復雜建筑工程造價模型的改進設計與仿真

申婷婷 李斌

摘 要： 為了解決傳統建筑工程造價模型存在數據處理誤差大以及計算抗性差等問題，對建筑工程造價模型進行結構優化和算法改進處理。提出利用優化結構承接多層的合理控制計算，降低外部條件對計算的影響，優化建筑工程造價模型算法，采用多維度理論計算公式對投資估算、設計概算、修正概算、施工圖概算進行統一決算，增加數據處理能力以及準確度。通過實驗驗證，改進后的建筑工程造價模型適用于復雜建筑工程，并能夠得到真實準確的造價結果。

關鍵詞： 復雜建筑； 模型結構； 模型算法； 改進ECM算法； 工程造價； 模型設計

中圖分類號： TN911.33?34； TN913 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）08?0045?04

Abstract： Since the traditional building engineering cost model has the problems of large data processing error and poor calculation ability， the structural optimization and algorithm improvement are performed for the construction engineering cost model. The multilayer reasonable control calculation is adopted in optimization stricture to reduce the influence of external conditions on calculation. The construction engineering cost model algorithm is optimized. The multi?dimension theory calculation formula is used to perform the final accounts for the investment estimation， design estimate， revised estimate and construction drawing estimate， which can improve the data processing capacity and accuracy. The experimental verification results show that the improved construction engineering cost model is suitable for the complex construction engineering， and can get the actual and accurate cost results.

Keywords： complex building； model structure； model algorithm； improved ECM algorithm； construction cost； model design

0 引 言

使用傳統建筑工程造價模型解決復雜建筑工程時會產生數據誤差大、計算結果影響因素多的不足，造成提供數據不準確、可信度降低、施工困難。基于以上不足對傳統建筑工程造價模型進行改進設計。優化建筑工程造價模型結構采用多層級計算，替代原有建筑工程造價模型的單層級計算，降低外部影響因素，提高內部層級合理配置從而提升建筑工程造價模型的準確性減小計算影響因素。改進傳統建筑工程造價模型算法，針對復雜建筑工程增加細化分類，合理量化分類，多維度理論計算，合理控制結果誤差，使每一步計算都接近竣工決算，從而提高數據計算準確性、提高計算效率減小數據處理誤差。通過不同維度的仿真實驗，對改進前后的投資估算、設計概算、修正概算、施工圖概算和近竣工決算進行驗證。

1 優化建筑工程造價模型結構

建筑工程造價結構優化設計是對原有結構進行多層級分析計算和合理量化處理。與原有建筑造價工程模型相比建筑設計分類更加細化、量化更加充分、由單層級優化為多層級[1]。優化工程造價模型結構以建筑工程造價模型算法為核心，以層級分析、量化處理進行多級計算為基礎，進行多次驗證輸出提供參數及信息，建筑工程造價模型結構圖如圖1所示。

工程造價模型結構層級主要包括7個層級，主要為建筑規模、建筑總高度、外平面、進深與開間、柱網布置、流通空間[2?3]。改進建筑造價工程模型基于以上7個層級依照建筑工程造價模型算法進行分析計算。建筑工程造價模型實現對復雜建筑工程造價模塊分級計算分析通過所屬層級處理，細化計算過程，采用反復階梯型計算，把每一處影響條件進行量化，減少變量不確定性[4]。建筑工程造價模型層級量化數據見表1。對應模型結構的7個層級，將每個層級細化，去量化值f（x1）～f（x7）。

基于建筑工程造價模型算法作為理論支撐，通過對建筑工程造價模型結構層級分析以及量化處理，從而實現復雜建筑工程造價模型計算準確、方便快捷、系統穩定。

2 改進建筑工程造價模型算法

傳統ECM算法通過Gamble 分布進行估算，Gamble分布算法計算簡單，針對復雜建筑工程分類不夠明確，針對投資估算存在偏差[5]、設計概算不夠細致、修正概算與施工圖概算計算粗糙度較大的缺點，傳統建筑工程造價模型很難適用于復雜建筑工程[6]。針對以上不足本文提出改進Freshet分布。Freshet分布改進ECM算法參數對照表如表2所示。

通過Freshet分布改進ECM算法，對建筑工程造價模型使用ECM算法計算更加細膩，驗證次數多，反復計算，對計算多次之間存在方差大于1，平均數浮動率大于2%的進行多次復雜驗證，更適合復雜建筑工程造價模型的計算。從而消除傳統建筑造價工程模型ECM算法分類不夠明確，針對投資估算存在偏差大、設計概算不夠細致、修正概算與施工圖概算計算粗糙度存在較大不足。

3 仿真實驗

3.1 實驗參數

通過上述改進設計可以實現復雜建筑工程造價模型，為測得復雜建筑工程造價模型的數據處理能力以及計算條件外部影響因素，本文采用選定方案數據如表3所示。分別使用傳統建筑工程造價模型與改進建筑工程造價模型進行評估。

表3方案中根據復雜度的不同可劃分為三個階段，第一，簡單建筑結構階段，包括建筑方案1，2，3；第二，中級建筑結構階段，包括建筑方案4，5，6；第三，復雜建筑結構階段，包括建筑方案7，8，9。

3.2 數據處理能力實驗

衡量工程造價模型數據處理能力主要有投資估算處理（IEP）、設計概算處理、施工圖預算處理。IEP主要測試傳統建筑工程造價模式與改進建筑工程造價模式的計算精度與散點度[9]，計算精度越高、散點度越低則說明數據處理能力越高。若計算精度高、散點度高說明計算存在偶然性，多次計算可信性低[10?11]；若計算精度低、散點度低說明計算精度不高。計算精度低、散點度高說明計算不僅不準確并且計算可信性低。IEP的計算精度與散點度如圖2所示。其中當復雜度小于0.5時傳統建筑工程造價模式與改進建筑工程造價模式計算精度與散點率相差不大，當復雜度超過0.5時傳統建筑工程造價模式與改進建筑工程造價模式計算精度與散點率明顯區分，說明改進建筑工程造價模式適合發展建筑工程投資估算處理。

3.3 計算條件外部影響實驗

計算條件外部影響實驗主要考慮市場資本、材料的變質、人員勞動成本的變動以及不可控風險等。根據表3所示從2007—2016年分析鋼鐵、勞動成本、金融等市場變化，與傳統建筑工程造價模型和改進建筑工程造價模型分別進行市場耐沖擊對比實驗。經過分析表3數據可得傳統建筑工程造價模型和改進建筑工程造價模型的MIT圖，如圖3所示。

由實驗數據圖3可知，說明改進建筑工程造價模式較傳統建筑工程造價模式耐市場沖擊能力強，特別是針對復雜建筑工程時。當復雜度大于0.5時改進建筑工程造價模式耐市場沖擊表現明顯。簡單建筑工程改進建筑工程造價模式與傳統建筑工程造價模式耐市場沖擊效果相近。

4 結 語

通過建筑工程結構造價模型的優化和建筑工程造價模型算法（ECM）的改進設計，對投資估算處理（IEP）、設計概算處理（DEP）、施工圖預算處理（CBP）、市場耐沖擊（MIT）進行仿真實驗，改進型建筑工程造價模型對復雜工程具有較高的數據處理能力和數據準確性，適合于復雜建筑工程。

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