理系統(tǒng)是在滿足工程合同總目標(biāo)的前提下，綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、CS理論等復(fù)雜數(shù)學(xué)方法優(yōu)化制定各工序的工期、成本控制目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上確定整個(gè)項(xiàng)目的工期成本控制重點(diǎn)，保證工程總目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

表1　公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工的工時(shí)消耗類(lèi)目量化表

2.1運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)工時(shí)消耗

準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)施工過(guò)程的工時(shí)消耗，對(duì)于工期的準(zhǔn)確程度至關(guān)重要，而建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程工時(shí)消耗的預(yù)測(cè)受施工環(huán)境的影響較大，因此運(yùn)用復(fù)雜數(shù)學(xué)模型對(duì)工時(shí)消耗的預(yù)測(cè)可保證計(jì)劃工期的順利實(shí)現(xiàn)。

2.1.1工程特征因素的選取和定量化描述

工程特征的選取，應(yīng)選取那些能夠影響施工工序工時(shí)消耗的主要因素，該因素的選取應(yīng)參照歷史工程資料的統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù)，根據(jù)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)確定，以公路為例，應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工的工時(shí)消耗進(jìn)行預(yù)測(cè)，本模型選取的特征因素為土質(zhì)類(lèi)別、樁徑大小、鉆孔深度、砼強(qiáng)度、鉆機(jī)類(lèi)型，并進(jìn)行量化，見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)竣工公路工程項(xiàng)目中橋梁工程施工的歷史數(shù)據(jù)的收集、整理，從中選取18個(gè)典型工程，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表，見(jiàn)表2，其中第1～16個(gè)工程數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)樣本，第17～18作為檢驗(yàn)樣本，建立三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)橋梁工程鉆孔灌注樁施工的每米工時(shí)消耗建立估算模型。

表2　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

2.1.2建立工時(shí)消耗估算模型進(jìn)行預(yù)測(cè)分析

（1）獲得樣本的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)向量后，可以利用Matlab實(shí)現(xiàn)向量的歸一化過(guò)程，將樣本的數(shù)據(jù)都?xì)w一化到區(qū)間［0，1］。

（2）構(gòu)建BP網(wǎng)絡(luò)，由于輸入向量有6個(gè)元素，所以網(wǎng)絡(luò)輸入層的神經(jīng)元有6個(gè)，根據(jù)Kolmogorov定理，可以知道網(wǎng)絡(luò)中間層的神經(jīng)元可取13個(gè)，而輸出層有一個(gè)神經(jīng)元。網(wǎng)絡(luò)中間層的神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用tansig，輸出層神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用logsig，而訓(xùn)練函數(shù)采用traingdx，其余為默認(rèn)值。

（3）訓(xùn)練BP網(wǎng)絡(luò)。將1～16個(gè)工程數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，最大迭代次數(shù)為200次，容許誤差為0.001，將第17～18個(gè)工程數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)樣本，作為訓(xùn)練后神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。

（4）網(wǎng)絡(luò)收斂過(guò)程結(jié)果，如圖1所示。

進(jìn)行結(jié)果分析，用收斂后的BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)17、18組的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果不唯一，可以通過(guò)模型運(yùn)算20次，得到均值將其作為最終預(yù)測(cè)值，并與實(shí)際值進(jìn)行比較，結(jié)果均在±5%以內(nèi)，結(jié)果分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

圖1　BP網(wǎng)絡(luò)收斂過(guò)程

表3　結(jié)果分析數(shù)據(jù)

盡管構(gòu)建的BP網(wǎng)絡(luò)每次給出的預(yù)測(cè)各不相同，具有一定隨機(jī)性。但是通過(guò)多次運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)而后求均值，依然可以保持很高的預(yù)測(cè)精確度。故應(yīng)用BPNN模型可以對(duì)工程實(shí)際中的關(guān)鍵工序時(shí)間消耗定額進(jìn)行精確預(yù)測(cè)，為科學(xué)的計(jì)劃管理提供依據(jù)。

2.2運(yùn)用“顯著性成本”思想，優(yōu)化確定顯著性項(xiàng)目成本目標(biāo)

運(yùn)用顯著性理論確定顯著性成本項(xiàng)目（CSIs），以顯著性成本項(xiàng)目（CSIs）作為成本重點(diǎn)控制項(xiàng)目。首先根據(jù)施工過(guò)程和施工工法劃分施工工序，然后根據(jù)該工程的預(yù)算資料采用“均值理論”區(qū)分該工程的顯著性項(xiàng)目和非顯著性項(xiàng)目，即算出每個(gè)工序的預(yù)算成本，將每個(gè)工序成本與平均工序成本相比較，篩選出比值大于1的工序，將這些工序累加，若累加預(yù)算占總預(yù)算的比重較大（如80%以上），可認(rèn)定為關(guān)鍵工序，否則要進(jìn)行二次平均，直到找到關(guān)鍵工序?yàn)橹埂?/p>

2.3確定整個(gè)項(xiàng)目工期成本控制重點(diǎn)：關(guān)鍵顯著性工序

通過(guò)以上方法對(duì)施工項(xiàng)目工期、成本目標(biāo)的優(yōu)化，確定出該項(xiàng)目的關(guān)鍵顯著性工序，即關(guān)鍵路線上的項(xiàng)目和顯著性項(xiàng)目。關(guān)鍵工序上的項(xiàng)目可保證項(xiàng)目工期的順利實(shí)現(xiàn)而顯著性項(xiàng)目又是占造價(jià)比重比較大的那一部分可保證造價(jià)控制的準(zhǔn)確性，這樣既能保證工期成本目標(biāo)控制的準(zhǔn)確度又可以簡(jiǎn)化工期成本控制的過(guò)程，提高過(guò)程控制中的重點(diǎn)控制工序。

3　結(jié)論

通過(guò)靜態(tài)優(yōu)化管理技術(shù)在工程管理上的應(yīng)用，得知應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可精確地預(yù)測(cè)工時(shí)消耗，從而保證工期實(shí)現(xiàn)，CS理論可挖掘工程的關(guān)鍵顯著性工序，對(duì)關(guān)鍵顯著性工序的控制可在保證控制精度的同時(shí)減少計(jì)算的工作量，這對(duì)于有大量數(shù)據(jù)需要計(jì)算的工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)具有現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)在應(yīng)用已獲價(jià)值理論時(shí)，也可建立問(wèn)題原因?qū)Σ邤?shù)據(jù)庫(kù)，及時(shí)總結(jié)施工過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，減少以后施工中同類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)的可能性，通過(guò)以上優(yōu)化管理過(guò)程，可以提高項(xiàng)目管理效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673-0194.2015.09.028

F270.7

A

1673-0194（2015）09-0058-02

2015-03-18