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一、建筑工程實際造價預(yù)測模型

在建筑工程中，其實際造價預(yù)測是極其重要的，對于提高建筑企業(yè)對工程造價的控制力度有著極其重要的作用。要進(jìn)行工程造價的動態(tài)預(yù)測分析，首先必須要通過相關(guān)的平臺收集詳細(xì)具體的工程項目進(jìn)度信息以及工程項目的造價信息。然后再通過科學(xué)的評估法，分析施工建設(shè)環(huán)境（經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策環(huán)境、自然環(huán)境等）以及建筑材料的市場價格波動情況對實際造價預(yù)測的影響。另外，還要兼顧建筑施工設(shè)備的投入情況以及施工人員情況對工程造價的影響。結(jié)合施工建設(shè)單位歷史造價的相關(guān)資料，以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立起科學(xué)合理、切實可行的預(yù)測模型。在對未來工程造價進(jìn)行預(yù)測的同時，還要以預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ)對潛在的、可能遇到的造價控制問題進(jìn)行預(yù)測。尋找問題，并對這些問題進(jìn)行預(yù)防和處理。在建筑工程施工階段，項目部必須要以合同為基礎(chǔ)對工程造價進(jìn)行有效的預(yù)測。通過統(tǒng)籌論證對造價控制進(jìn)行分析，確保工程的實際造價始終處于可控狀態(tài)。通過上交的造價控制表以及報告表，對造價控制的結(jié)果以及決策進(jìn)行全面的分析。以造價控制的歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對實際造價的資金發(fā)展變化情況進(jìn)行預(yù)測。再通過造價預(yù)測數(shù)據(jù)與造價計劃的比較，明確建筑工程計劃值。采取有效的改進(jìn)措施，確保建筑工程實際造價預(yù)測結(jié)果的真實性和可靠性。

二、建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測模型的結(jié)構(gòu)

1.建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

所謂的建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，就是指確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)層數(shù)以及每層神經(jīng)元的具體個數(shù)。通常情況下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只存在一個輸入層以及與之相對應(yīng)輸出層。本文所分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其輸入層中的神經(jīng)元個數(shù)的多少，關(guān)鍵要看影響建筑工程實際造價的因素。以某站外管線工程為例，那么可將管理水平、土壤等級、單位造價、氣候情況作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入層中的4個神經(jīng)元，將站外管線的總體費用作為網(wǎng)絡(luò)輸出層中的唯一神經(jīng)元。在上世紀(jì)80年代，RobertHecht-Nielson就對在閉區(qū)間內(nèi)的任何連續(xù)函數(shù)做了研究。他表示，在閉區(qū)間內(nèi)的任何連續(xù)函數(shù)都可以用一個隱含層的BP網(wǎng)絡(luò)來逼近。由此可見，隱含層的個數(shù)通常為1。而隱含層的節(jié)點可以通過公式NNNah10進(jìn)行計算，得出結(jié)果為12。公式中的hN為節(jié)點數(shù)目，1N為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入層的節(jié)點數(shù)，0N為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸出層的節(jié)點數(shù)，a為調(diào)節(jié)常數(shù)（取值范圍在1～10之間）。通過分析可以得知，站外管線BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為“4-12-1”。具體而言，就是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中有4個輸入節(jié)點，12個隱含層節(jié)點以及1個輸出節(jié)點

2.建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建

通過上文的分析，建筑工程BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確。然后要在此基礎(chǔ)上，利用Matlab網(wǎng)絡(luò)工具構(gòu)建建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。再通過與之相對應(yīng)的函數(shù)（Newff），進(jìn)而形成相應(yīng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一般而言，在訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時，可采取計算機梯度方式，通過調(diào)整梯度權(quán)值和閥值，從而保障性能函數(shù)達(dá)到最小。在Matlab網(wǎng)絡(luò)工具中提供了很多函數(shù)可以進(jìn)行訓(xùn)練，不過這些函數(shù)大多屬于批處理模式的訓(xùn)練函數(shù)，一般都是由Train觸發(fā)。在建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，通常都是選擇Traingdm函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練。該函數(shù)在對梯度權(quán)值以及閥值進(jìn)行更新時，必須要考慮梯度方向（包括現(xiàn)在的梯度方向以及前段時間的梯度方向）。以此降低參照函數(shù)調(diào)整對網(wǎng)絡(luò)性能造成的影響，避免局部小問題的出現(xiàn)。在設(shè)計完建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以后，再使用相應(yīng)的設(shè)計值對其進(jìn)行訓(xùn)練。首先，在前向傳播中，數(shù)據(jù)的輸入到輸出是一個從前到后的過程。將前后節(jié)點值相連，然后再將值按照各個連接權(quán)重的大小加權(quán)輸入活動函數(shù)，從而得到新的值，再傳播到下一個節(jié)點。其次，在回饋階段，如果輸出值與預(yù)測值存在差距，此時就需要對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“懲罰性學(xué)習(xí)”。過程是：尋找某個發(fā)生錯誤的輸入節(jié)點。如果這個節(jié)點的權(quán)重最高，那么就降低對它的信任值以示懲罰。與此同時，再升高那些正確傳輸節(jié)點的信任值（即是加高權(quán)重）。被懲罰的節(jié)點會繼續(xù)向前尋找錯誤源，并懲罰它們，直到懲罰傳播到最初的輸入點為止。

三、通過實例闡述建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測的應(yīng)用

1.模型建立

本文以某站外管線工程為例，對建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)行闡述。首先，在建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的過程中，必須要對影響站外管線實際費用的諸多因素進(jìn)行考慮。一般來說，主要是針對管理水平、土壤等級、單位造價、氣候情況這四項指標(biāo)進(jìn)行分析，將上述四項指標(biāo)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層中的4個節(jié)點。然后再將站外管線實際造價的預(yù)測值設(shè)為輸出層中唯一的節(jié)點，中間的隱含層節(jié)點數(shù)以及層數(shù)。根據(jù)上文中的分析，使用1層12個節(jié)點，建立起“4-12-1”的三層網(wǎng)絡(luò)。利用該網(wǎng)絡(luò)，對2013年8月份的建筑費用進(jìn)行預(yù)測，計劃費用為2434萬元。然后再建立建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測模型的訓(xùn)練樣本，固定其預(yù)測值的偏差范圍為。

2.訓(xùn)練與測試

（1）訓(xùn)練將相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，采用學(xué)習(xí)算法進(jìn)行反復(fù)運算。檢測結(jié)果顯示，其實際輸出值與其計劃值非常接近。起均方差D＜0.0002，證明其符合要求。

（2）測試因為誤差小，故可以使用該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對建筑工程的實際造價進(jìn)行動態(tài)預(yù)測。若8月份的預(yù)期CPI指數(shù)為1.273，管理水平指數(shù)為1.1352，地質(zhì)狀況指數(shù)為1.0625，氣候狀況指數(shù)為1.232。將這四項數(shù)據(jù)輸入已經(jīng)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，預(yù)測目標(biāo)值，可得預(yù)測費用為2517萬元。通過模型預(yù)測得出的數(shù)據(jù)，CV＜0，即是指8月份的資金需求超過了計劃費用。通過市場調(diào)研，最終查出導(dǎo)致預(yù)測費用上漲的原因是8月份的管材市場價格大幅上漲，使得管線實際費用超支。

四、結(jié)語

建筑工程是人們改造自然環(huán)境的主要方式，其目的在于為人類打造出更適宜生活的環(huán)境，提供給人類生活中所需的各種設(shè)施，比如出行、居住、娛樂、工作等。工程造價能否得到有效的控制，將直接影響到建筑工程的施工質(zhì)量以及建筑企業(yè)本身的利益。鑒于此，建筑企業(yè)必須要建立起建筑工程實際造價動態(tài)預(yù)測BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對實際造價進(jìn)行動態(tài)預(yù)測。

作者：張艷青單位：河南惠德工程造價咨詢有限公司