神经网络方法在钢筋混凝土工程估价中的应用

神经网络方法在钢筋混凝土工程估价中的应用摘要：在发展中国家，神经网络方法可以为混凝土工程的造价分析提供一种指导性的工具，以克服各种变化因素已经主观因素的影响。本文中，提出3中神经网络方法来评价一个发展中建筑市场里模板工程、钢筋工程以及混凝土工程的生产率。18名专家被分在6个项目中数据，92项数据被收集用于分析。应用了商业软件进行神经网络的计算。处理过的数据被用于建立、训练、检验神经网络。神经网络产生的框架显示出足够的收敛性已经相对较强的普遍适用性。当对输入数据进行敏感性分析时，本框架也能对变化趋势的做出很好的表示。关键词：神经网络；混凝土；生产率；计算机辅助；发展中国家；项目管理前言投资估算对于顺利完成建设工程项目是很必要的内容。对建筑工程的估算可以分为对直接费用、间接费用、不确定费以及利润等。直接费用包括材料费、人工费和机械费。直接费是指构成工程实体的各项费用，它由各项定量指标和定性指标构成。定量因素包括单位材料价格、单位人工工资、单位设备租赁费用和折旧。定性因素更难确定，包括各种生产率以及建设风险等。有经验的估价师依靠他们的经验对定性因素做出判断。而相对缺少经验的估算师则可以通过工具来组合各种不确定因素。神经网络方法是通过模仿人脑的功能，像人脑一样，通过对以往的学习，对数据做出归纳和总结。数据网络在建设工程方面得到很多的应用。Portas和Abourizk（1997）设计了一套神经网络系统对梁、板、墙工程中模板的生产率进行分析。Sonmez和Rowings（1998）发展了对模板组装、混凝土浇捣、凝固过程的估算。Arditi和Tokdemir（1999）试图用神经网络预测建筑工程诉讼的结果。Alsugair和Al-Qudrah（1998）则用神经网络决定公路的翻新与否。Hegazy和Ayed（1998）则用神经网络对高速公路进行估价。Lietal（1999）则对建筑项目的投标确定进行顺利网络分析。在发展中国家，整个建筑工程环境由于许多不确定因素的影响而显得更加具有风险性，因此对直接工程费的影响也就更大。这些国家的工程师需要有效的工具来帮助他们更好地完成工程的估价。本文把目光投向埃及，一个有着新兴经济体制，拥有7000万人口和广泛基础设施及工业工程项目需求的中东国家。在埃及，混凝土结构占了建筑工程的大多数。我们尝试说明神经网络在对混凝土相关工程中工人生产率进行估算的过程。这以研究是通过实际工程项目中由专家掌握的数据来实现的。方法论这项研究的目标是在考虑定量因素和定性因素的情况下建立能够预测模板组装、钢筋搭接、混凝土浇捣过程中的生产率的神经网络模型。为实现这个目标，系统方法论是可行而且必要的。调查表格瓣最初具的调桃查表射格是岛以文去献查敬阅的菜方式路获得剥的，垄它包黎含了偶影响撇混凝锁土工少程生寻产率岛的各汇因素跑（C窗ha杆o码an钟d隙Sk较ib软ni棒ew惕sk高i且19绩94来；H嗓al隙li撕ga鄙n地et庆a非l。疫19亡94剧；E卡rs挨oz域1尤99宏9；缴Th跳om程as萍e激t搅al黄.裤19尿99柏）。婆最初荒的表衫格经即过5眼名经垦验丰淡富的锹工程剖管理渗专家羽的的暂讨论璃和修万改，毅目的叨是将捆文献浇中的布各项旁因素撕于当轿地市公场的趋实际甲情况标想结米合。然教秩具体抖表格派见图程1温混凝驼土工谱程生观产率扬调查色表工本调巴查的隐目的沿是在怕考虑床定性伐和定熄量因邪素情愉况下疑各因慎素对呀混凝售土工肌程生挠产率减的影们响。把参与拖者资序料巴填表姿人春漂利芒弟潜唤缠刃家锤皂巨束辫地点滨纪公司淹兴铅加宴好扑房纪锋秃涝丑抄液菜填委表日释期柄项目毕信息搅项目伟名称洞蕉柳凳恒拥竖伍则盟遵染鲜誓吴业主岭葱项目朽位置柳蚊径克那扒度危劲炊窗晌药龙乞项目爬顾问冰挥项目绪类型历额比卡仿欢私炼令康烛头惹仙捧承包筝商厨总体忧情况厌结构禾类型纷饿混凝虚土用宵量舒工期露（模刺板、休钢筋他以及饮钢筋们）贝温度赴条件个头曲纽食售弦誉哨冷叹乎适中卧宿热士施工柱环境垒省轧驾诱脖战卧兆良先好倘适中戏声恶劣买模板蔑组装佳信息乌工种订人数论萄贺霜期赔扑酬冠伏蜜跳菌拥事工期式模板谁类型溪苏谱须佣感驻迷烫祖秧灶骂尊汤脚手恢架类腥型鄙监理络力度橡诸条陆小氧树伸充分斩奔严格链工人霸熟练民度狼灶苦旧毛蓬使象港不熟民练油适中俊床熟采练倡工人麦加班前时数壶帅胶堂崭石专流多祸湿灵少返工艺甲复杂锐程度炼侵记京搏帖舌光典棵型戴复宾杂密材料虽可达眯性紫纪固抓锄幼图背阿高促适童中赠低刃坝返工共率岗斜谨橡座踢钥俘态宗衫无涉中等属回高授钢筋挑工程蹦信息推工种虎人数昆聚吗赶鞋棍蚕庆窃钉着志且吩润工期骗钢筋容重量伟光监理仪力度姥京威奖小被突或充分映弱严格燥工人帽熟练正度口晨瘦杀睬自境倦丙不熟待练腔适中丰顷熟拒练屿工人敞加班志时数贺洋璃产夕顾苦孔多挡滔物少律工艺衡复杂修程度县双冷魂仗朽壳章典唐型昨复息杂染材料殊可达旁性川窑键央烘浩五省银高鸭适济中席低宣焰返工筝率所俯亭滔娱谢肚玉柏冠盘无侍中等勒击高卵混凝效土浇盆捣信笋息共工种娃人数躁混每挣刑临搏架就劈圾顶勉踢于工期损浇捣眠方式勿次议派抽下泉列丹含预坐制互胖载毛现屠浇近捉田靠我混合悬监理低力度受跨但南小娇侦宜充分食胶严格漆工人赵熟练倚度英帽泛结漂透寇尝如不熟庸练辆适中盈误熟呢练传工人员加班孕时数咬爸登打茧肢润占多侦像扶少可工艺高复杂戴程度诊略静遗倾拼瞒欺典奋型口复辞杂堡材料舅可达高性穴伤悬脆傻复扇者么高漆适仇中秩低抛恳返工葱率袜磨沸坦瓣案贺查序能葵无购中等座穗高所总体惧评价怎图1僚混兰凝土袄工程卧生产求率调粥查表丝数据服收集跟数据雷收集文包括成对定倒性数助据和品定量何数据衔的收碗集。搬定量朗数据西对神路经网苗络不输会对翻造成课太多免的干否扰，光因为午它是钞在同巷一环暖境和返时间学段内方记录贸的数挪据，创而定倦性数捐据有锦一定着的主饺观性壁，主猪要靠状专家脂的判逮断和袖经验罗。为炎了最霸大程怪度地联减少训这种耗影响充，笔耳者倾亩向于笔对以伸往调讽查问借卷中采的数贝据进碰行训粮练。睡这种丽训练锻从调叫查者免手中携的数归据得嫁到更鞠好更数持续凤的反刑馈。撕18舅名专保家分板别在涂6个输不同贴项目断中收华集了沃92快份调型查表活格。赵被调趴查者涉都是裂当地鸽拥有泥5~中10缎年混护凝土奖工程告施工土经验卫的工卵程师罚。每乔个被漫调查店者都鼓是具倘有相家对独您立性仔（在誓不同懒的公刺司或赏者项节目等符）。铸本研躁究选分择项克目主涉要从伟3个拣方面婶考虑宰。首辞先，惑被选岭择的弹项目勿必须斯有较删多的早混凝膏土施柏工资林料。疾第二汽，在牺调查亭期的其1~虏2年柱之间惑，这权些项绣目中咏的混撇凝土详施工氏方法叶基本膛相同勒。第行三，译调查回中的铸混凝禁土构亲件和熔材料学应当樱是在赌当地苍具有散普遍结性的弓构件培和材慢料。郑如上亿，我筹们选篇择了章平板府混凝横土基忍础、巩独立倦基础并、斜艇面上戏的筏责板、骄楼面状板、孩梁、湖柱和伐剪力倒墙。废较新盗的模兼板工杂艺如捆滑模针、上彩升模陆板、堪提升碧楼板惊。这禁些工问程中奴普遍章采用氧40易MP度a以施下的拌混凝榜土标垦号，觉并且勉包含萍了商狮业、调工业绢、住让宅等攀各类接建筑纵。辩数据稻处理胶杰拿数据慎处理劫包含康3项鼻步骤谅。第铃一步堆为将元调查郑表格心中的镰数据烂输入妇到一毫张主糠要表能格中谣。主威表格抛分为娇5部筒分，低第一植部分罚处理绩总体养数据练，而亿对于略模板锄工程割、钢腾筋工治程、慨和混倘凝土温浇捣根，数磁据的束输入武部分藏是一惧样的法，分捐别为抄：项弹目名伴称、圣项目祖地点寇、参铲与者妹的关闻系、惕结构残构件闻类型以、混顶凝土隙用量谨、温蝇度条冤件已搅经施锄工环脏境。形而第泛二、厚第三登、第济四部姓分为勇三个躲独立兽部分妨，分这别包棉括影裤响混锅凝土铁工程始中的具3大绣要素咱的各秧因素竖，每鸟一部袭分被际用于皆发展和出独弓立的贵数据扩网络心。宏表1牙中列安出发定展各夫自数贩据网菊络的览因素扭。而求第五幸部分煤则是健三大带主要堤部分燥的每线日预松期生垃产率尤。艰精光表1辈.猪影响耀相应着神经授网络浑（N爪N）辟的因哥素漂因素暖逗折汤典架惧模湖板工携程N番N拦掏法钢森筋工满程N键N疲毁混谣凝土嘉浇捣轧及凝搅固N甩N意结构急构件财四兵役位洗要仓·茫·狼·典混凝信土用铸量减药蹈也斧·脾――摄·死钢筋滥用量食找情棚更磨伪辞――禁·技――靠工种纱人数左紧因亭衰轮刘惰·狐·库·汗脚手盯架类删型玻甘摇骑妇事各·箩――辩――臂模板语类型移颤小什述盼巨闷·秆――热――文浇捣羊类型赚院邪绩肾沟匆写――短――齐·齿监督磨蚊酒屿万盛道涛草诵·拴·予·流工人忽技术华闯命彻艘际比但·通·贴·栗加班雄历额杠污涉留兰怨央·葵·隐·绢工艺喂复杂淘程度亚弄前窝恼之·伪·味·欠材料腾可达晶性乒弃遣剥遭镇吩·让·信·蜓返工播率挺点料哀扛敞蕉习分·秒·笋·爸温度爆条件丸沾辨亡逆米衰枣·裕·呜·劳第案二步部就是满把数扬据转多化为遗可用雷于数蛮据网蜘络计船算的贺数值偷和计俗算公湖式。侨如果怎表中龙的数介据为疯数值繁，则互可直筛接转是化，奥每个义数值导数据协都与蓄矩阵正中特智定的露位置睛想对淋应并素且直守接填爪入，桃这种美数据宵包括饥：混架凝土减用量晌、钢洗筋重目量、苗和工辩种人依数。梢如果朋数据寻是以僚文字芒形式诱出行喷，必摸须将控它转咳化为递数值游形式滤以便弦计算绒。表美2列私出文准字选乌项以品及其远在神节经网蜂络中谷对应薄的数料值。济表中童数据被越小伏，表际示对朗生产屯力的巨影响灿越大般，然茅后专私家的胜描述暑和文凶字记净录确皮定其砌相应敞的数皱值和深在神仔经网骄络中谷的位菊置。围表2渴.拍文字念数据僚的数乱值转赔化覆因素歼筹言青专巧昌调丛巷笋获盏袭逼双伯拢棉选择娘结构垒构件抢类型迟芒列宾PC社基础卷笨索FC觉基础爷勒母筏身基关幅岂水平善构件需像垂王直构苹件菌奶渗透习倦叔堤朽1赚绪促抹采慈2席村或驾绿3聚裕电侮涛4寨朝伪忍嘴铸5信脚手始架踢颠樱陶票失木安脚手殃架拘炎钢脚疼手架谢摆对批――研――加――翻磨体紫质扭贡改蜓岂额1惊贝裳伏筑津0粥罩蔽办溪――歌――劳――幼模板持练单旷猴妨川束即木模单坏搂锦胶男合板污幻烧钢盲模印参游赶――互――贴刮穗榜源逗质生盾缓鹊2勉怪赵宜爪厕1犬嫁漫薯蛇0匀减屠烟睬――误――楼浇捣原类型军暴侧陈滑嘉传统恢浇捣夸若触商品情砼壳锦袋配料协车间晌夏痕――终――突壮艘梨首值袜均活拌拒2降规级恒护掩1渠割惕判众0巨旗晋客鹿――沸――清监理撤力度螺脏版表荣样文少籍滴铜探导充分马乏魔夫严臭格散遇稼美――判――作察艳祥这舒疼卫河邻巡2将鸭福播蛾劫1露爹摆燕碰0已幼渔阅引――酬――屈工人摊技术笼垦疼各煮滴叼少湖声肉牙罩中等冻邀悠裹高孝挽识誓帽――烦――意枣章锁辉告否拌歼躬污2己悦烛常移乌1拆钳平娃旧0凯两芽欲室――袋――老加班束情况季葵滨扁踢招防无秧响眼香冈有耻钥撒膏崇――张――兔――匙纵行称地芽它周意裁仰1闭天俗该遮沃0虽犯倾斥帖――息――饺――绕工艺渗复杂外程度兔披寒软继典跨型搁讨图艺复杂腰累弃霸――仁――勺――贸0烛并伪卫夏――懒――灿――游材料董可达既性神乎沃注模存容易店仍挨阴适处中耻田悔纽困难斩胜司当――娘――钳娱登遥亭伞源究惜弹黄2图前佛壤抖到1质队犯渡元话0停木贿碍――不――紫返工摇率脱婶早磁摧父读迹无饥住娇请漆适中泛兽站由驱高塑僵汁仙――跪――熄谦摄酒跑友寻瓜寄帅棚2躬境聚茫怪影1山嘱宗渠睬夸0付检亚窃――尤――蹄温度音条件口嚷套吩骆斥阿冷邪磁击肉浩适趣中瞎斑碌创炎男热岩矛厘――祸――仗野欲忆负探稳厌桑踪帆2桥里略瓶遍醋1辫旗完丽爪择0蚀滑戚汁――烛――千工作小环境塌按歪江疑权蒸良定好滚爹吩瓦适中是当铜师蜜恶劣渗演别――哨――吴怠末笼斯苦滤陡煮耗膏2袭及步壤气桨1瞒射雁落姜宗0斜裕谣勿――絮――－闸神经摔网络室的输谨出层最表示毛预期悠能实凯现的姜生产摧率。忘可以勤计算悦人均芒指标世（P偿or撤ta柄s杨an怀d饼Ab骑ou色ri萌zk百1释99棋7）撞。每丈一个威分矩财阵和撑主表象格之辫前都层有计册算式爽联系白以计里算生致产率豆。计估算式伴如下碌：菊模除板工弦程生呈产率腐（工就日/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