试析基于组合模糊神经网络的建设工程成本估算方法

黄鑫

【摘要】本文首先对模糊神经网络进行概述，分析当前建筑工程成本造价估算的目标和问题。深入分析基于组合模糊神经网络的成本估算，并通过具体的应用实例进行阐明，希望可以有效的为建设工程的成本估算提供有意义的理论依据。

【关键词】模糊神经网络；建设工程；成本估算

当前我国建设工程的规模和数量急剧增加，在社会信息化建设的背景下，建设工程也要适应社会的需要加强建设管理部门的社会信息化建设。而工程项目的成本管理则是信息化建设的重要组成部分。原有的成本估算的方法，大多依靠工程造价管理人员的主观经验，但是在社会信息化背景下，这种估算方法已经不能满足工程建设精细化的需要，此时神经模糊网络系统结合了模糊理论和神经网络的优势开始出现，并逐渐成为当今建设工程成本估算的主要应用方法。模糊神经网络可以有效的处理非线性、模糊性的问题，拥有巨大的发展潜力。模糊神经网络主要是由人工神经系统和模糊系统结合而成。人工神经网络主要是模仿人脑的思维而形成，具有强大的自主学习和联想的能力，但是却不能很好的利用已有经验，因此存在一定的局限性。而模糊系统，可以很容易的利用已有经验，使问题推理的过程更加简捷。所以两者的结合，可以起到良好的优势互补的作用[1]。

一、模糊神经网络的基本状况

1.模糊神经网络的产生

模糊神经网络最早出现在日本，时间大致为上世纪80年代末。经过一段时间的发展，直到上世纪90年代初，欧美国家开始在此基础上加深了模糊神经网路在众领域的应用。目前模糊神经网络已经被应用到众多领域中，如工业控制领域、模式识别应用、软件估算领域等。而软件估算的应用就是本文主要探讨的应用方面。

2.模糊神经网络的特征

模糊神经网络实际上是模糊技术和人工神经技术有机结合的产物。这两种技术方法可以有效的对信息进行智能化处理。但是分开来看两者之前存在明显的优势互补的作用。具体的可以分为四个方面进行比较：（1）知识表达。模糊技术在知识的表达上具有表达清晰，便于理解的优势，而人工神经网络却存在知识表达不明确，不易理解的缺陷。（2）知识存储。模糊技术的知识存储特点是规则集中，而人工神经网络技术的存储特点则为分布式存储。（3）知识运用。模糊技术在知识的运用上具有计算量小的特点，而人工神经技术却正好相反具有计算量较大的优势。（4）知识获取。模糊技术具有不能自动获取的缺陷，而人工神经系统却可以自主进行学习 [2]。

二、模糊神经网络的建模应用

（一）模糊神经网络的设计

模糊神经网络，通常是由n个输入组合而成，并具有一定的结构特征（如图一所示）。模糊神经网络结构的设计，主要由四个层次组成。

在函数式（1）和（2）中，W1和W2可以看做是输入层到规则层的网络权值矩阵；而W2和B矩阵则可以看做是模糊子集在函数中的具体参数。此时可以对W2和B进行调节（即调节模糊子集在函数中的形状），这样做的目的是可以更好的对模糊规则进行调整。

3.推理层

每一条If-Then规则在表达上可以将其表示成在模糊集空间上的一个相关的模糊蕴涵关系。实际上模糊蕴涵具有多样的预算模式，而每一种不同的运算模式都可以对不同的模糊算子进行选择，这样便会产生多样的模糊推理规则。比较经常用到的规则通常有“乘积规则”以及“最大和最小的规则”，而再此设计中我们主要对“乘积规则”进行具体利用。具体如下所示：我们设T为模糊的算子，此时经过模糊推理的应用，可以将此层的输出表示为：

（二）網络权值调整

对模糊逻辑的参数的具体网络权值进行调整的目的，是为了更好达到输入和输出的取值。通常情况下这种调节方法被称作网络的参数训练。而常用的训练方法则为遗传算法。这种算法的形式主要是对生物进行的过程进行随机抽取的通过交叉和变异以有效减少初始值的一种具有全局性特征的优化方法，主要的实施步骤分为编码、适配度、遗传操作三个过程。

三、在建设工程成本估算中的具体应用

例如我们可以基于组合模糊神经网络，来估算某一建筑工程的成本估算。首先要采集相关的样本数据，然后经过讨论，选择出对工程成本影响较大的因素（如建筑整体面积、建设层数、装饰墙材料应用、房间构成等），将其设为X，此时可以看出建筑面积和建设的层数为一个确定的向量，设为X1，而装饰墙材料应用。

结语：

当前，有效的简化工程成本编制工作，完善成本估算数据的精确度的首要方法就是先进的成本管理手段的运用。而模糊神经网络进行工程成本估算的方法，具有简捷、精确的特性，对于弥补我国建设工程成本管理中的问题，具有重要的应用价值，需要通过我们不断的努力，使其更好的应用发展。

参考文献：

[1] 郝胜兰.基于模糊神经网络的房产软件项目成本估算研究[D].大连海事大学，2012.

[2] 李娟.模糊神经网络在软件成本估算中的应用研究[D].重庆大学，2010.

[3] [4] 刘玉斌.人工智能技术在建筑领域的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（17）.