建筑設計參數分析模型的工程造價估算分析

摘 要:工程造價估算在現實生活中具有重要的意義和作用，是保證工程順利按期完成的關鍵。應用解釋結構模型。對建筑設計參數影響工程造價這一系統進行半定量分析并使其結構化．據此，對建筑設計參數劃分層級，找出如建筑規模、層高、層數、平面形狀、建筑總高度等對工程造價影響程度較大的設計參數，并深入分析參數變化對造價的影響．以小高層住宅建筑為例。結合多元回歸分析法與實際工程造價資料，建立工程造價的快速估算模型．針對設計參數與造價關系，提出了應用“解釋結構模型+多元回歸分析模型”的系統研究方法。在實際生活中具有重要的意義和作用。

關鍵詞:建筑設計工程造價估算分析

中圖分類號:TU723.3文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0044-02

進行工程造價的估算工作，在現實生活中具有重要的意義和作用。對建設工程造價合理有效地預測與控制，是實現工程經濟性目標的重要手段。而合理的造價預測，是基于對影響造價諸多因素的深入分析。其中，工程設計又是影響造價最主要的因素之一，在很大程度上決定了造價。但目前設計師在設計時往往并不能實時、同步地了解每一設計環節的造價信息，缺少設計參數與造價關系的分析理論;尤其是在設計方案的構思和優化過程中，很難較為快速又準確地估算造價，也就無法對造價有效地控制，難以保證工程的經濟性。分析研究設計參數與造價之間的關系，有助于設計師在設計中充分地考慮工程經濟性，及時測算造價，為方案決策提供依據。

在此研究領域，一些學者通過對一定數量住宅項目的造價資料分析研究，給出了其中影響工程造價的主要因素，如平面形狀、電梯數、建設規模、建筑期望壽命、外墻／窗戶面積比例、建設區域等，并建立估算模型，一定程度上提高了估算的準確率。或通過探討建筑設計過程中影響工程造價的主要因素，包括層高、平面形狀、建筑面積、建筑材料設備的選擇等，提出建筑設計過程中大力推廣限額設計、標準設計等控制造價的對策措施。目前的估算方法主要有多元回歸分析法、神經網絡模型和基于案例的比較分析法(CBR)，并通過比較幾種估算方法，提出CBR依賴于專家對擬建工程與已完工程相似性的判斷，估算速度快，隨著已完工程造價數據的不斷增多，準確性可不斷提高．他們還詳細研究基于案例的比較分析方法，并通過AHP軟件件分析了若干影響造價的特征參數的權重。學者利用灰色系統理論，研究工程造價快速估算方法，對估算過程中不同的特征參數賦予不同的權重，以提高估算的精度。其確定特征參數的原則是:越費時、費工、費料、費錢的，系數越大。以上幾種估算方法雖都實現了估算功能，但在估算過程中，自變量(即影響造價的因素)選擇多應用經驗法或比例法，影響造價變化的自變量(也就是特征因素)的選擇依據科學性不足，在設計階段的許多關鍵設計參數對造價的影響并不能完全反映出來。科學嚴謹的進行工程造價的工作，對降低生產成本，節約資源，節省工期等，具有重要的促進作用和現實意義。

1 建筑設計參數分析模型的建立

在實際生活中，需要建立一定的模型，才能方便快捷地進行建筑設計參數分析模型的工程造價估算分析，以下加以詳細解釋和說明。

1.1 解釋結構模型

所謂結構模型，就是應用有向連接圖來描述系統各要素間的兩兩關系，以建立一個作為要素幾何體的系統模型。ISM是一種最為常用的建立結構模型的方法，其特點是把復雜系統分解成若干子系統(或要素)，利用人們的經驗及通過計算機的幫助，將系統構造成一個多級遞階的結構模型.通常，應用ISM建立結構模型，需要設定問題、選擇構成系統的要素、建立鄰接矩陣和可達矩陣。

在研究建筑設計參數與造價之間的關系時，由于各參數之間相互制約、相互影響的關系是錯綜復雜的，且各參數的變化對最終的工程造價的影響程度也是不同的。應用ISM對設計參數影響工程造價這一系統進行分析研究，可以使錯綜復雜的設計參數影響造價的關系結構化，使對造價影響程度不同的設計參數處在其相應的層級上，從而找出影響程度較大的參數，并深入分析參數的變化對造價的影響。這樣，在項目初期估算造價時，便可選取處在層級較高的設計參數，應用指標估算法或神經網絡等方法來估算，大大提高估算的速度與準確度。

1.2 解釋結構模型的建立及運算

構建和運用ISM模型對各設計參數分析的步驟如下:1)確立所研究的系統，梳理系統中各元素之間的關系。首先確立各設計參數與最終造價為所要研究的系統;2)繪制各元素之間的關系網絡圖。元素之間關系網絡圖中，邏輯關系的建立較為關鍵，所得的關系網絡圖也并不是唯一的。繪制各元素之間關系網絡圖的基礎是對設計參數之間影響關系的分析，而這種分析又需要綜合運用建筑學、結構工程學及建筑樓宇配套工程學等相關專業的理論與知識，需要較為豐富的工程實踐經驗;3)根據元素之間的關系網絡圖建立系統要素的鄰接矩陣;4)根據鄰接矩陣計算求得可達矩陣;5)對可達矩陣劃分層級。矩陣中各元素列向量所含某元素的個數各不相同。根據各列元素含某元素的個數重新排列，含某元素最多的排在矩陣的最左邊，依次排列;6)分各元素之間的層級關系及相互影響、制約關系。由此可得各元素之間的關系結構圖，并將抽象的元素關系結構圖，還原為系統中各元素之間的層級關系和相互影響、制約關系圖。

2 解釋結構模型分析的討論

在諸多設計參數中，某些參數的變動會帶來相應的其他設計參數的變動，進而明顯地影響工程造價，而并不僅僅是因為某分部分項工程造價占總造價的比重有多大。如在墻體設計方面，外墻的造價往往占工程總造價的比重很大，但墻體的設計往往受到很多其他設計參數的影響與制約，所以，僅考慮以墻體作為主要的設計參數估算與控制造價是遠遠不夠的。根據ISM的分析，越是處在高層級的設計參數，對造價的影響就越大。建筑規模因素在設計參數系統中處在第一層級，在項目的決策階段，往往可以根據項目的建筑規模來快速估算;隨著方案設計的逐步展開，更多資料可以得到，如建筑的平面形狀、結構形式、層數等元素，也可納入到估算的體系中，這便可以獲得更加準確的估算結果。現選取ISM模型中前四個層級的元素來建立估算模型，其中各設計參數進行了量化處理或量化表示。

3 基于ISM的多元線性回歸估算分析

通過實踐可以證明，應用ISM與多元回歸分析相結合的方法建立快速估算模型，單方造價的估算誤差控制在5％以內，而通常投資估算的誤差可以允許達20％～30％。可見，通過ISM模型和多元回歸分析，模型所得造價估算的偏差是有效的。在應用“ISM+多元回歸分析模型”分析設計參數與造價關系出現較大誤差時，需要注意，應該更加客觀分析研究各設計參數之間的關系;在建立多元回歸分析模型時，可以選擇更多的設計參數作為自變量，同時收集更多的同類工程造價信息等。方便更準確有效地進行工程造價分析研究。得出更準確有效的數字。

回歸分析的前提是各自變量彼此獨立，而在工程設計中，無法保證各自變量獨立。基于ISM模型對影響工程造價的建筑設計參數的研究，是選取其中對工程造價影響程度較大的建筑設計參數作為自變量的。由于此類參數之間較少存在直接影響與制約關系，因此，各變量之間的相關性就較小，一定程度上可以提高估算的準確性，取得較好的預測效果，可以在工程中使用。

建筑設計參數的變化對造價的影響關系是錯綜復雜的。應用解釋結構模型對影響工程造價的建筑設計參數進行研究，可使建筑設計參數變化影響造價這一系統結構化;對建筑設計參數劃分層級，參數所處層級越高，對造價影響越大。住宅建筑中，對工程造價影響較大的設計參數有建筑規模、層高、層數、平面形狀、建筑總高度等。基于解釋結構模型的研究結論，結合多元回歸分析方法，選取對工程造價影響較大的設計參數作為估算模型中的自變量，使自變量的選擇更為科學、合理;并針對城市小高層住宅建筑類型給出了工程造價快速估算模型，通過實際工程檢驗，該估算模型有效地提高了工程估價的速度與準確度。在應用“解釋結構模型+多元回歸分析模型”時，需要深入分析和研究各設計參數之間的相互制約、相互影響關系，既要使各設計參數之間的影響關系最大限度地符合客觀設計原則，又要盡可能地體現各參數之間相互影響的主次關系。

依據科學的方法，遵循有效的模型，建立準確的數字，運用客觀的方法，對建筑設計參數分析模型的工程造價進行估算分析，可以最大程度上降低建筑工程的建設成本，節約勞動資源，降低使用占用資源，更加方便有效的進行工程結算預算，在現實生活中具有重要的意義和作用。做好科學合理的建筑設計參數分析模型的工程造價估算分析，是經濟發展科技進步的必然要求。

參考文獻

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