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基于数据挖掘的工程造价指数研究

谢莎莎  
【摘要】:面对当今大数据时代的冲击,各种纷繁复杂的建筑工程项目数据信息经过收集、整理、清洗、重组之后具备极大的利用价值,如何结合数据挖掘的方法用好这些宝贵资源,是实现工程造价行业可持续发展、实施信息化管理战略、加速造价服务行业转型的迫切需要。为了适应社会主义市场经济高速发展的需求,建设工程造价管理必须改变完全依靠政府发布的定额计价模式,在遵循政府发布的定额和调价规定的前提下,工程造价的确定需由企业根据市场情况以及自身生产和管理水平确定。本课题应用工程造价和统计学相关理论,在清单计价模式下设计出完整的造价指数测算系统,将数据挖掘理论应用于造价指数管理中,包括造价指数信息的筛选、测算、预测等方法,最后在此研究基础上设计了建筑工程造价指数信息平台。本课题对国内外有关造价指数测算方法及体系设置方面的文献进行了系统整理和分析,以期得到适用于我国信息化建设中建筑工程造价指数系统的建设方法。通过收集近年来典型工程的特征值,调研各城市造价指数的设置情况,建立了一套完整的指数测算系统、筛选系统及预测系统的数学模型。本课题对指数理论、数据挖掘理论、知识管理理论、BP神经网络、遗传算法进行了阐释并讨论了其适用范围和用于本课题的价值。分别针对北美地区及英国的指数体系设置和发布方法进行研究,对国内六个城市或省份地区进行了调研分析,结果表明,各城市指数体系差别较大,主要体现在以下三个方面:第一,发布形式不同。香港、重庆、深圳、成都为定基指数,而江西采取的是环比指数,天津既有定基指数又有环比指数。第二,发布机构不同。香港造价指数体系的设置与发布方式类似英国,由建筑署负责发布政府层次的造价指数,同时利比、威宁谢两大测量师行编制的投标价格指数也发挥着重要的作用,而我国内地工程造价指数主要由各省市地方政府编制并定期发布。第三,编制范围不同,香港造价指数编制成本指数和价格指数,我国内地造价指数编制单项指数和综合指数。本课题通过对国内外建筑工程造价指数测算体系研究,基于当前建筑市场特点,确定对建筑工程造价指数测算体系编制设计以清单计价模式为主。对建筑工程进行分类,提出主要对三大类指数进行编制,分别是建筑工程造价指数、建筑工程费用指数和建筑工程消耗量指数。本课题针对典型工程的样本筛选方法进行了研究。在进行建筑工程造价指数测算时,若将不同类型的工程造价信息杂糅在一起,则会使造价指数失去意义,因而选取典型建筑工程作为测算样本非常重要,在建筑功能、结构形式等进行划分之后再将同类工程汇总。根据建筑工程周期内样本稀少、影响因素众多的特征,在筛选典型工程的过程中,本课题采集了100个建筑工程信息,采取了“专家评选法”、“灰色关联法”、“T检验法”与“决策树法”,首先用“专家评选法”进行样本特征值的初选,选取了有价值的特征值,然后用“灰色关联法”完善“专家评选法”的结论,确定八个特征值,接着用“T检验法”进行筛选,原定的八个特征属性中工程地点、层高、结构类型这三个特征属性对工程造价的影响不显著,因此被剔除,最后引入决策树模型补充T检验法仅能检验因变量而无法检验样本本身的不足。将四种方法相结合,从初选到完善,提高筛选的精度。本课题研究了造价指数的测算模型。测算信息的采集方式主要为人工采集法,选取大量的行业内资深信息员对工程信息进行统计与上报,通过审核的工程信息可进入系统数据。针对造价信息的采集方式、发布方式进行了研究,并针对信息员采集方式设计了完整的信息采集表。从两方面对造价指数进行调整,其一,在典型工程相应的消耗量给定情况下,对典型工程重新组价,可以得到相应的指数和指标;其二,在我国由于建筑材料需要市场采购的范围越来越大,主要建筑材料如钢材、木材、水泥等的价格对工程造价的影响很大,因此,本课题利用调值公式对相应的材料指数进行调整。本课题对建筑工程造价指数的预测进行了研究。由于受建筑工程样本特征值缺失和样本数量较少的影响,在预测未来造价指数时单纯使用BP神经网络具有局限性,会降低预测的准确性和精度,需要结合建筑工程样本特点,对原始BP神经网络进行改进,最佳方法是结合适用于样本数量较少的灰色预测模型。课题以武汉市建筑工程中高层住宅及公寓(含商住楼)项目(12层以上)为例,进行建筑工程造价指数预测的实证分析。案例选取对建筑工程造价影响较大的人工、材料、施工机具费用指数进行造价指数的分析与预测,收集了从2014年第3季度到2016年第4季度各项价格及建筑工程总价指数数据信息。通过计算证明,经过基于遗传算法优化的GA-BP神经网络模型进行建筑工程造价指数的预测精度达97%左右,对建设项目投资决策有着较为关键的参考意义。最后,本课题对建筑工程造价指数平台信息采集系统进行了研究。课题设计了信息采集系统,由平台使用者在采集平台上收集建筑工程核心造价信息,建立地区工程造价信息数据库。通过系统数据清洗、审核、加工服务,最终由地方造价站在发布展示平台按标准要求定期向社会发布建筑工程指标指数,以提升造价管理的效率和服务水平。


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