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。公路工程造價估算模型是針對公路工程造價進行估算的主要手段,也是決定能否精準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[1]。在針對公路工程造價估算模型的研究中,我國學(xué)者邵良杉提出了工程造價人工神經(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,根據(jù)輸入層考慮主材價格,可以使造價更符合實際。外國學(xué)者研究表明80%的項目成本取決于20%的主要工項。因此,利用20%主要工項的造價,可以回推出工程之總造價。雖然利用前者設(shè)計的公路工程造價估算模型能夠取得一定程度上的應(yīng)用效果,但在實際應(yīng)用過程中往往無法取得極其精準的公路工程造價數(shù)目。本文在此基礎(chǔ)上,將OWA算子引入公路工程造價估算模型設(shè)計中。OWA算子的亮點在于能夠集結(jié)最大與最小算子之間的有效信息,進而提高信息權(quán)重計算的精準度,能夠很好地適用于工程造價估算方面。為此,本文提出基于OWA算子的公路工程造價估算模型設(shè)計。

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算子中兩個最重要的指標就是orness測度以及最大熵,通過orness測度以及最大熵的精準度量,反映出OWA算子決策者的樂觀程度。因此,將OWA算子應(yīng)用在公路工程造價估算模型設(shè)計中。

2 基于OWA算子的公路工程造價估算模型

2.1 采集公路工程造價數(shù)據(jù)輸入輸出

在公路工程造價估算過程中,必須預(yù)先確定公路工程造價基礎(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估算偏差,本文依靠公路工程特征屬性,采集公路工程造價數(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,運用OWA算子中的orness測度計算兩組數(shù)據(jù)序列的關(guān)聯(lián)系數(shù),再計算其不同數(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數(shù)據(jù),避免模型在后續(xù)對公路工程造價估算時出現(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)計模型在對公路工程造價核心影響因素提取過程中具有客觀性,當0<λ≤0.25時,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0.25<λ≤0.75時,兩組不同數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)度為強關(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)篩選公路工程造價核心影響因素數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 篩選公路工程造價核心影響因素估算數(shù)據(jù)

本文采用將輸入數(shù)據(jù)標準化的方法使估算數(shù)據(jù)落入到[-1,1]范圍內(nèi),設(shè)公路工程造價核心影響因素估算數(shù)據(jù)篩選的計算表達式為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算子計算公路工程造價估算權(quán)重

在篩選后得到數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,為進一步提高公路工程造價估算精度,基于OWA算子計算公路工程造價估算權(quán)重。利用OWA算子中的最大熵指標處理公路工程造價估算數(shù)據(jù),設(shè)賦權(quán)指標為β,可得公式(3)。

(3)

式中:C為公路工程造價極值;z為公路工程預(yù)期完成總天數(shù)。通過公式(3),得出公路工程造價估算賦權(quán)指標,利用公路工程造價估算賦權(quán)指標進行基于OWA算子進行加權(quán)求和,集結(jié)最大與最小算子之間的有效信息,設(shè)公路工程造價估算權(quán)重計算表達式為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),得出公路工程造價估算權(quán)重,通過OWA算子,提高公路工程造價估算權(quán)重計算的精準度。

2.4 得出公路工程造價估算結(jié)果

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

(5)

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

3 實例分析

3.1 實驗準備

選取某公路工程作為實驗對象,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)計公路工程造價估算模型,估算公路工程造價,記錄估算值;再使用傳統(tǒng)公路工程造價估算模型,估算公路工程造價,同樣記錄估算值。將兩種模型下的估算值與公路工程造價實際值相對比,數(shù)值越接近證明該模型的估算精度越高。

3.2 實驗結(jié)果及分析

根據(jù)上述準備完成對比實驗,得出實驗結(jié)果對比表,見表2。

表2 實驗結(jié)果對比表

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

4 結(jié)束語

通過基于OWA算子的公路工程造價估算模型設(shè)計,能夠取得一定的研究成果,解決傳統(tǒng)公路工程造價估算模型中存在的問題。由此可見,本文設(shè)計的估算模型是具有現(xiàn)實意義的,能夠指導(dǎo)公路工程造價估算模型優(yōu)化。在后期的發(fā)展中,應(yīng)加大本文設(shè)計估算模型在公路工程造價估算中的應(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估算模型研究仍存在一些問題,在日后的研究中還需要進一步對公路工程造價估算模型的優(yōu)化設(shè)計做出深入研究,為提高公路工程造價估算模型的運行效率提供建議。