王進(jìn)

(南京建工集團(tuán)有限公司， 南京 210012)

0 引言

隨著建筑工程復(fù)雜程度的逐漸提高，傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型在使用過(guò)程中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差較大、影響計(jì)算結(jié)果的因素較多，容易降低提供數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，增加施工的困難。為有效解決這些問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型已成為現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)之一。在對(duì)建筑工程造價(jià)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，為使外部影響因素有效降低，提高內(nèi)部層級(jí)合理配置，采用多層級(jí)計(jì)算代替原有的單層級(jí)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)模型準(zhǔn)確性的顯著提升。對(duì)傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型算法進(jìn)行優(yōu)化，需先增加復(fù)雜建筑工程的細(xì)化分類(lèi)，在對(duì)分類(lèi)進(jìn)行合理量化的基礎(chǔ)上完成多維度理論計(jì)算，從而使結(jié)果誤差得到合理控制，使計(jì)算更接近竣工決算，顯著提高數(shù)據(jù)計(jì)算效率和準(zhǔn)確性。

1 優(yōu)化建筑工程造價(jià)模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)建

首先對(duì)原有結(jié)構(gòu)完成多層級(jí)分析計(jì)算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理量化處理，進(jìn)而完成建筑工程造價(jià)模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)，相比原有的建筑造價(jià)工程模型，優(yōu)化后的工程造價(jià)模型核心為建筑工程造價(jià)模型算法，對(duì)建筑設(shè)計(jì)分類(lèi)進(jìn)一步細(xì)化，由單層級(jí)優(yōu)化為多層級(jí)，指標(biāo)量化更加充分，采用層級(jí)分析、量化處理完成多級(jí)計(jì)算，提供參數(shù)及信息實(shí)現(xiàn)多次驗(yàn)證輸出，建筑工程造價(jià)模型優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 模型結(jié)構(gòu)圖

工程造價(jià)模型主要由7個(gè)結(jié)構(gòu)層級(jí)組成，包括建筑規(guī)模、總高度、進(jìn)深與開(kāi)間、流通空間、柱網(wǎng)布置以及外平面，依據(jù)7個(gè)結(jié)構(gòu)層級(jí)，依照建筑工程造價(jià)模型算法完成具體的分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)分級(jí)計(jì)算復(fù)雜建筑工程造價(jià)模塊，通過(guò)對(duì)所屬層級(jí)進(jìn)行處理，模型層級(jí)量化數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 模型層級(jí)量化表

采用反復(fù)階梯型計(jì)算細(xì)化計(jì)算過(guò)程，把每一處影響條件進(jìn)行量化，最大程度降低相關(guān)變量的不確定性，將對(duì)應(yīng)模型結(jié)構(gòu)的七個(gè)層級(jí)進(jìn)行細(xì)化，去量化值f(x1) ～ f(x7)[1]。

對(duì)于造價(jià)模型結(jié)構(gòu)層級(jí)，在建筑工程造價(jià)模型算法的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析及量化處理，提高復(fù)雜程度較高的建筑工程造價(jià)模型的準(zhǔn)確性，并保證系統(tǒng)穩(wěn)定便于使用。

2 建筑工程造價(jià)模型算法的改進(jìn)

Gamble分布算法具備計(jì)算簡(jiǎn)單易操作的優(yōu)勢(shì)，通過(guò) Gamble 分布傳統(tǒng) ECM算法完成估算過(guò)程，但在應(yīng)用于復(fù)雜建筑工程時(shí)存在具體因素的分類(lèi)不夠明確，在投資估算過(guò)程表現(xiàn)出偏差較大的問(wèn)題，設(shè)計(jì)概算、施工圖概算及修正概算方面則存在缺少計(jì)算精細(xì)度的問(wèn)題，針對(duì)復(fù)雜建筑工程，傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型逐漸表現(xiàn)出難以滿(mǎn)足實(shí)際需求的趨勢(shì)。為彌補(bǔ)這些問(wèn)題對(duì)造價(jià)模型進(jìn)行優(yōu)化，本文提出了基于Freshet分布的改進(jìn)ECM算法，改進(jìn)Freshet分布具體參數(shù)對(duì)照表如表2所示[2]。

表2 參數(shù)對(duì)照表

(1)

(2)

考慮f(s1)，f(x1)的影響因素，F(xiàn)r(x)為Freshet分布，根據(jù)式(1)、式(2)得Freshet分布的子函數(shù)如式(3)。

(3)

通過(guò)完成AB的分布計(jì)算和，CD的分布計(jì)算，在此基礎(chǔ)上得到得Freshet分布的子函數(shù)公式，完成改進(jìn) ECM 算法，建筑工程造價(jià)模型通過(guò) Freshet分布改進(jìn) ECM 算法使計(jì)算過(guò)程更加精細(xì)，在反復(fù)計(jì)算中包含多次的驗(yàn)證過(guò)程，根據(jù)具體的計(jì)算結(jié)果決定多次復(fù)雜驗(yàn)證的頻率(如在計(jì)算多次間出現(xiàn)平均數(shù)浮動(dòng)率超過(guò)2%，方差超過(guò)1的情況)，能更好的滿(mǎn)足復(fù)雜建筑工程造價(jià)模型計(jì)算的需求，彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型算法分類(lèi)不足的缺點(diǎn)[5]。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

(1) 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定

復(fù)雜建筑工程造價(jià)模型通過(guò)上述優(yōu)化設(shè)計(jì)后，為對(duì)該模型的數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)計(jì)算條件產(chǎn)生影響的外部因素進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的同改進(jìn)后的建筑工程造價(jià)模型評(píng)估結(jié)果的比較完成測(cè)試實(shí)驗(yàn)，本文檢測(cè)所使用的方案數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 選定方案數(shù)據(jù)

將數(shù)據(jù)劃分為3個(gè)階段(根據(jù)不同的復(fù)雜度)：① 建筑方案 1，2，3為簡(jiǎn)單建筑結(jié)構(gòu)階段，包括；② 建筑方案 4，5，6為中級(jí)建筑結(jié)構(gòu)階段；③ 建筑方案7，8，9為復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)階段[6]。

(2) 數(shù)據(jù)處理能力測(cè)試

在工程造價(jià)模型數(shù)據(jù)處理能力實(shí)際衡量過(guò)程中，通常采用投資估算處理(IEP)、設(shè)計(jì)概算處理、施工圖預(yù)算處理。IEP主要對(duì)兩種建筑工程造價(jià)模式(傳統(tǒng)及改進(jìn)后的)的計(jì)算精度與散點(diǎn)度進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)為計(jì)算精度較高、散點(diǎn)度較低，此種情況下則證明模型具備較高的數(shù)據(jù)處理能力；散點(diǎn)度低、計(jì)算精度低則表示計(jì)算精度不高；散點(diǎn)度高、計(jì)算精度高則表示多次計(jì)算可信性低(計(jì)算存在偶然性)；散點(diǎn)度高、計(jì)算精度低則表示計(jì)算結(jié)果缺乏精確度并且計(jì)算可信性較低。對(duì)投資估算處理的計(jì)算精度與散點(diǎn)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

□改進(jìn)建筑工程造價(jià)模式 △傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模式

測(cè)試結(jié)果表明復(fù)雜度在不超過(guò)0.5的范圍內(nèi)，兩種建筑工程造價(jià)模式(傳統(tǒng)及改進(jìn)后的模型)的計(jì)算精度與散點(diǎn)率表現(xiàn)出的差距較??；當(dāng)復(fù)雜度高于0.5后，兩種建筑工程造價(jià)模式(傳統(tǒng)及改進(jìn)后的模型)的計(jì)算精度與散點(diǎn)率表現(xiàn)出較為明顯的差異，進(jìn)一步證明了建筑工程造價(jià)模型經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，其模式功能滿(mǎn)足發(fā)展建筑工程投資估算處理的需求[7]。

(3) 外部影響計(jì)算條件因素實(shí)驗(yàn)

對(duì)于計(jì)算條件產(chǎn)生影響的外部因素，本文重點(diǎn)選擇了四個(gè)因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即主要從市場(chǎng)資本、人員勞動(dòng)成本的變動(dòng)情況、材料的變質(zhì)及不可控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。根據(jù)上文表3(從 2007—2017年)所示的建筑方案，對(duì)鋼鐵、勞動(dòng)成本、金融等市場(chǎng)變化進(jìn)行分析，分別與兩種建筑工程造價(jià)模型(傳統(tǒng)及改進(jìn)后的模型)完成市場(chǎng)耐沖擊對(duì)比實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知傳統(tǒng)及改進(jìn)后的建筑工程造價(jià)模型的穩(wěn)定性分析圖，如圖3所示。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明結(jié)果優(yōu)化的建筑工程造價(jià)模式(尤其是針對(duì)復(fù)雜建筑工程)表現(xiàn)出了更強(qiáng)的耐市場(chǎng)沖擊能力，優(yōu)化后的建筑工程造價(jià)模式在復(fù)雜度超過(guò)0.5時(shí)表現(xiàn)出明顯的耐市場(chǎng)沖擊能力[8]。

圖3 穩(wěn)定性分析圖

4 總結(jié)

傳統(tǒng)建筑工程造價(jià)模型在處理數(shù)據(jù)時(shí)存在較大的誤差大，為了解決計(jì)算抗性較差等問(wèn)題，本文對(duì)建筑工程造價(jià)模型進(jìn)行優(yōu)化，主要采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化和算法改進(jìn)進(jìn)行處理，提出一種合理控制計(jì)算即利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)承接多層，使外部條件對(duì)計(jì)算的影響得以降低，建筑工程造價(jià)模型算法在基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，投資估算，設(shè)計(jì)、修正、施工圖概算統(tǒng)一決算的完成則使用多維度理論計(jì)算公式實(shí)現(xiàn)，以提高數(shù)據(jù)處理能力及準(zhǔn)確度，通過(guò)對(duì)投資估算處理(IEP)、市場(chǎng)耐沖擊(MIT)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明對(duì)于復(fù)雜建筑工程，改進(jìn)后的建筑工程造價(jià)模型更為適用，表現(xiàn)出較高的數(shù)據(jù)處理能力及準(zhǔn)確率，且造價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性較高能滿(mǎn)足實(shí)際需求。