郭 鑫

(中交第三公路工程局有限公司,北京 101399)

0 引 言

公路工程造價(jià)是公路工程建設(shè)中的重要內(nèi)容,在本質(zhì)上指的就是公路工程建設(shè)所需的成本。公路工程造價(jià)估算模型是針對公路工程造價(jià)進(jìn)行估算的主要手段,也是決定能否精準(zhǔn)的掌控公路工程效益的關(guān)鍵影響因素,并估算出公路工程在未來的收益水平,常用于工程招投標(biāo)[1]。在針對公路工程造價(jià)估算模型的研究中,我國學(xué)者邵良杉提出了工程造價(jià)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算模型,通過提出應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算工程造價(jià),根據(jù)輸入層考慮主材價(jià)格,可以使造價(jià)更符合實(shí)際。外國學(xué)者研究表明80%的項(xiàng)目成本取決于20%的主要工項(xiàng)。因此,利用20%主要工項(xiàng)的造價(jià),可以回推出工程之總造價(jià)。雖然利用前者設(shè)計(jì)的公路工程造價(jià)估算模型能夠取得一定程度上的應(yīng)用效果,但在實(shí)際應(yīng)用過程中往往無法取得極其精準(zhǔn)的公路工程造價(jià)數(shù)目。本文在此基礎(chǔ)上,將OWA算子引入公路工程造價(jià)估算模型設(shè)計(jì)中。OWA算子的亮點(diǎn)在于能夠集結(jié)最大與最小算子之間的有效信息,進(jìn)而提高信息權(quán)重計(jì)算的精準(zhǔn)度,能夠很好地適用于工程造價(jià)估算方面。為此,本文提出基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型設(shè)計(jì)。

1 OWA算子

OWA算子又稱有序加權(quán)平均算子,由Yager首次提出,其本質(zhì)上是一種信息集結(jié)方法,主要適用于數(shù)據(jù)挖掘以及決策理論方面[2]。OWA算子中兩個(gè)最重要的指標(biāo)就是orness測度以及最大熵,通過orness測度以及最大熵的精準(zhǔn)度量,反映出OWA算子決策者的樂觀程度。因此,將OWA算子應(yīng)用在公路工程造價(jià)估算模型設(shè)計(jì)中。

2 基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型

2.1 采集公路工程造價(jià)數(shù)據(jù)輸入輸出

在公路工程造價(jià)估算過程中,必須預(yù)先確定公路工程造價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也就是公路工程特征屬性[3]。為最大減少公路工程造價(jià)估算偏差,本文依靠公路工程特征屬性,采集公路工程造價(jià)數(shù)據(jù)輸入輸出。公路工程特征屬性見表1。

表1 公路工程特征屬性

結(jié)合表1所示,為公路工程特征屬性,以此為公路工程造價(jià)估算影響因素,并確定采集數(shù)據(jù)輸入輸出。采集數(shù)據(jù)輸入輸出的具體流程為:首先,運(yùn)用OWA算子中的orness測度計(jì)算兩組數(shù)據(jù)序列的關(guān)聯(lián)系數(shù),再計(jì)算其不同數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)度。引入分辨系數(shù)δ可從客觀上消除偏差過大的采集點(diǎn)數(shù)據(jù),避免模型在后續(xù)對公路工程造價(jià)估算時(shí)出現(xiàn)關(guān)聯(lián)度失真問題[4]。設(shè)不同數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)度為λ,可得公式(1)。

(1)

式中:m為公路工程缺失值;x為公路工程造價(jià)估算數(shù)據(jù)的收斂速度;i為是數(shù)據(jù)集參數(shù)的極大似然估算。為保證本文設(shè)計(jì)模型在對公路工程造價(jià)核心影響因素提取過程中具有客觀性,當(dāng)0<λ≤0.25時(shí),兩組不同數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)度為弱關(guān)聯(lián);當(dāng)0.25<λ≤0.75時(shí),兩組不同數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)度為強(qiáng)關(guān)聯(lián)[5]。在此基礎(chǔ)上,分析采集數(shù)據(jù)主成分,將眾多線性相關(guān)的影響因素轉(zhuǎn)換為少數(shù)線性不相關(guān)的影響因素,切斷在公路工程造價(jià)估算過程中相關(guān)性的干擾,將高維問題轉(zhuǎn)換為低維問題,為后續(xù)篩選公路工程造價(jià)核心影響因素?cái)?shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 篩選公路工程造價(jià)核心影響因素估算數(shù)據(jù)

本文采用將輸入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的方法使估算數(shù)據(jù)落入到[-1,1]范圍內(nèi),設(shè)公路工程造價(jià)核心影響因素估算數(shù)據(jù)篩選的計(jì)算表達(dá)式為k,可得公式(2)。

(2)

式(2)中:li為原始輸入數(shù)據(jù)序列;lmin為有序加權(quán)平均算子數(shù)據(jù)序列最小值;lmax為有序加權(quán)平均算子數(shù)據(jù)序列最大值。將數(shù)據(jù)篩選后的數(shù)據(jù)輸入到模型當(dāng)中,判斷其關(guān)聯(lián)度,若為弱關(guān)聯(lián),則說明該數(shù)據(jù)所屬的影響因素不屬于核心影響因素將其過濾;若得出的數(shù)值為強(qiáng)關(guān)聯(lián),則說明該數(shù)據(jù)所屬的影響因素為核心影響因素,將其篩選出來。

2.3 基于OWA算子計(jì)算公路工程造價(jià)估算權(quán)重

在篩選后得到數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步提高公路工程造價(jià)估算精度,基于OWA算子計(jì)算公路工程造價(jià)估算權(quán)重。利用OWA算子中的最大熵指標(biāo)處理公路工程造價(jià)估算數(shù)據(jù),設(shè)賦權(quán)指標(biāo)為β,可得公式(3)。

(3)

式中:C為公路工程造價(jià)極值;z為公路工程預(yù)期完成總天數(shù)。通過公式(3),得出公路工程造價(jià)估算賦權(quán)指標(biāo),利用公路工程造價(jià)估算賦權(quán)指標(biāo)進(jìn)行基于OWA算子進(jìn)行加權(quán)求和,集結(jié)最大與最小算子之間的有效信息,設(shè)公路工程造價(jià)估算權(quán)重計(jì)算表達(dá)式為ω,可得公式(4)。

(4)

式中:h為公路工程特征屬性的決策參數(shù)。通過公式(4),得出公路工程造價(jià)估算權(quán)重,通過OWA算子,提高公路工程造價(jià)估算權(quán)重計(jì)算的精準(zhǔn)度。

2.4 得出公路工程造價(jià)估算結(jié)果

運(yùn)用計(jì)算得到的公路工程造價(jià)估算權(quán)重,得到完整的基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型[6]。將公路工程造價(jià)估算模型的表達(dá)式設(shè)為W,以此可得W的計(jì)算公式,則有公式(5)。

(5)

式中:I為公路工程造價(jià)估算的相關(guān)字向量;p為公路工程造價(jià)估算的相關(guān)字維數(shù);f為公路工程造價(jià)估算全局極值。通過基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型計(jì)算后,可得出公路工程造價(jià)估算結(jié)果。至此完成基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型設(shè)計(jì)。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

選取某公路工程作為實(shí)驗(yàn)對象,設(shè)定某公路工程參數(shù)信息,包括:工程類型為辦公樓;工程類別屬于一類;工程所用硅供應(yīng)方式為商品硅;結(jié)構(gòu)類型為框架;地上層數(shù)為5層;地下層數(shù)為2層。首先使用本文基于OWA算子設(shè)計(jì)公路工程造價(jià)估算模型,估算公路工程造價(jià),記錄估算值;再使用傳統(tǒng)公路工程造價(jià)估算模型,估算公路工程造價(jià),同樣記錄估算值。將兩種模型下的估算值與公路工程造價(jià)實(shí)際值相對比,數(shù)值越接近證明該模型的估算精度越高。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

根據(jù)上述準(zhǔn)備完成對比實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表,見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表

由表2可知,通過本文設(shè)計(jì)模型得出的工程造價(jià)估算值與真實(shí)值更接近,證明設(shè)計(jì)模型的估算精度明顯高于傳統(tǒng)模型,可以實(shí)現(xiàn)對公路工程造價(jià)的精準(zhǔn)估算。

4 結(jié)束語

通過基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型設(shè)計(jì),能夠取得一定的研究成果,解決傳統(tǒng)公路工程造價(jià)估算模型中存在的問題。由此可見,本文設(shè)計(jì)的估算模型是具有現(xiàn)實(shí)意義的,能夠指導(dǎo)公路工程造價(jià)估算模型優(yōu)化。在后期的發(fā)展中,應(yīng)加大本文設(shè)計(jì)估算模型在公路工程造價(jià)估算中的應(yīng)用力度。截至目前,國內(nèi)外針對基于OWA算子的公路工程造價(jià)估算模型研究仍存在一些問題,在日后的研究中還需要進(jìn)一步對公路工程造價(jià)估算模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)做出深入研究,為提高公路工程造價(jià)估算模型的運(yùn)行效率提供建議。