基于神經網絡技術的公路工程補充定額編制

錢源 琚靜

摘 要：文章首先闡述了在公路工程中補充定額實施的必要性，并對補充定額編制原則進行了總結，然后對BP神經網絡內涵、BP神經網絡的優勢進行了分析，最后對基于神經網絡技術的公路工程補充定額編制方式進行了討論，提高了工程造價的管理水平。

關鍵詞：BP神經網絡 模型設計 參數選擇

1.補充定額實施的必要性

我國公路建設對于公路工程補充定額編制的需求還是非常高的，其對于我國各個區域的公路建設都有一定的輔助作用，使其在施工過程中能對工程造價有更加合理的認識。而且通過本項目的先進技術，能對我國現有的公路工程補充定額編制進行補充，使其在公路工程造價方面能有更加規范的體系，這對于在公路建設過程當中節約資源來說是非常重要的。

我國公路建設的發展速度非常快，而且我國的公路建設的需求也特別高，我國交通部根據各個地方對于補充定額的需求頒發了相關的規范概要，但對于各個區域沒有專門的有針對性的補充定額編制，這對其公路建設來說是非常不利的。由于我國幅員遼闊，在公路建設方面的能力水平都是參差不齊的，因此施工企業在進行公路建設的過程中，需要在造價工作方面更加具體。公路工程補充定額編制能對已有的定額編制中所存在的漏洞進行補全，給各個區域的造價工作帶來了便利。

2.補充定額編制原則

（1）簡明適用原則。在進行公路工程補充定額編制的過程中，需要提高其規定的可實施性，將其中重要的方面進行細致的說明，但對于那些影響不大的項目就可以代過。由于科學技術的發展，許多新型材料和設備也都出現在人們的眼前，因此需要對公路工程補充定額編制進行及時的補充和更新，才能保證其在使用過程中所存在的偏差較小。

（2）堅持統一性和因地制宜相結合原則。所制定的公路工程補充定額編制需要實現全國統一，才能在實施過程中得到更好的貫徹落實，也有利于市場規范的形成。其是由國務院對其進行統一定制的。但也需要根據不同區域的發展狀況對其進行適當調整，使其更加符合各個區域的實際情況，使公路工程補充定額編制具有更好的可實施性。

（3）與公路建設相適應的原則。公路建設也是在不斷的發展過程當中的，因此需要使公路工程補充定額編制符合公路建設的發展。定額編制對于我國的大部分公路建設項目來說都是較為適用的，但隨著新技術、新材料的出現，需要對其中的內容進行不斷地更新，使其與我國公路建設的發展相符。

3.神經網絡技術概述

3.1BP神經網絡內涵

在進行對定額數據分析的過程當中需要使用到神經網絡技術，其中BP網絡是最值得使用的部分，通過BP網絡能實現函數逼近以及各種數據處理的功能，因此在進行模型建立的過程中，需要通過使用BP網絡來實現，這樣的方式能使其所建立的模型更加精確。

3.2BP神經網絡的優勢分析

（1）非線性映射能力。BP網絡對于此種映射關系的學習能力是非常強的，在進行這種映射關系的學習前不需要提前了解相應的知識就可以實現。因此需要給BP網絡提供足夠的學習樣本供其學習和訓練，其就可以自動對數據形成相應的映射關系，其不是通過相應的數學方法對其進行描述的，而是根據經驗來實現的。BP網絡的多層感知器對于這種映射關系有著非常重要的支持作用。

（2）泛化能力。BP網絡能對其所接觸到的樣本數據進行評價，將其總具有非線性映射關系的數據進行識別并保存下來。其對于所提供的具有非線性映射關系的樣本數據能進行提取其中所蘊含的關系，在對其提供新的數據樣本時就能自動識別其中所蘊含的非線性映射關系了。

（3）容錯能力。其對于所提供的錯誤樣本的包容性比較強，對于有些誤差比較大的數據樣本也能進行包容，由于所提供的樣本數據非常龐大，因此BP網絡會對其之間的誤差進行調整，使其得出的結果更加合理，其對于正確答案的選擇以及規則的了解是非常強的，其所得出的規律完全是基于給其所提供的樣本數據，對于其中所存在的個別錯誤的包容性還是比較強的。

（4）自組織、自訓練、自學習能力。在各個神經元之間存在著許多種不同的連接方式，而且各個神經元之間的連接方式并不是唯一的，是可以對其進行改變的，因此BP網絡對于其他不同的系統也能進行適應和處理。BP網絡最重要的方面就是其自訓練的能力非常強，能根據不同的狀況對其結構參數和閾值估計進行調整，這是一種非常重要的能力。

（5）易實現性。BP網絡的構建可以通過使用計算機編程語言（例如Matlab）就可以實現，BP網絡的構建過程分為3個步驟：①輸入樣本訓練；②儲存權值與閾值矩陣；③調用權值與閾值矩陣訓練仿真，通過這幾個簡單的步驟，就可以實現BP網絡的搭建。

4.基于神經網絡技術的公路工程補充定額編制方式

4.1模型設計

在對BP網絡進行實際應用的過程中，需要對問題的性質進行深入的了解，根據不同的問題選擇合適的網絡模型。之后通過BP網絡對其不斷地學習與訓練，就可以實現模型的搭建，并能對其性能進行檢測。文章所要解決的問題是補充定額的編制，首先需要找到數據產生差異性的原因，然后將其影響因素進行收集，并對其進行量化。

4.2原始數據獲取

圖1對原始數據的獲取過程進行了說明，其對于工程實施來說具有著重要的意義，因此需要在實際操作過程中注重以下環節。

在進行外業測的過程中，需根據不同的衡量標準進行小組的劃分，然后對其進行統一安排，對其所得出的測量結果需要進行及時的檢查和問題的發現，對其中所存在的問題進行及時的解決和補測。在選擇觀測對象的過程中需要保證其處于正常狀況，這樣才能對所得到的數據的可靠性進行保障。

4.3參數選擇

在進行補充定額編制時，需對定額原始的影響因素的種類進行考慮，這對于預測模型的確定來說具有重要的作用。確定參數的主要原則如下：（1）客觀性。在進行參數的篩選時需要盡可能地不受到主觀因素的影響，這對于保證評價結果真實有效來說是非常關鍵的。（2）全面性。在進行指標的篩選過程中，需要使其能將影響公路工程定額數據各方面的因素充分地反映出來。（3）簡明性。在進行選擇指標時，需要盡量使其簡單明了，在滿足了全面性原則后，將所選指標的數目控制在最少。（4）可測性。在進行指標的篩選時需保證其能被度量。根據以上主要原則，可以定出相應的模型參數。

4.4實現步驟

根據所要處理的問題的特點對其輸入輸出模式進行調整，使其更加適用于預測過程，使其對于所選擇的訓練函數，在給定數據樣本的基礎上進行不斷的學習和訓練，使其能對于新的數據能實現預定的處理。經過訓練的神經網絡需要對其進行檢測才能實現正確的應用。其檢測過程分為5步：（1）樣本的選取和預處理；（2）創建網絡并設置相應參數；（3）訓練網絡；（4）測試和修改網絡；（5）使用網絡進行實際預測。

4.5異常處理

對所選取的數據的真實性需進行保障，這樣才能保證使用BP網絡所得到的研究成果是真實有用的。如果在計算過程中遇到某些與大量數據偏差過大的數據，就需對其進行其他處理，不能將其直接刪掉，因為其中可能會包含比較重要的信息，但對其進行保留又會造成其實驗結果的不準確。因此對于存在比較大偏離的數據，需進行特殊處理，然后再將其刪掉。

5.結束語

綜上所述，補充定額編制對于我國的公路建設來說是非常重要的，通過對BP網絡原理和特點的說明，使其在補充定額編制的應用方面更加便捷，通過BP網絡的使用能使補充定額編制的過程更加客觀公正，使其數據的處理過程更加簡單，并且能對所擁有的數據進行相應的模擬工作，并對其所具有的意義進行預測。

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