工程估算的方法范文

时间:2023-09-28 17:20:23

工程估算的方法

工程估算的方法篇1

关键词:气动力;工程估算;自动处理;Matlab应用

1 前言

在飞机研制设计方案初期,由机初步设计方案的参数需要经常调整,而通过风洞试验和数值计算获取飞机气动力参数比较耗时,难以在较短时间内跟上参数调整的步伐,工程估算方法能够快速得出飞机不同气动布局的主要气动特性,以便通过反复迭代来对方案进行优化设计,因此工程估算在这期间占有比较重要的地位。然而,当前使用的工程估算的计算方法已经严重落后,没有最大限度展现出它在飞机方案设计阶段所具有的优势,其中主要问题在于:

1.1 目前采用的工程估算方法耗费的时间太长:工程估算的计算公式主要来源于大量风洞试验结果和前人经验总结,大部分属于半经验公式,计算过程中很多的气动参数要查阅图表,根据目前型号飞机的工程估算来看,提供一套完整的飞机气动导数,至少要查300个左右的图表,一个熟练的设计人员将近75%的时间耗费在查图取数上面,极大浪费了人力。

1.2 计算的结果累积误差较大:查表取数的过程中,图表网格稀疏,数据取值存在误差,并且不同设计人员从图上读到的数据也存在差异,而飞机的气动导数是相互联系相互影响的,前面导数的计算误差对后续导数的计算有很大的影响,这种误差的积累造成计算结果精度较差。

1.3 计算结果重复性不高:一方面,由于计算公式没有固化,因而同一总体参数下不同期的计算结果可能存在差异,另一方面,同一设计人员在不同时间的查图所得数据也存在差异。

出现这些问题的根源就是没有形成一套完整的自动化处理软件或者计算程序,结合目前的实际情况,文章基于Matlab等一些工程应用软件,提出一种方便、有效、快速实现对飞机气动力工程估算自动处理的方法。

2 实现工程估算程序化处理的方案流程

计划方案如图1。

图1 工程估算程序化处理方案的流程示意图

方案流程说明:第一步,建立整体方案的标准化库,由于整个方案实现的子程序和涉及的飞机气动力参数很多,为了便于设计人员相互协作并且使程序调用参数方便,在方案实施开始阶段要统一规定数据存储方式、各全局变量符号的定义、功能函数的命名方式等。第二步,开始对所有的曲线图表数字化,每条曲线存储为二维数组,同一图表的曲线统一存储在一个结构变量名下,最后根据命名规则存储为数据文件。第三步,编写查图所需参数的子函数,调用图表数据文件并根据曲线形态编写插值函数,然后存储为标准的M文件;然后根据飞机气动特性分类,根据参考公式和适用范围,编写每部分的子函数。第四步,对主程序的主要部分分别定义,做到计算状态、参数输入、计算方式的定义都通俗易懂,然后对程序各部分调试,验证程序运行无误并且没有冲突。第五步,对结果输出格式进行描述,调用曲线绘图等功能。第六步,后期处理工作,主要是编写可视化界面,方便结果的输入和输出,对飞机的气动特性有更直观的描述。

3 实现过程

3.1 图表曲线的数据化处理

由于工程估算需要查阅大量图表,因此首先解决的是联合getdata、Excel、Matlab软件的功能实现图表曲线的数据化过程:利用getdata软件主要利用它的自动取点功能,Excel可以将取到的数据点进行单调排序,利用Matlab读取数据并存储统一格式。以飞机机翼零升阻力估算时的升力面修正因子的经验曲线为例,它是马赫数和机翼最大厚度线后掠角的函数,数据化建模的过程如下:

3.1.1 把图像保存为.BMP位图文件,然后导入getdata软件,利用getdata软件定义好纵横坐标,利用它的自动取点功能把每条曲线转化成二维数组。得到的二维数组一定保证X坐标为单调函数(可以借助EXCEL的升序排列功能)。

3.1.2 在Matlab中建立图表数据的结构变量,例如:curve(M1,M2,M3,M4),假设M1, M2, M3, M4分别表示M1=0.25,M2=0.6,M3=0.8,M4=0.9的四条曲线,通过把取点得到的四个二维数组分别赋值给curve.M1,curve.M2,curve.M3,curve.M4。

3.1.3 利用Matlab的SAVE功能将结构变量存储为数据文件,例如:save curveXXX.mat curve(具体运用时可根据图表编号来命名,方便查找)以便以后的程序直接调用取值。

3.2 建立曲线取值的子函数

建立图表数据库后,还要从数据库中准确查找所对应的参数,才能达到精确取值的目的,根据2.1节建立的数据文件,如果给出最大厚度线后掠角?撰t/c,max和马赫数M,这就需要从curveXXX.mat文件中检索出所对应的RLS值。由于原始图表里面只有四条曲线,相对应只有四个二维数组,如果要查找任意马赫数下的RLS,那么唯一的办法就是插值,插值的具体方法可以用两点线性插值,三点线性插值或者非线性插值,选用什么方法根据曲线形态来决定。如果这些都写到主程序,那么会造成不易修改而且容易出错,为避免程序臃肿,可以使用Matlab的特色功能,建立一个曲线取值的功能函数。这个功能函数(M文件)可以供任何子函数调用。

3.3 创建分块函数

根据飞机气动力工程估算主要内容,可以根据飞机的气动特性分类建立分块函数,如升力特性、阻力特性、俯仰力矩特性等;也可以根据飞机部件来定义,例如机翼气动特性、机身气动特性、尾身组合体气动特性等。分块函数是互不干扰,可以互相调用彼此结果。以升力特性计算为例,其创建过程为:

3.3.1 定义函数function[Cy0,Cymax,C■■,?琢0,…]=ShengLiTeXing(bA,l,S,…),其中括号里面Cy0,Cymax,C■■,?琢0表示函数返回值,也就是要计算的气动导数方面输出,可根据需要进行添加;小括号里面bA,l,S表示变量名,也就是需要输入的飞机总体参数。

3.3.2 编写各气动导数的计算过程,例如需要查图1的曲线数值,那么可以直接调用子函数RLS=curve(M,?撰t/c,max)读取数据。

3.3.3 将计算的各参数结果统一存在规定格式的文件中,方便其它函数调用数据。

3.4 主程序运行示意图

前面建立很多各部分子函数和分块函数,其主要目的是简化主程序行数,方便输入,方便读写,复杂部分均写成了函数,让没有使用过Matlab的设计人员也能够娴熟调用函数并进行计算,以图2为例,主程序仅包含四个部分内容:

3.4.1 标号1部分的主要功能是进行计算空间的内存清理和所有计算方法的来源(参考资料),这部分不需要改动,仅供分析计算结果时参考;

3.4.2 标号2部分是计算状态输入和说明,包含飞行马赫数、飞行高度、大气运动粘性系数等,和所要计算的飞机飞行状态密切相关;

3.4.3 标号3部分主要是飞机主要几何参数输入,例如机翼形状参数,机身外形参数以及尾翼外形参数等,此处要求参数尽可能简化,中间参数不需要输入,具体输入参数需求根据计算内容而定。

3.4.4 标号4部分为主要的计算内容,根据需要计算的气动导数来调用相关函数,也可以在此对所需要的气动导数进行输出。例如,需要查看全机的C■■,那么仅需要输入C■■即可在Matlab主程序的运行状态栏即可看到C■■的输出结果。

4 界面可视化

根据前三节实现了气动力工程估算的自动处理的整个过程,并且程序也能够被不熟悉Matlab的人员操作使用,但存在参数输入不方便,容易对总体参数的输入产生错误,并且输出结果不便查找(需要对照符号表查找计算的导数符号)数值,输出不直观等问题。因而,需要对整个方案进行后期的可视化封装,这不仅使界面明了清晰,并且还可以对计算结果进行特定处理,更加直观体现飞机的气动特性。

4.1 参数输入功能:建立参数输入对话界面,通过中文文字说明,参数输入过程将不再需要和符号一一对应,这不仅减小了人为的输入错误,也提高了效率。

4.2 计算与数据输出: 参数输入完成以后,即可点击开始计算,默认状态下时将把可能计算的所有气动导数完全计算,实际编写程序时可加入对特定的导数进行计算。计算完成后可以将计算结果按已设定好的数据格式进行输出。

5 结束语

飞机气动力工程估算是飞机气动布局设计的一项重要工作,它的发展关系飞机气动布局设计的时间和成本。文章通过Matlab软件,提供了一种飞机气动力工程估算程序化自动处理方法,对存在的主要技术问题提供了解决的办法。这种工程估算程序化自动处理方法在XXX飞机气动力工程估算的过程中实现部分应用,体现出了高效、快捷的特点,并且计算结果的重复性精度很高。不足之处是功能还不是很强大。参考国内外同行在这方面的经验,基于文章基础,可以在后续工作将逐步加入结果分析、参数优化设计等功能,为设计人员提供一个较为完善的计算处理软件。

参考文献

[1]飞机设计手册总编委会.飞机设计手册(第六册)[M].北京:航空工业出版社,2002.

[2]董辰辉.MATlAB2008 全程指南[M].北京:电子工业出版社,2009.

[3]谭浩强.C++面向对象程序设计[M].北京:清华大学出版社,2009.

[4]达恩・亨赛尔曼.精通Matlab[M].西安:李人厚,等译.西安交通大学,1997.

作者简介:陈春鹏,男,工程师,研究方向:飞机气动力设计。

杨康智,男,工程师,研究方向:飞机气动力设计。

工程估算的方法篇2

关键词:公路工程 造价估算 模糊数学 神经网络 模糊神经网络

中图分类号:F540.34 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0053-01

1 公路工程造价估算概述

1.1 公路工程造价估算的重要性

公路工程造价估算作为公路工程管理的重要组成部分其重要性主要体现在如下几个方面。

第一,公路工程造价的估算是实现工程成本控制的基础。其中工程施工前期造价估算、施工前的编制预算以及施工图设计阶段的编制预算等环节作为工程造价估算的核心,同样是公路工程施工成本控制的起点,因此,实现公路工程造价的合理估算是实现工程成本控制的重要前提条件。第二,公路工程造价的估算可以为施工企业成本控制计划方案的制定提供重要的参考依据。施工企业通过工程造价的估算可以寻找到降低工程成本的有效途径,从而为工程施工过程中施工成本的控制提供正确的方向。第三,公路工程造价的估算可以帮助施工企业在进行设计招标前可以确定工程的大致造价。这样一来,施工企业在招标的过程中就可以有效避免中间商的欺诈以及保标等恶意行为的发生。

1.2 传统公路工程造价估算中存在的问题

尽管工程造价估算在公路工程建设中越来越受到人们的重视,但是由于受各方面因素的影响,在传统公路工程造价估算中还存在一系列的问题,其中我国传统公路造价估算中主要存在如下几个方面的问题:一是相关规章制度的限制,造价估算结果往往与投标报价相差悬殊;二是预算结果与概算结果差距较大,不利于工程实际造价的控制和确定;三是缺少对工程造价估算的有效监督机制,从而使最终的造价结果变的十分不确定;四是由于各参与方利益的问题,在进行工程造价估算时很难早到平衡点,以至于造价估算精度不能得到有效的保证。

2 认识模糊神经网络

2.1 模糊数学概述

(1)模糊数学的概念,我们通常说的模糊就是指一些模棱两可的、即可能又不可能、即是又不是的概念。而模糊数学就是要用数学的方法来表示那些模糊概念发生的可能性的大小,换句话讲就是明确那些模糊概念所处的状态,从而利用数学的思想来解决那些模棱两可的、不确定的实际问题。(2)模糊数学的数学描述,一般模糊数学的数学描述,多采用的是类似与集合的数学表示方法。与集合的区别就在于模糊数学在表示集合元素时需要附带一个称为隶属函数值的参数,其中该参数的值是隶属函数与元素的值进行运算的结果。

2.2 神经网络概述

(1)神经网络的概念,所谓的神经网络是一个借鉴物理和生物技术来实现的用来模仿人类大脑神经细胞结构和功能的系统,与人类的大脑结构相似,它也由大量的模拟神经元所组成的,而且这些神经元之间相互连接,并行工作,作为一个系统协同完成一系列复杂的信息处理活动。(2)神经网络的基本原理,神经网络在结构和功能上都是模拟人脑的神经系统来进行设计和实现的,它同时作为模拟生物神经元的一种计算方法,其基本原理是这样的,与生物神经元的基本原理相似,用那些具有突的网络结点来接受信息,并不断的将接受到的信息累加起来,这些信息有些是抑制神经元,有些则是激发神经元,对于那些激发神经元,一旦积累到一定的阈值后,相应的神经元便会被激活,被激活的神经元就会沿其称为轴突的部件向其它神经元传递信息,并完成信息的处理。

2.3 模糊神经网络概述

模糊神经网络是模糊数学和神经网络有效结合的应用研究成果。其中在模糊神经网络中模糊数学的应用体现在它可以根据那些假定的隶属函数以及相应的规律,用逻辑推理的方法去处理各种模糊的信息。

3 模糊神经网络在公路工程造价估算中的应用

3.1 基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法的实现

基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法的实现过程如下。

第一,构建已施工公路工程的造价信息库,其中包括应经施工的公路工程的各种特征因素以及工程造价等其他各方面的材料。

第二,结合拟建工程的施工需求来确定其包括评价指标等在内的各种特征因素的数据取值。

第三,按照模糊数学的思想法在已施工公路工程的造价信息库中选取若干个(至少三个)与拟建工程最相似的已施工的工程,将其作为神经网络进行学习和训练的基础数据。其中,将信息库中公路工程的各种特征因素值的隶属度作为神经网络的输入向量,信息库中公路工程的造价值作为神经网络的输出向量。

第四,将拟建公路工程的各种特征因素值的隶属度作为神经网络的输入向量,通过神经网络的学习后所得到的输出向量即为拟建公路工程的造价估算值。

第五,建立公路施工工程造价信息数据,编制神经网络学习的算法通用程序。将学习训练的基础数据输入神经网络,然后合理设计学习率,经过一定次数的迭代运算,有效提高公路工程造价估算结果的精度。

3.2 基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法的优点

该方法的优点可以概括为如下几点。

第一,模糊神经网络中所采用的模糊数学可以对公路工程造价估算中的模糊信息进行有效的处理,通过对已竣工的公路工程和计划施工的公路工程的相似度进行定量化描述,从而使模糊的公路工程造价问题得以模型化。

第二,基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法的估算结果科学合理,因为该方法采用的是基于数学模型的数学计算分析,所以其结果受人为因素的影响较小。

第三,模糊神经网络中所采用的神经网络模型对公路工程造价的估算具有很好的适应性,与传统的造价估算方法相比,该方法能更好的适应公路工程造价的动态变化。

第四,基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法是借助计算机来完成的,所以还具有运算速度快和运算精度高的优点。

4 结语

由于影响公路工程造价的因素比较多,而且各因素的构成比较复杂,计算相对繁琐,所以公路工程的造价估算具有很大的模糊性。对于使用传统的工程造价估算方法而言,公路工程造价的估算将是一项非常复杂的工作。然而结合模糊数学和神经网络的理论思想,利用工程之间所存在的相似性,使用基于模糊神经网络的公路工程造价估算方法可以迅速的得出精确的工程造价估算结果。

参考文献

工程估算的方法篇3

(昆明理工大学津桥学院,云南昆明650106)

城市规划与管理

城市规划与管理

[摘要]在房屋估价中可利用概算指标、类似工程施工图预算指标及平方(立方)米经济指标,进行时间、地区和结构差异修正,类比得到待估建筑物在估价时点的建安工程费用或重置成本。其估价原则符合房地产估价“替代性”原理,具有估算简单、估价结论准确、技术性强等特点,可在房屋估价中起推荐作用。

关键词 ]工程计价;房屋估价;概算指标法;类似工程预算法

[DOI]10?13939/j?cnki?zgsc?2015?09?122

1工程计价法在房地产估价中的作用

在房地产估价作业中灵活使用工程概算的一些编制方法,具有计算简便、对技术资料和估价人员技术功底要求高等特点,能相对准确地计算房屋的建安或重置成本。

2工程概算编制方法及其应用于房屋估价的可能性

概算指标法和类似工程预算法[1]是国内工程概算编制的主要方法。其中,概算指标法是将拟建建筑物的建筑面积或体积乘以技术条件相同或基本相同的概算指标而编制概算的方法。在对旧房重置价格估算中,一般情况下无须逐项计算构成房屋的分部分项工程量,那么参考当地现时使用的概算指标估价不失为一种可选的估价方法。类似工程预算法是利用技术条件与设计对象相类似的已完工程或在建工程的工程造价资料来编制拟建工程设计概算的方法,由于这种方法参照了类似工程的施工图预算,所以计算结果较为准确,可以参照应用于大量建筑物与典型案例的类比估价中。以上两种方法的最大特点是不需进行大量的工程量计算。在房屋估价中可以根据现有概算指标和类似工程的施工图预算书,进行时间、地区和结构差异修正、类比得到待估建筑物在估价时点的建安费用,符合房地产估价的“替代性”原理,并且有大量的工程造价信息可供参考,计算简单,结论准确,其思路适用于成本法中的房屋估价。

3概算指标法和类似工程预算法在房屋估价中的应用

在利用概算指标法和类似工程预算法类比得出待估价项目造价的过程中,由于待建项目与概算指标或类似工程在建筑结构、建筑标准、建设地点、建设时期等方面存在差异,因而大多数情况下不能直接利用已知工程的经济指标来估价。仅从工程费用计算角度分析,由于影响工程造价的因素为完成建筑工程所需的资源消耗量和资源价格,那么,在估价中则应结合待估项目与已知项目的差异,合理调整完成工程所需的资源消耗量和资源价格。

3?1直接利用概算指标或类似工程预算指标估价

利用工程概算编制方法对房屋估价时,如果待估项目与概算指标或类似工程在建设地点、结构特征(如结构类型、基础、内外墙、楼板、屋架建筑外形、层数、层高、檐高、屋面、地面、门窗、建筑装饰等)、地质及自然条件、建筑面积等方面相同或相近,就可直接利用概算指标或类似工程预算估价。根据选用的经济指标的不同,有两种套算方法可供参考。

3?1?1直接套用概算指标或类似工程的单位造价

以指标中所规定的单位造价或类似工程的预算单价,乘以待估建筑物建筑面积或体积,得出建筑物的直接费,按照当地工程造价部门规定的参考费用标准计算其他费用,即可求出待估房屋的建安工程价格[2]。其中直接费计算公式表示为:直接费=概算指标或类似工程单位(m2、m3)造价×待估项目数量(面积、体积)。

概算指标是根据大量已建典型项目的技术资料编制的,它代表了指标编制时期的工程造价标准,而估价时点经常选在现时某一时点,所以这种直接套用的方式不能体现房地产估价的“估价时点”原则,还须用物价指数调整价差。

3?1?2直接套用概算指标或类似工程的单位资源消耗量

以类似工程或概算指标中规定的资源消耗量乘以待估建筑物所在地区估价时点附近的资源单价,得到直接费单价,乘以待估建筑物建筑面积或体积,再行取费求出房屋建安工程费用。主要计算公式有:每100m2(m3)的人工费=概算指标(类似工程)人工数量×当地的工资单价/100m2(m3);主要材料费=?(指标(类似工程)主要材料数量×当地估价时点材料预算单价)/100m2(m3);其他材料费=主要材料费×其他材料费占主要材料费的百分比/100m2(m3);机械使用费=(人工费+主要材料费+其他材料费)×机械费所占百分比;直接费=(人工费+材料费+机械使用费)/100×待估项目建筑面积(体积)。这种套算方法体现了待估房屋与概算指标或类似工程在资源消耗量上的统一,对于各种资源的价格则采用估价时点的价值标准,体现了房地产估价的估价时点原则,与直接套用单位造价的方法相比,估价结果更准确。

3?2对结构差异的调整

在实际工作中,待估建筑物与概算指标或类似工程有局部差异的情况占据多数,因此,必须对概算指标或类似工程经济指标进行调整后方可套用,包括对单价和消耗量的调整。

3?2?1调整概算指标或类似工程的单方造价

对原概算指标或类似工程中的单方造价进行调整,扣除概算指标或类似工程中与待估建筑物结构不同部分的造价,增加待估建筑物与概算指标或类似工程结构不同部分的造价,得到与待估建筑物结构相同的工程单方造价。调整公式如下:

结构调整后概算指标(类似工程)单方造价(元/m2) =J+Q1P1-Q2P2

式中, J——原概算指标(类似工程)单方造价;

Q1——换入结构的工程量;

Q2——换出结构的工程量;

P1 ——换入结构单价;

P2——换出结构单价。

3?2?2调整概算指标或类似工程的单位资源消耗量

对概算指标或类似工程单位资源消耗量进行调整[3],即扣除原概算指标或类似工程与待估建筑物结构不同部分的资源消耗量,增加待估建筑物与概指标或类似工程结构不同部分的资源消耗量,使其成为与待估建筑物结构相同的单位资源消耗量调整公式如下:

结构调整后概算指标(类似工程)单位资源消耗量=Z+Q1Z1-Q2Z2

式中, Z——原概算指标(类似工程)的单位资源消耗量;

Z1——换人结构单位资源消耗量;

Z2——换出结构单位资源消耗量。

调整后的单位造价和单位资源消耗量反映了待估房屋的结构特点,利用结构调整后的指标,按上述两种方法套算,可避免由于结构差异引起的建安工程费用误差。

3?3 对建设地点和时期的调整

如上所述,直接套用概算指标或类似工程单价计算直接费后,还须用物价指数调整价差,以避免由于指标编制时期、类似工程建设时期、建设地点与待估建筑物的不同而引起的价格偏差。工程估价人员习惯的做法是借助地区造价管理部门的造价信息和指标进行调整,以类似工程预算的价差调整为例,介绍其在房屋估价中的应用:

D=AK

K=a%K1+b%K2+c%K3+d%K4+e%K5+f%K6

式中,D——待估房屋建安工程费用;

A——类似工程建安工程费用;

K——综合修正系数;

a%、b%、c%、d%、e%、f%——类似工程人工费、材料费、机械台班费、其他直接费、现场经费、间接费占建安费的比重;

K1、K2、K3、K4、K5、K6——待估房屋所在地区与类似工程地区人工费、材料费、机械台班费、其他直接费、现场经费、间接费差异系数。

4平方米和立方米估价法在房屋估价中的应用

平方米和立方米估价法是国外普遍适用的工程估价方法之一。该方法是以类似项目的成本记录为基础,根据待建项目的参数进行调整,得出待建项目造价的一种简单适用的工程估价方法。其基本计算公式为:

工程造价=(C±t)×S×q

式中,C——基本成本因子;

t——增减调整因子;

S——建筑面积(体积);

q—— 区域因子。

对每种类型的房屋建立了不同建筑等级、不同建筑类型的成本数据库,如住宅项目的成本按照经济、中等、常规、豪华四个等级划分。每个等级之下又按照楼层、居住户、建筑物配置、外墙结构、居住面积等进行分类。在工程估价时根据工程的等级、类型和面积等选择适宜的基本成本因子,根据待建项目结构特点进行增减项目修正,最后应用区域因子进行建设地点调整。对于旧房估价还提供了建筑物折旧资料,可对建筑物新旧程度进行修正。

平方米和立方米估价法与我国房地产估价中的基准单方造价比较法类似,不同的是基准单方造价法估算的是建筑物的建筑安装工程造价,调整的是结构构造的差异,而平方米和立方米的基本成本因子反映的是基本结构的综合单价(包含了建安费、管理费和设计咨询费等),其他结构构造部位的价格以对基本成本因子的增加值形式予以体现,并能反映建设地点的不同引起的价格增减,方法更简单,估价结果直接反映建筑物的重置价值而无须再计算其他费用。

5结论

参考国内外工程计价方法进行房屋建安费用或重置成本的估算,其基本思路是通过对已公布的概算指标、类似建筑建安工程造价及平方米和立方米经济指标的分析、修正,最终求得待估房屋建安工程造价或重置成本,估算原理符合房地产估价的“替代性”原理,并且具有估算方法简单、估价结论准确、估价技术性强等特点,可以在估价中参考使用。这样不仅减小了房屋成本估算的随意性,并且为工程造价管理部门的建安工程信息提供了更广阔的应用空间,实现了对社会资源的高效利用,促进了工程造价和房地产估价领域的协同发展。

参考文献:

[1]中国房地产估价师学会?房地产估价理论与方法[M]?北京:中国物价出版社,2013?

[2]武育秦,李景云?建设工程定额及概预算[M]?重庆:重庆大学出版社,1993?

工程估算的方法篇4

(1)投资估算。可行性研究广泛应用于新建、改建和扩建项目。在项目投资决策之前,通过做好可行性研究,使项目的投资决策工作建立在科学性和可靠性的基础之上,从而实现项目投资决策科学化,减少和避免投资决策的失误,提高项目投资的经济效益。投资估算是可行性研究报告的主要内容之一。一是工程建设投资估算的内容。建设项目投资估算包括的内容,应视项目的性质和范围而定。整体性民用项目的投资估算,从费用构成来讲应包括该项目从筹建、施工直至竣工投产所需的全部费用,按国家有关规定具体包括:建筑安装工程费、设备和工器具购置费、工程建设其他费用、预备费、建设期贷款利息、固定资产投资方向调节税、企业流动资金等。二是工程建设投资估算的影响。工程建设投资估算的准确性直接影响到项目的投资决策、基建规模、工程设计方案、投资经济效果、并直接影响到工程建设能否顺利进行。具体为:其一,项目建议书阶段的投资估算,是项目主管部门审批项目建议书的依据之一。并对项目的规划、规模起参考作用。其二,项目可行性研究阶段的投资,是项目投资决策的重要依据,也是研究、分析、计算项目投资经济效果的重要条件。其三,项目投资估算对工程设计概算起控制作用,设计概算不得突破批准的投资估算颧,并应控制在投资估算额以内。其四,项目投资估算可作为项目资金筹措及制订建设贷款计划的依据,建设单位可根据批准的投资估算额进行资金筹措和向银行申请贷款。其五,项目投资估算是核算建设项目固定资产投资需要额和编制固定资产投资计划的重要依据。其六,项目投资估算是进行工程设计招标,优选设计单位和设计方案的依据。其七,项目投资估算是实行工程限额设计的依据。实行工程限额设计,在一定的投资额范围内确定设计方案,以便控制项目建设和装饰的标准。(2)设计概算。设计概算是指在初步设计或扩大初步设计阶段,根据设计要求对工程造价进行的概略讨算,是设计文件的组成部分。设计概算分为三级概算,即单位工程概算、单项工程综合概算、建设项目总概算。建设项目总概算是确定整个建设项目从筹建到竣工验收所需全部费用文件。它是由各个单项工程综合概算以及工程建设其他费用和预备费用概算汇总编制而成的。概算的作用分为:一是概算是设计经济合理性的反映;是国家据以批准初步设计的经济文件:是向国家和地区报批投资的文件:二是概算是国家控制基本建设项目投资的依据。概算一经有权机关(或称主审单位)批准,即作为建设项目投资的法定依据。三是经批准的概算是编制固定资产计划和基本建设计划的依据。(3)施工图预算。一是施工图预算的内容。施工图预算是确定建筑安装工程预算造价的文件。是在施工图设计完成后,以施工图为依据,根据预算定额、取费标准以及地区人工、材料、机械台班的预算价格进行编制的,所以称为施工图预算,也叫设计预算。单位工程施工图预算包括建筑工程预算和设备安装工程预算。建筑工程预算分为一般土建工程预算、卫生工程预算、电气照明工程预算、特殊构筑物工程预算及工业管道工程预算。二是施工图预算的作用。其一,施工图预算是落实或调整年度建设计划的依据。由于施工图预算比设计概算更具体、更切合实际,因此可据以落实或调整年度投资计划。其二,在委托承包时,施工图预算是签订工程承包合同的依据。建设单位和施工单位双方以施工图预算为基础,签订承包工程经济合同,明确甲、乙双方的经济责任。其三,在委托承包时,施工图预算是办理财务拨款、工程贷款和工程结算的依据。建设银行在施工期间按施工图预算和工程进度办理工程款预支和结算。其四,施工图预算是施工单位编制施工计划的依据。其五,施工图预算是加强施工企业实行经济核算的依据。其六,施工图预算是实行招标、投标的重要依据。施工图预算是建设单位在实行工程招标时确定“标底”的依据,也是施工单位参加投标时报价的依据。

二、工程建设预算编制所用方法与精度

估算、概算和预算,其主要区别在于其设计深度不同,因而编制方法与深度亦不同。编制估算的依据是项目建议书,工程设计方案,同类项目投资资料等:概算依据是初步设计和概算指标或类似工程预算或约略的工程量等;预算依据施工图设计和设备安装定额。在编制方法上,估算是根据具体情况选用适宜的估算方法。其方法有:生产规模指数估算法;分项比例估算法;资金周转率法;单位面积综合指标估算法;单元指标估算法;流动资产投资估算法。建筑工程概算的主要编制方法有三个,具体是:扩大单价法:概算指标法:类似工程预算法。设备安装工程概算编制方法有三种,预算单价法;扩大单价法;概算指标法。施工图预算的编制方法有单价法和实物法两种。

参 考 文 献

[1]徐大图.工程造价的确定与控制.北京:中国计划出版社,1997

工程估算的方法篇5

随着城市化进程的不断加快,各级政府投入了大量人力、物力和财力进行交通机电工程的建设。然而交通机电工程的资金投入依然是有限和匮乏的,资金短缺己成为制约道路建设与发展的瓶颈。由于工程造价估算是造价管理的基础与前提,只有确保早期投资的准确,才能对工程造价进行有效的控制。鉴于此,本文对交通机电工程造价估算的进行研究,由于目前的估算方法在机电工程估算方面存在局限性,因此,我提出了采用基于案例推理的交通机电工程的造价估算的理论方法。

一、交通机电工程费用估价的内容

交通机电工程包括的内容有:(1)监控系统:监控系统设备材料,监控系统外场设备安装及分中心设备安装;(2)收费系统:收费系统设备及材料,收费站,分中心计算机系统,车道控制系统,闭路电视监控系统安装;(3)通信系统:光纤数字传输系统设备安装,光缆敷设,程控交换机设备安装,站区用户线缆敷设,市话中继线初装费,紧急电话工程设备安装和敷设光缆,通信电源设备安装工程,及通信管道工程;(4)供配电照明系统:供配电系统和照明工程设备购置,线缆敷设等。

二、传统的交通机电工程造价估算存在的问题

在我国,随着工程建设的展开,工程造价估算越来越受到重视。除了常见的几种估算方法外,近几年来出现的几种新的估算类型:数理统计、模糊数学、自适应过滤技术、专家系统和人工神经元网络技术等。由于篇幅原因,本文不详细地介绍上述工程造价估算方法及其优缺点。

但是目前的估算方法存在以下问题:(1)不适合交通机电工程的特点;(2)估算模型的数学处理工程非常复杂,需要大量工程资料,否则估算结果是缺少可信度的;(3)不能反映出因建造时间的差异所导致的价格费用的变化,也就是没有考虑时间效应;(4)交通机电工程特征的选取和训练样本的选取非常困难。

三、基于案例推理的交通机电工程造价估算方法的探讨

传统的估算方法在交通机电工程造价的估算中已暴露出许多问题:考虑市场观念不足,难以适应市场经济下交通机电工程工程造价估算;容易导致交通机电工程建设过程中“三超”现象的发生,不利于推动交通建设中的技术进步及优质生产。交通机电工程造价估算是在投资决策阶段进行的,在此阶段由于受可以获得的交通机电工程资料详尽程度的制约,许多交通机电工程信息的确定只能是粗线条的,所以采用一般的工程造价计价方法来进行估算工程造价是行不通的。这时,应用基于案例推理法,借助以往经验的数据资料,估算当前工程的造价,可以为确保数据的及时性和准确性提供依据,是不错的选择。

事实上,交通机电工程造价估算多半是借鉴以往工程完成的,与基于案例推理进行估算的思路不谋而合。

就估算方法而言,基于案例推理方法与目前常用方法之间具有互通之处:运用模糊数学方法,对待估交通机电工程与已建典型工程之间的相似性做定量计算;在案例推理过程中能够较好地考虑其实用性需求,使得最终的推理效果不会在很大程度上受制于样本信息。我国工程建设自古有之,类似工程的累积为基于案例推理的方法奠定了使用基础;使用该方法能够对交通机电工程造价进行简化及清晰的表示;通过已存在的典型案例,并注意经常改善案例库中案例的质量,防止可供参考的案例过时失效,从而适应交通机电工程不断发展的要求;能较好地兼顾机电工程造价估算对各种因素反应快速与结果准确两方面的要求,发挥机电工程造价估算的控制作用。故解决工程造价估算问题,可使用基于案例推理方法。随着基于案例推理方法的逐步被广泛使用,并由于该方法已经在工程造价领域取得了一定研究成果,这些成果都可以为交通机电工程工程造价估算提供参考依据。

这些也证实了基于案例推理方法能够成为交通机电工程造价估算工作之有力工具的想法。

四、基于案例推理的交通机电工程造价估算方法的应用步骤

第一步,我们要做的是怎样把过去的交通机电工程造价实例表示成案例的形式,以及如何组织这些案例形成案例库。

我们可以采用如下的简化方式案例编号:

框架名:(机电工程名称)

1.交通机电工程工程概况描述

2.交通机电工程特征描述

3.结果集:机电工程造价

4.相关说明:机电工程案例点评分析

第二步,进行案例组织。对案例中的特殊情况进行单独处理,一般采用加权折减的方式。

第三步,进行案例检索。当输入所要估算机电工程的一些情况后,就会显示出与之相似的案例。

第四步,调整所估算的工程与案例之间的差别,进而由案例的工程估算结果得到所要估算的工程费用。此时一般采用判断矩阵的方法。

五、结束语

工程估算的方法篇6

关键词:工程造价;模糊数学;快速估算

工程造价的模糊快速估算方法,是利用模糊数学的基本原理,在同一结构体系下,通过研究和对比拟建工程与已建工程的相似程度,根据类似的已建工程造价估算拟建工程造价的过程。该估算法既不需要计算工程量,也不用查概预算定额,省时省力,能够迅速、较准确地确定工程造价。当前,市场竞争日趋激烈,无论是投标竞争的施工企业,还是建设单位,要想取得成功的报价,就要求预算人员能在最短的时间内能拿出比较准确的预算或估价结果,即就是说要选择好的工程造价估算方法来确定报价。因此,在工程建设中,如何快速准确地测算工程造价, 制定策略,具有十分重要的意义。

一、工程造价模糊快速估算法的定义

工程的快速估算,从根本上说,就是利用某种方法,对工程造价所做的一个预先估计或估测。由于各种工程本身具有复杂性、多样性等特点,不可能存在两个完全一样的工程,而采用模糊快速估算方法,就是要在众多已施工结束的工程中找出相类似的工程。即工程快速估算的方法为:把要估算的工程称为“欲估工程”,把已经施工结束的工程称为“典型工程”,中找出与之最相似的若干个工程,然后利用这些若干个与“欲估工程”相似的工程(称为“相似工程”)的单方土建造价或某一工料消耗量作为原始资料,采用某种预测方法,对“欲估工程”的单方土建造价进行预测而得到“欲估工程”的单方土建造价。

二、模糊快速估算的优势及计算步骤

(一)模糊快速估算的优势

(1)模糊数学估价法适于市场经济下的报价。因为样本是企业已完工程项目,对样本的了解最深,它打破了定额对企业的束缚可以自由报价。且国家招标适宜最低价中标。

(2)模糊数学估价法适应国际潮流。同际上有一种新的承包方式工程项目建设总承包,设计、施工、设备采购一体化,没有图纸就报价,因此,使用模糊数学快速估算法进行报价较适宜。

(3)目前投资主体也在发生变化,由原来的同家单一主体转变为多元(国家、私人、外商)主体,多元主体对投资效果更加注重,使用模糊数学法更为科学。

(4)工程造价管理为全生命期的造价管理,即前期决策阶段、设计阶段、施工阶段、使用维修阶段。而影响工程造价最大的是前期决策阶段和设计阶段。此时一般没有图纸,应用模糊数学快速估算法较为适宜。

可以说,采用模糊数学快速估算法应用于工程造价中,不仅可以大大缩短计算工程造价的时间,节省计算工程量和套用定额所耗费的时间,还可以在造价估算上体现每个施工企业的经营策略、管理水平、技术水平等诸多客观因素,为企业投标策略提供了有力的参考数据,提高了中标的可能性。

(二)模糊快速估算的计算步骤

快速估算的计算步骤为:列出工程集合中各元素名称,这些元素的选定要能概括地描述该工程的代表性的特征收集典型工程资料,建立资料库从资料库中选取与欲估工程相似的工程,作为可比工程用AHP方法确定各元素的权重用二元对比排序法确定各元素的隶属函数值(对比工程模糊关系系数)算出∑tj,并定∑tj最大值为l,其他各工程的模糊关系系数为与最大的1相比所占的比例,在闭区间[1,0]中取值检验所选典型工程的可靠性(检验对比工程模糊关系系数)用模糊数学方法估算欲估工程单方土建造价、用模糊数学方法估算欲估工程某一工料单方消耗量检验欲估工程的可靠性(检验对比工程模糊关系系数),把所求得的预估工程的单方直接费作为已知,列入已知典型工程行列,重复上述步骤和方法,来检验各典型工程的精度估算欲估工程的单方土建造价。

三、模糊数学在工程造价快速估算中的应用

(一)工程造价快速估算数学模型的建立

(1)建立评价对象指标模型

工程产品不同于其他工业产品,其特点决定了工程造价计算的复杂性。要达到工程造价快速估算的目的,就必须抓住影响造价的主要因素。若考虑因素过多,势必加大计算量,从而影响测算的速度;但如果遗漏了主要因素,则会降低测算的精度和可信度。因此,在进行快速估算前,结合工程的实际情况,选取了11项对工程造价影响较大的因素,分为“土建工程”、“其他工程”和“设计参数”三大类。每一类又包含三到四个影响因素,构成了工程造价快速估算二级评判指标体系。

(2)评判指标分析

对各评判层次上的指标进行两两比较评分,在此基础上对评分进行三角模糊扩展,然后将各评判因素评分值进行汇总,利用三角模糊数的加法运算,并取平均值来确定模糊判断矩阵A=(aij)n×n,在此基础上,构造具有一致性模糊判断矩阵A=(a*ij)n×n。

式中:A――各评判因素模糊判断矩阵;

aij――各评判因素模糊判断矩阵内元素;

A*――各评判因素一致性模糊判断矩阵;

a*ij――各评判因素一致性模糊判断矩阵内元素;

t――参加评分的总人数。

(3)指标综合重要程度值

指标综合重要程度值的求法,如以下公式:

式中:Si――第i个评判指标综合重要程度。

(4)求权重向量W

1.由可求得各指标Si≥Sk(k=1,2,……,n;k≠i)的可能程度V(Si≥Sk)。

由求得指标优于其他指标的纯量测度d'(Ai)。

式中:d'(Ai)――指标优于其他指标的纯量测度;

Ai――第个指标。

由此得到权重向量:W[d'(A1),d'(A2),……,d'(An)]T。

2. 归一化后得到实际的权重向量:W[d(A1),d(A2),……,d(An)]T。

算出各级中影响因素指标的权重值后,根据公式:

求出各因素指标在估价体系中的实际权重值。

式中:Wij――评判指标在估价体系中的实际权重值;

S'i――一级评判指标的综合重要程度;

Sij――二级评判指标的综合重要程度。

(二)确立模糊关系系数

模糊关系系数实质上是各主要因素中不同种类、规格的“产品”对总造价的影响系数。如果把各个已建成的和待建的工程看成是主要因素集上的模糊集合,则模糊关系系数就是相应的主要因素隶属于这个模糊集合的隶属度。确定模糊关系系数的基本原则为:越费时、费工、费料、费钱的,其系数越大。

按照影响因素,将典型工程A、B、C和待建工程X进行对比。

各因素按相应的模糊关系系数赋值后,得到典型工程A、B、C和待建工程X评判因素论域U上的模糊集合,即:

UA=(uA11,…,uA14,uA21,…UA23,UA31,…u A34),

UB=(uB11,…,u B14,u B21,…u B23,u B31,…u B34),

UC=(uC11,…,uC14,uC21,…uC23,uC31,…uC34),

UX=(uX11,…,uX14,uX21,…uX23,uX31,…uX34)。

(三)计算加权海明贴近度

设有论域U={u1,u2,…un}上的模糊集合A=(a1,a2,…an),B=(b1,b2,…,bn),则:

式中:tHW(A,B)――模糊集合A、B间的海明贴近度;

Wi――评判指标在估价体系中的实际权重值;且满足。

将待建工程2分别与典型工程A,B,C进行贴近度比较,得到tHW(A,X),tHW(B,X)和tHW(C,X),并将其进行大小排序。

如果只是对工程造价进行粗略估算,可以直接取与待建工程X贴近度最高的典型工程的单位面积造价作为其单位面积造价。

(四)造价计算

将三项典型工程A、B、C按贴近度由大到小的顺序进行排列,并采用以下公式来计算待建工程的造价:

式中:y――待建工程造价的计算值;

M――待建工程的建筑面积;

λ――调整系数(一般λ>1,与通货膨胀有关);

a1,a2,a3――待建工程同典型工程的贴近度,且a1>a2>a3;

E1,E2,E3――与a1,a2,a3相对应的典型工程的单位面积造价。

四、结束语

综上所述,将模糊数学应用于工程造价快速估算中,不仅省时、省力,且可使工程造价估算会更加快速准确,是进行招投标工作的一个很有力的工具。当前,我国已在运用模糊数学对工程造价快速估算做了一些尝试和探讨,要想将它运用于工程实践中,还需考虑到施工企业的经营测量、管理水平、技术水平等对工程造价的影响,及考虑已施工结束的工程与待建工程之间最相似和最不相似等过程,以期能准备估算出工程造价。可以说,应用数学模糊法进行工程造价估算有着非常好的应用前景,其必将成为最有前途的估算方法之一。

参考文献:

[1]李凯,韩学峰.工程造价的模糊快速估算方法研究[J].山西建筑,2007(22).

[2]贾志超,焦昊.工程造价快速估算的数学模型及计算程序[J]. 价值工程,2010,(27).

工程估算的方法篇7

关键词:投资决策;造价;控制

中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:

1投资决策阶段对造价的影响

投资决策是指选择和决定投资行动方案的过程,对拟建项目的必要性和可行性进行技术经济论证,对不同建设方案进行技术经济比较和判断,并进而做出决定和选择的过程。因此,正确的投资行动来源于正确的项目投资决策,项目决策的正确与否,直接关系到其建设的成败,关系到造价的高低和投资经济效果的好坏,因此,正确的决策是合理的确定与控制造价的前提。

1.1投资决策阶段控制工程造价的意义

投资决策阶段控制工程造价具有十分重要的意义。首先,投资决策阶段控制工程造价,是正确确定建设项目计划投资数额的关键。不论何种项目,其前期工作的核心是编制符合实际的投资估算值,正确确定投资估算值,对于以后控制初步设计概算、施工图预算,实现投资者预期的投资效果有着重大的影响。其次,相对于建设项目的其他后续工作来说,投资决策阶段控制造价,对建设项目经济效果好坏的影响最大。因此,在此阶段控制工程造价,对整个建设项目来说,节约投资的可能性最大。在项目的建设过程当中,节约投资的可能性是随着建设过程的进展而不断减少。图4-1是表明建设各阶段节约投资可能性的曲线,从中可以看出投资阶段进行造价控制的重要性。图4-2是建设项目各阶段对项目经济性的影响程度,可以看出,决策阶段控制造价对项目经济性的影响高达95%~100%。

1.2投资决策阶段影响工程造价的主要因素

1.2.1建设项目所处地区的选择

由于各地经济发展水平存在较大差异,其土地、劳动力、和建筑材料的价格也存在较大的差异,即使在同一地区,城市的各种价格也会明显高于郊区和农村,土地价格也会有很大不同,从而影响到工程造价。

1.2.2建设项目所处位置的选择

一个建设项目所处区位对造价有着重大影响,在城市繁华的市中心投资与新开发区投资项目的土地价格会有很大差异,施工费用也会有所增加。区位因素包括交通便捷性、临街状况、周围环境等方面。同一区位,对不同类型的建设项目会有不同的影响。

图4-1 建设项目各阶段节约投资可能性曲线图 图4-2建设项目各阶段对项目经济性的影响程度

1.2.3建设项目建设标准与建设规模

五星级酒店要比三星级的酒店的造价高出50%左右,高级公寓造价是普通住宅造价的一倍以上,这些都说明建设标准对造价有着重要影响。同理,建设规模也一样影响工程造价,要根据实际合理确定项目的规模,项目的规模与生产效益之间也符合边际效益递减原理。因此,要合理确定工程的建设规模与建设标准。

1.2.4建设规划设计方案的选定

投资决策阶段建设项目规划设计方案的选定对工程造价的影响也很大。建设项目是选择高层低密度还是多层高密度、结构类型是钢结构还是钢筋混凝土结构等,都对工程造价起着决定作用。

1.2.5主要设备选用

工业建设项目的设备投资有时会超出建筑安装工程的投资,在现代社会中,智能型办公大楼或酒店项目的设备费用也非常昂贵,因此,在满足功能要求和不增加使用过程中的维修费用的情况下,如何就需要的各种设备的各种价格进行比较选择,会对造价有一定影响。

2 决策阶段造价的确定

2.1项目决策阶段造价估算的层次

投资决策过程,是一个由浅入深,不断深化的过程,依次可分为若干个工作阶段,表3-1。

项目决策阶段的造价估算 表2-1

2.2国内外常用估算方法

投资决策阶段造价的确定主要通过可行性研究对项目进行科学的论证,对各方案进行技术经济分析选出最优方案以后,根据以往类似工程的估算指标进行投资估算,确定工程的投资额。传统的投资估算有以下几种方法:

2.2.1静态投资估算方法

⑴资金周转率法。其公式为:

资金周转率 = 年销售总额/总投资=(产品的年产量×产品单价)/总投资

投 资 额 =(产品的年产量×产品单价)/资金周转率

这种方法比较简单,但精确度较低,一般用于投资机会研究或项目建议书阶段。

⑵生产能力指数法。其公式为:

式中:——已建类似项目或装置的投资额;——拟建项目或装置的投资额;

——已建项目或装置的生产能力;——拟建项目或装置的生产能力;

—— 不同时期、不同地点的定额、单价、费用变更等的总和调整系数;

——生产能力指数,。

其中n取值是按照拟建和已建项目的生产规模相差的大小来确定的。采用此种方法,计算简便,速度快;但要求类似工程资料可靠,条件基本相同,否则误差较大。

此外,还有比例估算法、系数估算法,其估算精度都不是很高。对于房屋、建筑物等单项工程,常采用指标估算法,根据编制的各种具体的投资估算指标,进行单位工程的投资估算,在此基础上,汇总出单项工程的投资额。采用此种方法时,一方面要注意,套用的指标与具体工程之间的标准或条件有差异时,应加以必要的调整或换算;另一方面要注意,使用的指标单位应密切结合每个单位工程的特点,能正确反映其设计参数,不要盲目单纯的套用一种单位指标。

2.2.2动态投资估算。

涨价预备费,建设期贷款利息及固定资产投资方向调节税等的估算要计算资金的时间价值。铺底流动资金常按流动资金的一定百分比来确定,大约为30%左右。流动资金的估算有两种方法一种是扩大指标估算法,另一种是分项详细估算法。

2.3决策阶段投资估算的确定

2.3.1投资估算的确定

总投资估算包括固定资产投资估算和流动资金估算。具体的费用估算方法见图3-3所示。

图2-3决策阶段投资估算及方法

T—固定资产投资;L—流动资金;C1—已建类似项目投资额;Q2—拟建项目生产能力;n—生产能力指

数;Q1—拟建项目的生产能力;f—不同时期、不同地点的定额、单价、费用变更等的综合调整系数

由以上投资估算方法可见,影响投资估算精确度的关键有三个:一是可行性研究中建设方案的确定。建设方案直接决定拟建项目生产规模、建筑标准与功能要求。二是类似工程造价资料的选取与资料的可靠性。三是投资估算方法的选取,确定投资估算的方法有很多,有的简便易行,但其精度却得不到保证,因此,准确确定投资额,估价方法很重要。

2.3.2投资估算在造价控制中的作用。

决策阶段的投资估算对于工程建设以后的初步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计阶段、施工阶段、竣工验收阶段形成的设计概算、修正概算、施工图预算、承包合同价、结算及竣工结算价等造价形式具有一定的控制与制约作用,这些价格都是前者控制制约后者,后者补充前者。

工程估算的方法篇8

1.1建立模糊比较矩阵

本文选取对工程投资影响较大的几个主要因素,如项目主要技术标准(t1)、工程地质条件(t2)、桥隧比(t3)、征地拆迁情况(t4)、材料价格水平(t5)等,组成建设项目的特征集合,如式(1):设V1、V2、V3、…Vm为m个相似的建设项目,按各特征对拟建项目同类特征的影响程度,两两进行比较可得到其特征模糊比较矩阵,如式(2):式中:tmn———第m个工程第n个特征元素对应的隶属函数值(隶属度)。为使得到的矩阵正规化,将各个对比结果化成[0,1]区间内的数值,以便以下计算与比较。

1.2隶属度的计算

隶属度也称贴近度,可作为模糊识别的间接方法。实际上就是将2个建设项目特征靠近的程度,用2个模糊子集表示。设A与B是论域U上的模糊子集,定义A与B的隶属度θ为:式中:tn1,tn2———为识别的对象,本文指模糊造价系数。式(4)是模糊数学中的一种算法,“A·B”和“AB”为A与B的内积和外积,内积是A与B所对应的隶属函数,先取小再取大;外积是A与B所对应的隶属函数,先取大再取小。隶属度值越大,说明两者之间的相似程度越接近。本文选取与拟建项目最相似的前3项已建项目,隶属度按照从大到小依次排序是θ1、θ2、θ3,而相应的典型工程投资估算指标(万元/km)设为E1、E2、E3。其中E1为与拟建项目最相似,E2次之,E3排第三。

1.3拟建项目投资估算公式

依据隶属度确定的最接近拟建项目的前3个已建项目的工程投资,从已建项目资料中查出E1、E2、E3。建立拟建项目投资估算预测公式,方法是,取与拟建项目最相似的前3项典型工程,由第3项工程估算推测第2项工程估算、再由第2项工程估算推测第1项工程估算、最后由第1项工程估算推测拟建工程估算,按照指数平滑法理论推导出的预测计算式为:式中:λ———调整系数。考虑到从已建项目中查到的3个项目与拟建项目只是相似而不是相同,故利用已建典型工程建立的模型(式(5))与实际工程投资估算还存在一定的差距,所以,隶属度不同的已建典型工程对拟建工程造价影响程度是不同的,故需乘上调整系数λ。根据有关资料和经验,计算λ的经验公式为:式中:m———工程特征模糊合集T中的特征元素的个数;Tw———拟建工程项目模糊造价系数和;Tθ1、Tθ2、Tθ3———与θ1、θ2、θ3相应的已建典型工程的模糊造价系数和。将Tw和Tθ1、Tθ2、Tθ3中数值最大者设为1,其他各工程的模糊关系系数是与最大值的比值。

2工程实例

拟建铁路工程线路长652.5km,国铁Ⅰ级双线,桥隧比例42.3%,采用2012年第2季度材料价格水平,拟建项目与4个已建相似项目的对比如表1所示。以项目一与拟建项目的贴近度为例,采用表1中对应的主要技术标准、工程地质条件、征地拆迁情况等5项的模糊造价系数,按式(4)计算如下:A·B=(0.85∧0.85)∨(0.9∧0.9)∨(0.95∧0.95)∨(0.75∧0.85)∨(0.4∧0.4)=0.85∨0.9∨0.95∨0.75∨0.4=0.95AB=(0.85∨0.85)∧(0.9∨0.9)∧(0.95∨0.95)∧(0.75∨0.85)∧(0.4∨0.4)=0.85∧0.9∧0.95∧0.85∧0.4=0.4将0.95和0.4代入式(3)θ1=12×[0.95+(1-0.4)]=0.78同理可计算出其他3个已建项目与拟建项目的隶属度θ2=0.73θ3=0.75θ4=0.7将数字由大到小排序θ1>θ3>θ2>θ4。根据贴近原则,取前3个θ1、θ3、θ2,即取项目一、项目三及项目二的估算资料对拟建项目进行预测。由表1中各项目的模糊造价系数,可计算出拟建项目的模糊造价系数和为4,项目一的模糊造价系数和为3.85,项目三的模糊造价系数和为3.55,项目二的模糊造价系数和为3.6。将Tw和Tθ1、Tθ2、Tθ3中数值最大者设为1,则:Tw=1,Tθ1=3.85/4=0.96Tθ2=3.55/4=0.89Tθ3=3.6/4=0.9将所得数字代入式(6):λ=1+151.8×10.96()-1+0.8×10.89()-1[+0.4×10.90(-1)]=1.05将表1中各项目的经济指标和求得的θ1、θ2、θ3及λ值代入式(5),可求得拟建项目每正线公里的估算指标:E*=1.05[7175×0.78+6829(1-0.78)×0.75+8430(1-0.78)(1-0.75)0.73+(7175+6829+8430)(1-0.78)(1-0.75)(1-0.73)÷3]=7560万元那么,拟建工程投资估算总额为:7560×652.5=493.3亿元在实际工程设计中,该工程按照《铁路基本建设工程投资预估算估算编制办法》(铁建设[2008]10号)和《铁路基本建设工程投资预估算估算设计概预算费税取值规定》(铁建设[2008]11号)编制的投资估算总额为510.8亿元,两者的估算误差为3.4%,在可控范围内,满足精度要求。

3结束语

铁路建设工程是一项系统工程,涉及的专业多,规模大,在立项和可行性研究阶段,如何能合理、准确的进行投资估算,并满足估算精度的要求,所采用的方法格外重要。特别是在时间要求紧,需要宏观把握项目投资的情况下,更能体现所采用方法的重要性。本文基于模糊数学相关理论及铁路工程投资估算本身存在的模糊性特征,通过研究建立了工程投资估算快速预测模型,通过预测模型,选取已建相似工程及投资,计算出隶属度,即可进行拟建工程的投资估算。并通过工程实例验证了本文所建预测模型和计算方法的可行性,误差在允许的可控范围内,与通用的定额套用及指标方法相比,本预测方法较为简便。尤其是在多方案投资比较或方案竞选阶段,本预测法具有很好的适用性。但对隶属度的计算与确定,需具备丰富的工程造价经验,充分把握相似项目的特征和投资差异,通过电算手段建立案例库,并不断更新和完善,才能达到估算的准确性。

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