BP神经网络工程造价论文

BP神经网络工程造价论文

1工程造价的模型

1.1采用计算机模拟技术建立模拟模型

对BP神经网络模拟模型建立的基础,人们是这样认为的,因为影响工程造价的因素,大多数人们都是没办法确定的,所以我们不需要把这个值具体是多少确定下来,而是从另一个方面考虑,根据这个项目的基本情况,估计实际的造价落在某个范围的机会会大一些,这个思想就是计算机模拟技术建立模拟模型的理论基础。

1.2人工智能模型

工程造价估算专家系统,是通过人工智能,加上知识库技术而建立起来的,可是这种人工智能模型主要靠专家的知识,来对工程造价进行估计计算的,但是估算的结果是被估算人员的主观意识所影响的,不同专家的性格,知识面的宽窄,经验丰富与否、都是不确定因素,几乎可以会所不一样的估算专家所得出的结果都不会一样。这种方法很容易带有个人偏见和片面性。受专家的主观偏见性较强。

2BP神经网络模型构造与算法

2.1人工神经网络的基本原理

1985,D•E•Rumelhart等人组成的PDP小组提出的一种神经网络模型,这就是我们今天所说的BP神经网络,BP神经网络结构是利用误差反向传播来消除误差的,它有三个层次,有一个输入层,第二个是隐层,最后一个当然就是输出层。在训练估算中,我们可以通过计算输出值和我们预期的期望值,他们之间所产生的误差,逆向思维,去求解输出层单元的一般化误差,然后再把误差进行反向传播,把隐含层单元的一般化误差求解出来,并最终调整输出层和隐含层,包括输入层之间的连接权,还有连接权与隐含层和输出层的阈值,最终目的就是让系统误差达到我们可以接受为止。当先前的系统误差达到我们所需求的时候,权值和阈值就变成了固定不变的了,这样我们再通过反向逆推,就可以测出我们这个项目的未知信息。这就是人工神经网络的基本原理。

2.2BP神经网络模型建立的步骤

(1)我们首先确定模型输入层,隐含层还有输出层的神经元个数。并且以此为依据,确定BP神经网络模型的结构参数;(2)神经网络只能处理-l~l之间的数据,所以在输入网络时,我们不仅需要对原始数据进行规范化处理,还要对隐含单元和各个单元输入信息进行求和;通过反向逆推之后得到本单元的输入信息。所以对原始数据,隐含单元输入模块规范化细致化是非常重要的;(3)隐含单元的输出值可以根据神经网络操作模型得出,只要我们把net信号经过一次激发函数的处理,可以得到这个隐含单元的输出值;(4)对于输出单元节点,我们只要对前一层的隐含层单元输入信息,并且加权求和后,就能得到该单元的输入信息。操作起来非常方便快捷;(5)对权矩阵的调整,因为人工神经网络可以近似实现任意空间的数学映射。所以我们假设,如果神经网络输入单元数为M,输出单元为N,则在m维欧式空间尺中会有一个有界子集A,存在着一个到n维欧式空间,那么R中一个有界子集F(A)的映射。

3基于BP神经网络的工程造价估算模型

3.1定量化描述工程特征的因素

什么是工程特征,在BP神经网络中所说工程特征,就是指不但能表示工程特点,而且还能反映工程的主要成本构成的重要因素。,我们可以通过参照历史工程资料的统计和分析,进行工程特征的选取工作。选取完成之后,再根据专家的经验来确定,这样就可以万无一失了。首先我们可以通过典型住宅工程的造价组成进行分析,然后对建筑结构参数的变化和别的工程做一下对比,通过以上两点得出的结果,分析这些因素对造价的影响,依照以上的理论方法,我们进行了实践性的研究,最终把础类型,结构形式,建筑层数,门窗类型,外墙装饰还有墙体材料以及平面组合等,这7种因素作为工程的主要特征。不同的建筑工程有着不同的类型,比如说结构,可以是砖混结构和框架结构等;砖条基和钢筋砼条基础等都可以作为基础特征,对于这样的特征选取的多样性我们称之为特征类目,通过工程特征不同类目的列举,再跟据定额水平,工程特征对造价影响的相关性,这些对平方米造价的改变,对工程定量化的描述可以主观的给出对应的量化数据。

3.2建立估价模型

工程造价估算的指标体系到该项目的单位造价的非线性映射,就可以统称为是建设项目工程造价的估算问题。BP网络可以根据人们的需求以任意的精度去逼近任意映射关系,究其原因就是上文说的BP网络采用的是三层BP神经网络结构,不同于其他的电脑估算网络。不仅是因为该模型的输入单元为7个,还有他们的项目样本特征也不尽相同。神经网络可以根据已经经过我们优选的模型特征,做为参考估算要素,然后再通过项目工程造价估算中,我们所提供的一定数量的已知样本,采取对样本的神经网络训练,最后根据以往的大的数据库,提取类似的项目估算值,然后才能对其它特征的项目进行估算。这样我们只需要输入指标体系的各指标值,BP神经网络就可以在该项目的单位造价的非线性映射中给出该项目的单位造价。

3.3检测结果的分析

上面我们通过大量的实际实验得知了这两个固定不变的数字,然后我们可以用程序值被收敛后的网络,对现在要进行求解的数据进行检测,在测试后,如果发现总体误差比率较小,那么就满足我们初步设计的概算需求了,同时对工程可行性研究的投资估算需求也已经基本符合了,这些结果能有好的保证,全是依赖我们所选择的模型的宽度够用,模型在所有的因素中具有广泛的代表性。所以估价模型的计算才较为成功。几个工程估算的好坏也不能代表所有的项目都是完美的,也有个别工程造价估算误差大,因为电脑毕竟是人在给其输入程序,电脑的经验,还有就是对一些特征的学习不够用,本身的知识储备还是有局限性的。因为对样本数量的学习始终是有限,不可能面面俱到,而且挑选的样本也不可能针对这个工程而言都是符合这个项目的特性。虽然说BP神经网络模型有这样无法控制的缺点,但是和其他的造价估算模型相比,BP神经网络模型的优点还是可圈可点的,其优点和其他的造价模型相比较优点还是非常明显的。在以后的估算中,随着样本的不断充实,数据的不断积累,经验的不但丰富,其估算的误差也将不断缩小,这些方面的补充,在以后的估算中,必定会取得非常完美的成绩。

4总结

因为企业如果采用神经网络估算,就需要进行大量的样本来训练网络,所以在工程特征的向量选取,还有训练样本的选择上,神经网络模型还有待进一步完善和提高,现代经济经济的发展,神经网络模型在现代经济非线性领域的应用前景非常广阔,所以我们要坚定不移的继续向前走,争取让神经网络模型在中国的发展更上一层楼。

作者:余剑 单位:安徽众望工程技术咨询有限责任公司