引言
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近年來迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是人工智能科學(xué)的一個(gè)分支，它是由大量的簡單處理單元通過廣泛的連接而形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。在經(jīng)歷了兩次研究熱潮之后，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到迅猛發(fā)展。目前，這一理論已滲透到生物、電子、數(shù)學(xué)、物理和建設(shè)工程等學(xué)科，有著廣泛的應(yīng)用前景。建設(shè)工程造價(jià)是組成建筑物的各分項(xiàng)工程的價(jià)格總和，而各分項(xiàng)工程的價(jià)格則取決于其工程量的大小和單價(jià)的高低。以往工程造價(jià)的計(jì)算是由造價(jià)編制人員算出各分項(xiàng)工程量，分別乘以其單價(jià)。由于組成建筑物的分項(xiàng)工程數(shù)量多，工程量的計(jì)算非常繁瑣，計(jì)算時(shí)間占造價(jià)計(jì)算總時(shí)間的90%以上，所以計(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)誤差。這表明造價(jià)計(jì)算的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于工程量的計(jì)算。很多造價(jià)工程師根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)和一些學(xué)者提出的快速估算方法(相似工程法、模糊估算法等)來估如果能找到一種相對(duì)更快速和更精確的主要工程量和工程造價(jià)的估算方法，對(duì)造價(jià)計(jì)算工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義:以數(shù)學(xué)模型估算出來的工程量和造價(jià)作為參考依據(jù)，來檢驗(yàn)手工計(jì)算的工程量和造價(jià)是否準(zhǔn)確，預(yù)防工程量索賠的發(fā)生，從而有效控制造價(jià)。我們知道，某一建筑物的工程造價(jià)和主要的工程量主要取決于其工程特征。也就是說，某個(gè)建筑物的工程特征與工程量或造價(jià)之間存在一定的映射關(guān)系：Mapping：T={ti | i=1, 2,3,…,n}時(shí)一>Y，其中t表示工程特征，Y表示工程量或工程造價(jià)[1]。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有“特征提取器”的功能，且與其他估算方法相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算方法具有速度快、準(zhǔn)確性高、不具主觀性等優(yōu)點(diǎn)，許多學(xué)者已經(jīng)把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到建設(shè)工程造價(jià)估算上來，并取得了可喜的成績。但大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算模型主要是針對(duì)工程造價(jià)的估算，工程量估算罕見，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程量清單計(jì)價(jià)的要求。實(shí)際上，隨著工程清單計(jì)價(jià)于2003年7月1日在全國范圍內(nèi)展開，對(duì)主要工程量的快速估算已成為客觀要求。
本文嘗試用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立工程造價(jià)估算模型，模型中增加主要工程量的估算輸出，以適應(yīng)工程量清單計(jì)價(jià)的要求，有效預(yù)防由于工程量人工計(jì)算誤差引起的不平衡報(bào)價(jià)索賠現(xiàn)象的發(fā)生。
為提高估算的精度，論文數(shù)學(xué)估算模型中考慮了工程造價(jià)指數(shù)和工程硬、軟件環(huán)境對(duì)工程造價(jià)的影響。盡管以往工程造價(jià)估算模型采取了優(yōu)選典型工程等提高估算精度的措施，但效果仍然不明顯，其主要結(jié)論。
1．模型的建立
1．1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型選取
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型多種多樣，BP (Back Propagation)網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用最多的一種，它又稱誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)。BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由輸入層、一層或多層隱層和輸出層組成，各層之間采用全互連接，但同一層單元間不相互連接。理論已證明，三層BP網(wǎng)絡(luò)可以逼近任何復(fù)雜的非線性函數(shù)，為此，本文采用三層BP網(wǎng)絡(luò)模型建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。原因是忽略了價(jià)格指數(shù)波動(dòng)和各施工單位、監(jiān)理人員的管理水平、技術(shù)力量等工程硬、軟件環(huán)境的差異對(duì)工程造價(jià)的影響。文中最后分析比較了考慮與不考慮工程造價(jià)指數(shù)和工程硬、軟件環(huán)境兩種情況下工程造價(jià)估算模型的精度，并得出了前者估算精度更高的結(jié)論。