徐志遠

自20世紀80年代以來,建筑工程管理出現(xiàn)了一些新的發(fā)展方向,這些新的管理模式要求有相應(yīng)的技術(shù)來支撐,尤其是現(xiàn)在工程的規(guī)模化、國際化、動態(tài)化趨勢的發(fā)展,更要求我們具有相當好的管理技術(shù)。建筑工程中用于預(yù)測的方法很多,比如線性回歸預(yù)測、時間序列平滑預(yù)測法、趨勢外推預(yù)測、馬爾可夫預(yù)測法、灰色系統(tǒng)預(yù)測等方法。這些方法在以往工程預(yù)測中起著重要作用,但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會進步的步伐不斷加快,對于經(jīng)濟預(yù)測的精度要求不斷提高,因此各種預(yù)測方法的弊端也日益暴露,這就促使了新預(yù)測方法的出現(xiàn),也就是最近研究比較熱門的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測有多種,每一種都有各自的適用領(lǐng)域及優(yōu)點。但是相對于其他預(yù)測方法在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著絕對的優(yōu)勢。這是由建設(shè)工程的復(fù)雜性、長期性及其基本構(gòu)成的相似性所決定的。

1 工程管理發(fā)展新現(xiàn)象

1)大型、特大型、復(fù)雜、高科技的工程越來越多?，F(xiàn)代工程系統(tǒng)越來越復(fù)雜,要求社會化和專業(yè)化的工程管理。2)現(xiàn)代建設(shè)項目是研究、開發(fā)、建設(shè)、運行的結(jié)合,而不僅僅是傳統(tǒng)意義上的建筑工程。3)業(yè)主希望工程承包業(yè)像其他工業(yè)生產(chǎn)部門一樣提供最終使用功能為主體的服務(wù);希望在工程中面對較少的承包商,消除工程項目組織責任體系中的盲區(qū);要求承包商提供全過程的服務(wù),保持管理的連續(xù)性,希望承包商與工程的最終效益相關(guān),以調(diào)動各方面的積極性。這樣促進了新的融資模式、工程總承包方式和新的項目管理模式的普及。4)整個社會對工程的要求提高。人們要求建設(shè)工程必須具有與環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的能力,在工程建設(shè)中必須保護環(huán)境,應(yīng)盡可能減少資源消耗,照顧到工程相關(guān)者各方面利益,工程要經(jīng)得住歷史的推敲。

2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Atificial Neural Network,簡稱ANN)是基于模仿大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能而建立的一種信息處理系統(tǒng),是理論化的人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型。實際上,它是由大量簡單元件相互連接而成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),具有高度的非線性,能進行復(fù)雜的邏輯操作和非線性關(guān)系實現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門新興綜合性邊緣學科,它最早出現(xiàn)在20世紀40年代,但是卻是在20世紀80年代后期真正迅速發(fā)展起來并廣泛應(yīng)用于眾多學科的非線性模擬技術(shù),尤其適合于模式識別和函數(shù)逼近等領(lǐng)域。目前比較成熟和常用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差逆?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)(簡稱BP網(wǎng)絡(luò))、Hopfield網(wǎng)絡(luò)、隨機型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、競爭型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和對象傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點

1)分布存儲性和容錯性;2)大規(guī)模并行處理能力;3)自學習、自適應(yīng)和自組織能力;4)具有復(fù)雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)特征。

3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在工程管理中的應(yīng)用

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在投標報價中的應(yīng)用

建筑企業(yè)為了在激烈的市場競爭中取勝,必須在工程項目投標前分析影響投標決策的各種因素,如市場條件、自身情況、競爭對手情況及與投標工程相關(guān)的情況等等。這些因素絕大多數(shù)都是模糊變量,很難找到精確的關(guān)系來衡量它們對投標報價的影響程度,投標者往往根據(jù)以前相似工程的信息來推理工程報價,因此具有很大的不可靠性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自組織性、自適應(yīng)性,能夠處理不完全信息和各種因素之間非線性復(fù)雜關(guān)系?，F(xiàn)在很多人致力于基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程承包招投標報價的研究,并已取得了一系列可喜的成果。如:Li(1996年)開發(fā)了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程投標報價決策支持系統(tǒng)。Li和Love(1998年)開發(fā)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與規(guī)則庫組合的招投標報價專家系統(tǒng)。Li和L.Y.Shen提出了影響工程報價的10個因素,這10個影響因素為:項目規(guī)模、項目地點、建筑市場條件、競爭對手情況、項目類型、流動資金需求、管理費率、當前工作量、當?shù)貏趧恿η闆r、項目的復(fù)雜性。并根據(jù)這10個因素,建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種報價模型,這種模型和普通的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有一些不同就是輸入層和隱層之間并沒有全互連,而是輸入層只是和代表輸入層種類的隱層所相連。輸出層為工程投標報價的報價率。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在施工企業(yè)成本預(yù)測中的應(yīng)用

用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的企業(yè)成本預(yù)測模型,可以綜合成本的各種組成,真實的模擬生產(chǎn)、管理各個環(huán)節(jié)的活動,跟蹤價值鏈的構(gòu)成,適應(yīng)企業(yè)的成本變化,預(yù)測的可靠性強。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對銷售額進行仿真試驗,可以準確的預(yù)測未來的銷售額。另外,該方法在其他各類企業(yè)的信用風險、財務(wù)風險、金融風險的評級和評價方面也得到大量應(yīng)用。與其他應(yīng)用方法比較,它具有處理非線性問題的能力和自學習的特點。單一網(wǎng)絡(luò)模型和組合網(wǎng)絡(luò)模型是兩種常用的時序預(yù)測模型。組合網(wǎng)絡(luò)可以克服單一網(wǎng)絡(luò)模型的過渡擬合問題,提高預(yù)測能力和預(yù)測精度,減少系統(tǒng)偏差。

3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在施工風險管理中的預(yù)警作用

建筑管理中許多領(lǐng)域都涉及到風險分析和風險預(yù)警的問題,兩者都包括許多不確定的因素和風險因素,這些因素使企業(yè)的管理經(jīng)營具有風險性,并且有些風險直接影響到企業(yè)的生存發(fā)展和企業(yè)對未來的長遠規(guī)劃。及時、準確地對企業(yè)經(jīng)營風險做出預(yù)警,并迅速采取合理、有效的措施與決策,是規(guī)避風險的有效途徑。目前,企業(yè)基本上都是采用計量經(jīng)濟模型、因果分析及邊際效應(yīng)分析等方法來建立企業(yè)風險預(yù)警系統(tǒng),預(yù)測和分析所經(jīng)歷的運行狀態(tài)。但這些方法存在著一定問題,而利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射和模式分析的能力,可以建立比較完善的動態(tài)的風險預(yù)警系統(tǒng)。

3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在招投標資格審查中的應(yīng)用

招投標資格預(yù)審的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評判法,能夠處理資格預(yù)審中存在的不確定性并且較科學全面地考察和選擇承包單位。本文在理論上就該方法進行探討,在實際應(yīng)用中可應(yīng)用多個同類工程招投標實例對網(wǎng)絡(luò)進行訓練。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評判法只需評審人員給定各評審因子的模糊初始等級和隨機初始權(quán)值即可,其余工作由計算機完成,可以最大限度地減少人為因素的影響。為避免每一次招投標都要進行網(wǎng)絡(luò)學習訓練,即為了使網(wǎng)絡(luò)具有一定的通用性,可以根據(jù)招標要求將工程項目招標分成幾種類型,由于每種類型工程的招投標對投標單位的要求都大致相同,故同種類型的工程招投標只需要訓練一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這就提高了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的實用性和通用性。根據(jù)招投標工程的具體要求和投標單位的實際情況來確定通過資格預(yù)審的最低指標值。

4 結(jié)語

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工程管理各個領(lǐng)域中的應(yīng)用,為工程管理的順利進行提供了保障,克服了以往的常用方法的缺陷,解決了很多工程難題。比如在工程造價預(yù)測中的應(yīng)用,它利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學習、自組織、自適應(yīng)的特點,建立了具有反饋系統(tǒng)從而不斷調(diào)節(jié)誤差的BP算法,減少了人為主觀的參與,這使得造價預(yù)測結(jié)果更加貼近實際,更加精確。在評標過程中的應(yīng)用亦是如此。但是,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為新興學科,在理論和實踐中,還有很多不完善和不成熟的地方,又在一定程度上制約了它的實際應(yīng)用。

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