改进建设工程中不确定性因素的预测方法

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【摘 要】建设工程中工程造价的估算与确定是决定一个工程成败的关键性因素。本文在传统方法的基础上，引进模糊数学的控制方法对工程造价进行工程造价的估算，通过分析说明该方法具有适用性强，误差小等特点，能有效的对工程造价的多种不确定性因素进行预测分析。

【关键词】不确定性；工程造价；模糊数学；估算

前言

工程项目在建设过程中存在着投资大、工期长和参与组织关系复杂等特点，很难预测。但实际中要在招投标前就得进行分析与预测，而我们在招投标时要得到一个较为确切的工程造价值，这实际上是不合理的。因为建设过程中存在着太多的偶然性因子，其主要有外界环境的变化，材料和人工单价的波动，以及预测方法的选择等。在项目决策阶段，工程造价计算的准确度将直接决定工程的效益。建筑工程造价不确定性存在于项目建设的始终，虽不可避免的，但却可以通过合理、有效的方法加以控制，工程造价的失控直接会导致项目投资的失败，因此，为了使得投资不失控，进行工程造价的不确定性分析是非常有必要的。

1.不确定性影响因素分析

在现有的计价方式下，一般来说只要工程量不发生变化，其整个工程的造价也就是确定的。此时，施工企业成本的不确定性直接导致工程投资的风险性大小。其主要体现在如下几个方面：（1）工期的不确定性 （2）材料价格的不确定性 （3）材料消耗量的不确定性（4）工程量的不确定性，如冬雨季施工、附加工程量施工等…社会环境的不确定性，其主要是政策的不确定性。这些影响因素都是贯穿于整个建设工程中，且不具有规律性。

2.传统的估算方法

在传统的不确定计算方法中，主要有估算法、网络计划评审技术（简称PERT）和不确定性函数法，其中估算法最为简单，就是在原有工程造价的基础上，根据经验加上一定的波动系数，一般为10%左右。这种方法虽考虑到了不确定性，但全凭个人经验，缺乏一定的理论工具。下面着重介绍另外两种方法。

2.1 PERT计算法

网络计划评审法主要用来计算工期的不确定性，它主要有几大基本假设：（1）项目各项工作的持续时间是一个随机的变量，它在一定程度上服从于Beta分布。（2）各个项目之间彼此相互独立（3）关键线路包括了主要的工程项目，能够利用中心极轴定理（4）可以忽略非关键线路对总工期的影响。

假定项目各个活动的持续时间都服从Beta分布，由于Beta分布确定期望和方差比较麻烦，一般采用三点估计法进行代替。所谓三点估计法就是把施工时间划分为乐观时间、最可能时间、悲观时间，也就是工作顺利情况下的时间为a，最可能时间，就是完成某道工序的最可能完成时间m，最悲观的时间就是工作进行不利所用时间b。其平均值的定量公式为：

2.2不确定性函数法

式中：Ni为第i个项目确定性部分造价；为与时间有关的不确定性部分的单价；为所对应的时间。为不确定的消耗量单价；为所对应的消耗量。

优点：PERT这种不确定性的网络计划方法具有计算简单方便，适用于不确定性程度较低的项目。缺点：只能对网络图中单一的关键线路进行分析，而一个工程中往往有多个关键线路，从而这种分析具有一定的局限性。

3.基于模糊数学的估算方法

模糊评判法是利用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑与被评价事物相关的各个因素或主要因素，对其所要研究的事物做出综合评价。该方法能有效的避免概率统计失误造成的误差。模糊数学法看似模糊，但在解决不确定性问题时却比函数或者概率方法更加精确。其具体步骤如下：

3.1建立不确定性评价因子及其等级

设不确定性因子的集合为：，其中ui为影响工程造价的第i个因子。

设评价等级集合为：，其中为u个评价等级。

3.2建立单因素评判矩阵

利用模糊数学的基本原理，确定出每一个评价因子隶属于不同的评价等级，简称为隶属度。用进行表示。然后通过构造隶属度函数来对U中的每个集合进行隶属度判别。为了方便，一般构造线性隶属度函数，对于造价越大影响造价越显著的指标，具体函数构造如下：

3.3确定各因素的权重

3.4建立模型，求出结果

当采用不同的矩阵求得不同的工程量造价模糊子集后，再结合PERT的估算方法，及可以求得多种不确定性因素影响下的工程造价预算值。

4.结论

建设工程的造价控制始终贯穿于整个项目。但随着工程的不断进展，其造价预算的稳定性将逐步提高，直至最后竣工结算。本文考虑了时间、材料价格、材料消耗量等主要影响因子。虽模糊数学的分析方法在造价预算时能够提高估算的精度，但没有考虑到不可预见的自然环境灾害等因素和工程变更造成的价格变化等因素的影响，因此若想该模型能得到进一步的推广使用，还有待进一步深入研究探讨。

参考文献：

[1]鲍燕.工程造价确定中的不确定性因素及其影响[J].中国高新技术企业期刊，2008.11

[2]关宇.一种基于灰色系统的建筑工程快速估价方法[J].当代建设，2003，2：30-31.

[3]刘思峰等.灰色系统理论及其应用[M].河南：河南大学出版社，1991.2

[4]王福良.建设工程中不确定造价分析与计算方法研究[D]山东农业大学硕士学位论文.2012.06

作者简介：

宁轻，女，湖南邵东人，重庆市南岸区重庆交通大学机械设计制造及其自动化专业本科生。