時(shí)間序列分析法船舶港口建筑工程成本估計(jì)

王昌林

摘 要：針對(duì)當(dāng)前船舶港口建筑工程成本估計(jì)精度低的問(wèn)題，提出時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法。首先采集大量船舶港口建筑工程成本歷史數(shù)據(jù)，將它們組成一組時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后引入小波變換對(duì)船舶港口建筑工程成本時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到趨勢(shì)部分和細(xì)節(jié)部分，使得變化特點(diǎn)比較明顯，最后采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)船舶港口建筑工程成本時(shí)間序列的趨勢(shì)部分進(jìn)行建模，采用支持向量機(jī)對(duì)船舶港口建筑工程成本時(shí)間序列的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行建模，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果重構(gòu)得到船舶港口建筑工程成本估計(jì)結(jié)果。實(shí)例研究結(jié)果表明，時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)效率高，可以高精度對(duì)船舶港口建筑工程成本進(jìn)行估計(jì)。

關(guān)鍵詞：船舶港口;時(shí)間序列分析法;建筑工程成本;估計(jì)結(jié)果

引言

由于船舶噸位越來(lái)越大，航行的距離也越來(lái)越長(zhǎng)，這樣需要建立大量的港口，同時(shí)在港口建立相應(yīng)的建筑物，保證船舶安全?？?。在港口船舶建筑物的建造過(guò)程中，工程成本估計(jì)十分關(guān)鍵，其不僅影響船舶建筑工程的進(jìn)度，同時(shí)影響建造企業(yè)的利潤(rùn)。在實(shí)際應(yīng)用中，船舶港口建筑工程成本與一個(gè)國(guó)家以及地區(qū)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，以及政策密切相關(guān)，同時(shí)還有一些不可預(yù)測(cè)的未知因素影響，往往具有高度不平穩(wěn)性和非線性，使得船舶港口建筑工程成本估計(jì)面臨巨大的挑戰(zhàn)[1]。

為了解決當(dāng)前單一船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法精度低的難題，提出了時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法，并通過(guò)實(shí)例研究測(cè)試了其性能。結(jié)果表明，時(shí)間序列分析法不僅能夠得到高精度船舶港口建筑工程成本估計(jì)結(jié)果，而且船舶港口建筑工程成本估計(jì)速度加快。

1相關(guān)理論

1.1RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人的大腦結(jié)構(gòu)以及人的思維的智能處理系統(tǒng)，包含了大量的神經(jīng)元，神經(jīng)元之間存在一定的關(guān)聯(lián)，相對(duì)于其它技術(shù)，其具有優(yōu)勢(shì)為：容錯(cuò)能力強(qiáng)、處理速度快、強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)能力等，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)[1]。

設(shè)輸入向量為xi（i=1，2，…，n），通過(guò)輸入層的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)傳遞到隱含層，而隱含層通過(guò)映射函數(shù)將輸入向量從低維空間變換到高維空間，通常做的變換為非線性變換，一般采用高斯函數(shù)，具體為：

1.2支持向量機(jī)

T=（（x1，y1），（x2，y2）...（xn，yn））設(shè)n個(gè)船舶港口建筑工程成本估計(jì)訓(xùn)練樣本就構(gòu)成了訓(xùn)練樣本集：，將船舶港口建筑工程成本估計(jì)歸問(wèn)題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問(wèn)題，即（6）式如下：

2時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法

船舶港口建筑工程成本的變化過(guò)程，從本質(zhì)是一種根據(jù)時(shí)間先后變化的系統(tǒng)，具有十分明顯的時(shí)間特征，成本之間具有較強(qiáng)的時(shí)間關(guān)聯(lián)性，直接采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模估計(jì)，船舶港口建筑工程成本估計(jì)效果差，這是因?yàn)楣烙?jì)結(jié)果具有“平移”現(xiàn)象，主要是由于船舶港口建筑工程成本波動(dòng)太劇烈，單一方法無(wú)法跟進(jìn)船舶港口建筑工程成本變化的節(jié)奏。為了解決該難題，本文對(duì)船舶港口建筑工程成本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提取趨勢(shì)部分和細(xì)節(jié)部分，采用不同方法分別對(duì)它們進(jìn)行估計(jì)[3]。

時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法工作思想為：首先通過(guò)引入小波變換，將船舶港口建筑工程成本數(shù)據(jù)分解為趨勢(shì)部分和細(xì)節(jié)部分，其中趨勢(shì)部分描述了船舶港口建筑工程成本的整體變化趨勢(shì)，細(xì)節(jié)部分描述了船舶港口建筑工程成本的高度非線性變動(dòng)方向，然后引入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)船舶港口建筑工程成本時(shí)間序列的趨勢(shì)部分進(jìn)行建模，最后通過(guò)小波重構(gòu)得到原始船舶港口建筑工程成本數(shù)據(jù)的估計(jì)結(jié)果[4]。

3船舶港口建筑工程成本估計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究

3.1船舶港口建筑工程成本的歷史樣本

為了分析時(shí)間序列法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)性能，采集一段時(shí)間的船舶港口建筑工程成本數(shù)據(jù)，該船舶港口建筑工程成本數(shù)據(jù)變化規(guī)律不十分明顯。為了使船舶港口建筑工程成本估計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可比性，選擇RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法、支持向量機(jī)的船舶港口建筑工程成估計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)[5]。

3.2船舶港口建筑工程成本估計(jì)性能分析

統(tǒng)計(jì)3種船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇不同數(shù)量的訓(xùn)練樣本進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)，船舶港口建筑工程成本估計(jì)精度和訓(xùn)練時(shí)間?？梢钥闯?，本文方法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)精度均值為92.80%，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶港口建筑工程成本估計(jì)精度均值為82.91%，支持向量機(jī)的船舶港口建筑工程成本估計(jì)精度均值為87.60%，本文方法由于集成了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，提升了船舶港口建筑工程成本估計(jì)效果，還可以看出，本文方法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)訓(xùn)練時(shí)間更少，相對(duì)于對(duì)比方法，提升了船舶港口建筑工程成本估計(jì)效率[6]。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)船舶港口建筑工程成本的問(wèn)題，利用兩者的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了時(shí)間序列分析法的船舶港口建筑工程成本估計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文方法用于船舶港口建筑工程成本估計(jì)的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)：

[1]程宇驍，羅永宏.船旗國(guó)監(jiān)督檢查中對(duì)船舶維護(hù)保養(yǎng)之體系缺陷的檢查和處理[J].中國(guó)海事，2021，{4}（04）：58-62.

[2]李雯雯.船舶限硫令實(shí)施對(duì)國(guó)際海上貨物運(yùn)輸承運(yùn)人使船舶適航義務(wù)的影響[J].海大法律評(píng)論，2020，{4}（00）：120-131.

[3]于野.基于人工智能的光學(xué)遙感在軌船舶檢測(cè)技術(shù)研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所），2020.

[4]韓宗壘，徐斌，陳佳.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集裝箱船港口作業(yè)時(shí)間預(yù)測(cè)模型[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2021，38（02）：78-84.

[5]王堅(jiān)，黃厔，陳森陽(yáng)，劉艷英.廈門船舶控制區(qū)（綠色港口）大氣污染物減排成效評(píng)估[J].海峽科學(xué)，2021，{4}（01）：22-28.

[6]曾慶光，董明望，辜勇.考慮船舶碳排放的集裝箱船舶進(jìn)港靠泊調(diào)度問(wèn)題研究[J].物流技術(shù)，2020，39（11）：95-101+141.