1、基于模糊類比法的公路工程合理造價的評估方法研究王 首 緒 曾 續(xù) 璋長沙理工大學(xué)公路工程學(xué)院，湖南長沙，410076；廣東省惠州市市政動遷建設(shè)工程總公司，廣東惠州，516002摘要：面向公路建設(shè)市場競爭的加劇，根據(jù)我國公路工程造價迫切需要實行動態(tài)控制的要求，充分利用我國高速公路的工程造價資料，提出利用模糊類比快速動態(tài)地評估項目工程量及其造價的合理性，為業(yè)主的項目決測和造價管理提供科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：公路工程造價，模糊類比法，造價評估1前言根據(jù)最新統(tǒng)計，我國公路在建項目投資總規(guī)模高達(dá)8354億元，到今年年底，全國公路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到141萬公里，高速公路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到12000公里。面對日益擴大的建

2、設(shè)規(guī)模，公路投資的力度日趨宏大，我國公路造價的計算方法和規(guī)定也在經(jīng)受考驗。特別是進(jìn)入WTO后，我國公路工程造價改革必須與國際慣例接軌，國際慣例又必須與中國的國情相結(jié)合，建立新的工程造價管理體系一定要符合中國的實際。這就要求我們不僅要學(xué)習(xí)和研究國際工程慣例，同時要總結(jié)、研究公路建設(shè)多年的工程造價管理經(jīng)驗。研究準(zhǔn)確而快速的公路工程造價計算系統(tǒng)則是公路工程造價管理體系改革的一部分。工程計價模式除我國計劃經(jīng)濟體制下用統(tǒng)一的概預(yù)算定額計價模式外，國際上通用的有下列三類計價方法：一是英聯(lián)邦制的計價模式，以英國為代表，只有統(tǒng)一的工程量計算規(guī)則，沒有計價定額或標(biāo)準(zhǔn)，只能通過競爭按合同定價。這種模式形成最早，有

3、深厚的基礎(chǔ)。二是美國的計價模式。由于社會咨詢業(yè)高度發(fā)達(dá)，沒有規(guī)定統(tǒng)一的計價依據(jù)，是典型的市場化價格。三是日本的計價模式，有統(tǒng)一的計價標(biāo)準(zhǔn)，有標(biāo)準(zhǔn)定額。西方國家在工程造價的快速估算中，一般都采用建立工程造價資料數(shù)據(jù)庫的方法，根據(jù)類似工程的歷史資料，并考慮現(xiàn)實具體情況，用類比法或其他方法確定各分項工程的工、料、機消耗量或單價，進(jìn)而得出工程的合理總造價。當(dāng)前公路造價計算存在以下幾個方面的問題：1定額受國家規(guī)定的限制，與投標(biāo)報價存在較大差距；2預(yù)算超概算的現(xiàn)象很普遍，實際造價難于確定和控制；3缺乏社會咨詢業(yè)對業(yè)主造價的有效監(jiān)控，使得造價結(jié)果不確定；4決算的結(jié)果對于業(yè)主與承包商之間，難于找到平衡點，計算

4、精度值得懷疑。有鑒于此，借助于模糊數(shù)學(xué)的理論，提出快速而準(zhǔn)確的算法，在政府的規(guī)定和市場競爭的矛盾中，找到一種公平合理的算法，促進(jìn)公路建設(shè)事業(yè)的健康而有序的發(fā)展，具有十分重要的意義。而且工程造價合理估算是工程建設(shè)管理的重要組成部分，其意義在于提高投資決策的科學(xué)性，合理使用人力、物力、財力，以取得更大的投資效益。 2公路造價計算方法的提出21公路造價的不確定性分析國內(nèi)外在工程項目的規(guī)劃與設(shè)計階段，工程投資估算一般是參照投資估算編制辦法或估算指標(biāo)編制，其估算的工程造價值是不確定的數(shù)值。實際上，工程竣工后決算值甚至超過初步設(shè)計概算值。工程的費用總是不斷地變化著，不但具有隨機波動性，也具有模糊性。如由于

5、建筑材料的價格、工人工資等構(gòu)成費用要素的變化而使造價發(fā)生變化；由于工期延誤而造成費用增加；由于建設(shè)工地暴雨、洪水、冰凍等水文氣候條件的變化而引起造價的變化；由于對建設(shè)工地地形、地質(zhì)等環(huán)境條件的了解不夠而造成費用的變化；特別是施工現(xiàn)場出現(xiàn)的工程變更現(xiàn)象十分普遍等。這些都使工程造價的變化不可避免地客觀存在著，并具有一定程度的隨機波動性。公路造價計算中還存在另一類不確定性，那就是大量的不精確性和界限的不清晰，統(tǒng)稱為模糊性。由于工程條件的復(fù)雜性，未來的一些關(guān)鍵因素不可能都預(yù)計到。由于某些指標(biāo)估計值往往是采用“大概”、“估計是”、“可能”、“多少”等帶有模糊性的語言或判斷，這就導(dǎo)致了造價計算的模糊性。最

6、典型就是路堤填前清楚場地的工程量；路堤自然沉降工程量；超寬填筑工程量等等，這些人為因素在造價計算中尤其是在主觀估計中的影響是十分明顯的。它有雙重因素，不僅可能產(chǎn)生隨機性，又可能產(chǎn)生模糊性。如統(tǒng)計、觀測等產(chǎn)生誤差是隨機性的例子；而人們的工程經(jīng)驗豐富與否、技術(shù)能力的高低、反應(yīng)靈敏程度和偏好等人為主觀能動性的因素，將對造價估算帶來大量的模糊結(jié)果。因而，人為因素在造價估算中的影響作用也具有模糊性。另外，工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，也往往帶有模糊性。由上可見，工程造價估算受到許多不確定性因素的影響，不僅具有一定程度的隨機性，又具有明顯的模糊性，因此很有必要對工程造價估算作深入的研究。2.2快速估價的方法選

7、定公路動態(tài)評估是針對我國一直沿用的靜態(tài)評估方法而提出的。與靜態(tài)評估相比，動態(tài)評估的依據(jù)不再是（或不僅僅是）統(tǒng)一制定的估算指標(biāo)、概算定額、單位估價表及各種取費標(biāo)準(zhǔn)，而主要是定期修正的實物消耗量定額、長期積累的工程造價資料和各種工程造價信息。同時，動態(tài)評估的結(jié)果包含了更多的估計和概括成分，在某些階段，評估結(jié)果可以表現(xiàn)為一個造價的可能區(qū)間，而不是一個確定的造價值。而這種特征恰恰符合了工程造價的特有性質(zhì)，即造價在實施前的不確定性。下面將對幾種動態(tài)評估進(jìn)行系統(tǒng)的研究與分析。2.2.1項目類比法項目類比法是用相似工程項目的某些特征值來判斷的，要求擬建工程與已建工程的指定工程特征相同，并且認(rèn)為各工程特征的重

8、要性（權(quán)重）是相同的。這顯然是對客觀現(xiàn)實作了較大簡化。項目類比法的實際意義是，因為采用這種方法可以把不同年份的歷史資料（數(shù)據(jù)）通過曲線擬合，推求各個不同時期的人工、材料、機械臺時的單位耗量指標(biāo)，這樣就可以定期發(fā)布各種信息（諸如工、料、機耗量曲線或價格指數(shù)等）。我國房建行業(yè)的工、料測量目前已建立自己的信息收集和發(fā)布體制，不定期發(fā)布工、料、機指數(shù)，而這些都基于項目類比法來解決。2.2.2實物估計法實物估計法與傳統(tǒng)的單價法預(yù)算有本質(zhì)的不同。它將工程各種實物消耗量和單價進(jìn)行分離，體現(xiàn)了量、價分離的原則，使項目動態(tài)計價和動態(tài)結(jié)算變?yōu)榭赡堋Ｄ壳拔覈沸袠I(yè)的概預(yù)算編制辦法就采用這種思路，比如施工圖預(yù)算的計

9、算過程。從理論上講，實物估計法是一種最為準(zhǔn)確的估價方法，但卻有三個方面的不足。一是實物預(yù)算法在實際中的可操作性較差，從繁多的工程項目中匯總實物消耗量需要耗費大量人力、物力和時間；二是適用范圍有限，一般情況下，實物法估價只能在施工圖紙完備的條件下才適用，而在工程招標(biāo)階段，由于擬建工程資料有限，招投標(biāo)雙方都不可能做出準(zhǔn)確的實物估價。三是將主、輔消耗品進(jìn)行分離，把所占比例較小的輔助材料（其他材料費）、人工或小型機具使用費按一定系數(shù)折算，這對計算也造成一定誤差。2.2.3模糊比較估價法模糊比較估價法是國際上普遍采用的工程估價和資產(chǎn)評估方法。它是以一個或若干個類似建安工程的造價數(shù)據(jù)與造價分析資料為比較對

10、象，就其設(shè)計方案、施工方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面與擬建工程進(jìn)行對比，并根據(jù)擬建期的價格水平，對存在的差異進(jìn)行調(diào)整。模糊比較估算法可以根據(jù)工程資料的詳細(xì)程度，選取不同的比較項目，因而適用于工程估價的各個階段，特別是在工程前期（即指投資估算與設(shè)計概算等階段）尤為有效。由于用模糊比較法估價快速而簡便，因此特別適于市場經(jīng)濟條件下建筑安裝工程估價的需要。由于已完工程與擬建工程在許多方面都很相似，因此如何通過相似關(guān)系來估算工程造價是快速估價法所關(guān)心的問題。隨著模糊數(shù)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用，運用模糊數(shù)學(xué)中的擇近原則來判別相似工程，即針對擬建工程的各種工程特征，先分別確定其隸屬度和權(quán)重值，與數(shù)據(jù)庫中的已建工程比較相似程度（

11、貼近度），選擇貼近度值較大的前三個已建工程作為相似工程（分別表示最相似工程、次相似工程、第三相似工程），利用它們的工、料、機單位耗量指標(biāo)，采用估算模型（數(shù)學(xué)公式）修正得到擬建工程的工、料、機單位耗量指標(biāo)。如果給出擬建工程的工程量即可準(zhǔn)確地估出擬建工程的工、料、機耗量。再根據(jù)已建工程的工、料、機單價和編制期的物價指數(shù)或現(xiàn)行市場價格，即可準(zhǔn)確估出工程造價。與工程類比法、實物預(yù)算法相比較，模糊比較估算法所要求建立的數(shù)據(jù)庫和分析計算過程雖然比較復(fù)雜，但比實物預(yù)算法快速而簡便，且能綜合反映多種工程特征對工、料、機耗量的影響，因而比較符合客觀實際。3模糊類比法的原理3.1估算原理與技術(shù)路線上述三種方法各有

12、特點，但我們通過分析總結(jié)，提出模糊類比法以綜合其優(yōu)點，使計算準(zhǔn)確性、評價速度等更加優(yōu)越。由于工程估算費用疊加構(gòu)成總體工程費用的最可能造價值，以及充分利用專家的工程經(jīng)驗和當(dāng)時當(dāng)?shù)氐男畔①Y料，基于最可能造價值作上、下浮動組成最小值、最可能值、最大值三個特征造價估計值，在此基礎(chǔ)上，同時考慮三個特征估計值的隨機性和模糊性，構(gòu)成隨機模糊樣本，結(jié)合概率論和模糊數(shù)學(xué)，確立總體工程三個特征估計值的隨機模糊數(shù)學(xué)的統(tǒng)計方法，以合理確定總體工程造價不確定變化的均值和方差。其估算原理和過程見圖1。運用概率論和模糊數(shù)學(xué)原理建立工程造價的隨機模糊估算法子工程估算費用疊加構(gòu)成總體工程費用的最可能造價值用工程當(dāng)?shù)刭Y料組成最小

13、值、最可能值、最大值三個特征估計值已建工程和子工程的相似程度，運用模糊貼近度估算出子工程費用根據(jù)工序系統(tǒng)層次將整體工程分解成若干子體工程或工序圖1 工程造價模糊比較估算原理數(shù)據(jù)估價階段劃分比較項目對修正結(jié)果進(jìn)行再調(diào)整最后確定造價進(jìn)行因素比較和修正計算以數(shù)據(jù)相關(guān)程度選取類似工程收集同類工程資料進(jìn)行分析3.2 模糊類比法的實施步驟 模糊類比法估價的一般步驟如圖 2 所示。 圖2 模糊類比法步驟3.3模糊比較的參數(shù)分析3.3.1特征元素的選擇對欲估工程進(jìn)行估價，首先選擇幾個同類型結(jié)構(gòu)的已知典型工程，根據(jù)工程具體情況劃分為幾個元素（即項目）進(jìn)行對比。特征元素的選取應(yīng)以對工程造價影響較大的、能代表該工程

14、特點的，且影響造價較大的結(jié)構(gòu)特征作為代表工程特征的元素，如X公路等級、晝夜交通量、工期、土石方量、混凝土數(shù)量、砌筑工程數(shù)量x1、x2、x3、x4、x5、x6。公路工程的特征元素選擇見表1。表1只列出了一部分公路工程的特征元素，對于各種不同的工程類型，應(yīng)分別總結(jié)、分析和選擇，才能提高估價的準(zhǔn)確性。表1 公路工程的特征元素選擇序號建筑物名稱工程特征1路基工程路基形式，填、挖高度，填、挖方量，土質(zhì)，施工地點，地基狀態(tài)，主要機械，運輸距離2路面工程結(jié)構(gòu)形式，路面面積，施工方式，主要機械，運輸距離，施工地點3隧道工程結(jié)構(gòu)形式，長度，襯砌形式，斷面積，導(dǎo)洞數(shù)量，主要機械，運輸距離，施工地點4橋涵工程基礎(chǔ)結(jié)

15、構(gòu)形式，下部結(jié)構(gòu)形式，上部結(jié)構(gòu)形式，混凝土數(shù)量，施工方案，施工方法，主要機械，運輸距離，施工地點5交叉工程交叉形式，結(jié)構(gòu)形式，混凝土數(shù)量，主要機械，運輸距離，施工地點6沿線設(shè)施綠化面積，公路里程，各種設(shè)施數(shù)量，主要機械，施工地點7養(yǎng)護(hù)房屋房屋形式、數(shù)量8臨時工程各種臨時工程數(shù)量3.3.2 過程參數(shù)的確定通常在確定隸屬函數(shù)值時有三種方法：（1）定性特征元素（如工程類型、地區(qū)類別）的隸屬度，根據(jù)經(jīng)驗主觀賦予隸屬度。在同類元素中常取較復(fù)雜和費用較大的子工程為基準(zhǔn)，其隸屬度為1，其它工程的元素則可根據(jù)有經(jīng)驗的估價人員參照一定統(tǒng)計表，結(jié)合工程具體情況，計算或主觀賦予隸屬函數(shù)值。（2）定量特征元素的隸屬度

16、，以較復(fù)雜且數(shù)值較大的特征值為基準(zhǔn)，其他各元素的特征值占基準(zhǔn)特征值的比例，為定量特征的隸屬度。計算公式為：tiximax（xi）。（3）定量特征元素的隸屬度，以定量特征數(shù)值的平均值為基準(zhǔn)，1減去其他各元素的特征值與平均值之差的絕對值占平均值的比例，為定量特征元素的隸屬度：ti=1xivi/vi ，vi= xi/m 隸屬度確定后，其他參數(shù)及其計算過程如下：對隸屬度求和（ti）計算模糊關(guān)系系數(shù): 1(max(ti ti/ max(ti式中 max(ti隸屬度和的最大值。 建立擬建工程與對比工程模糊關(guān)系系數(shù)表；檢驗所選的典型工程的可靠性,即檢驗“擬建工程與對比工程的模糊關(guān)系系數(shù)表”。列出各典型工程的

17、模糊子集查德記號記為：Tit1x1t2x2t3x3t4x4t5x5t6x6 建立特征元素判斷矩陣：根據(jù)特征元素的重要程度和層次分析法（AHP），建立特征元素判斷矩陣，用19九個數(shù)字表達(dá)重要性關(guān)系：1為同等重要；3為稍微重要；5為明顯重要；7為強烈重要；9為極重要。以此判斷矩陣可計算出xi和（xi）。特征元素權(quán)重值計算:xi/（xi）,而且i1,滿足歸一條件。 計算貼近度：根據(jù)距離漢明貼近度公式，輪流計算某典型工程與其他各典型工程的貼近度，并檢驗該典型工程的可靠性。貼近度計算公式為：a1（iti0ti）m式中ti0欲估工程的隸屬度；ti已知典型工程的隸屬度；m特征元素個數(shù)。根據(jù)貼近原則選取貼近度

18、大的前三個已知典型工程作為估測基礎(chǔ)，并滿足從大到小的順序，依次排序為a1a2a3。確定權(quán)重： 根據(jù)所選定的三個已知典型工程各自對欲估工程的不同影響程度，確定三個工程的權(quán)重值1，2，3，并計算調(diào)整系數(shù)。計算公式為：11.8（T估T11）0.8(T估T21 0.4(T估T31/m式中 T估1（max(ti ti0）/ max(ti,Ti1（max(ti ti）/ max(ti 計算典型工程的估測指標(biāo):以擇近原則選取的前三個已知典型工程的各項特征元素值（工程量或工程造價）為基準(zhǔn)，并從大到小排序，利用預(yù)測技術(shù)中的指數(shù)平滑法等有關(guān)理論推導(dǎo)的欲估工程的估測公式，計算擬建工程的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。計算公式為：

19、eAa1×E1a2×E2（1a1）a3×E3（1a1）（1a2）（E1E2E3）（1a1）（1a2）（1a3）3 隸屬函數(shù)值檢驗：對于賦予的隸屬函數(shù)值，可以檢驗用于估價的典型工程的可靠性。如果對于每個典型工程都是可靠的，才可以較好地利用這些隸屬函數(shù)值進(jìn)行估價。具體檢驗步驟如下：（1）賦予N個典型工程相應(yīng)的隸屬函數(shù)值。（2）把N個典型工程依次輪流作欲估工程，剩下N1個作為用于欲估的典型工程。（3）運用前述估價模式輪流計算各典型工程的各項特征元素值ei，檢驗估出值與實際值ei的誤差（eiei）ei，若其值小于或等于10，則可認(rèn)為隸屬函數(shù)值基本滿足要求。如果超過10，就

20、必須調(diào)整隸屬函數(shù)值，重新進(jìn)行賦值，重復(fù)上述步驟，直到滿足準(zhǔn)確度要求為止。 3.3調(diào)整不同時期的價格水平在建筑市場供求和價格水平發(fā)生經(jīng)常性波動的情況下，公路工程造價及其各組成部分也處于不斷變化之中。這不僅使不同時期的工程在“量”與“價”上都失去了可比性，而且給合理確定和有效控制造價造成困難。根據(jù)工程建設(shè)的特點，編制固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)是解決這些問題的最佳途徑。以合理方法編制的固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)，不僅能夠較好地反映工程造價的變動趨勢和變化幅度，而且可用以剔除因工程造價管理體制不同、價格水平變化、國家政策調(diào)整對工程造價的影響，從而正確反映建筑市場的供求關(guān)系和生產(chǎn)力發(fā)展水平。在模糊類比法估算工程造價中，可用消耗品現(xiàn)行市場價格替代法、固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)法和價差系數(shù)調(diào)整法，將不同時期歷史已完工程的價格水平調(diào)整到現(xiàn)行價格水平，這是快速估價系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)。 3.4公路工程造價快速動態(tài)估算新方法的適用范圍從理論上講，這一系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用范圍，可以用于項目預(yù)可行性研究階段的投資估算、可行性研究階段的估算和實施階段的概預(yù)算；或者可以用于業(yè)主招標(biāo)的標(biāo)底編制、承包商的投標(biāo)報價等；也可通過已建工程資料的搜集整理和分析，定期公布各單位工程的工、料、機耗量及有關(guān)參數(shù)而服務(wù)于社會。所有這些的關(guān)鍵在于