基于Kalman方程的建筑工程造價效益分配控制

霍玉霞　霍玉剛　韓琪

傳統效益分配方法存在預算誤差較大的缺點，為此提出基于Kalman方程的建筑工程造價效益分配控制的研究。對建筑工程的統計數據進行計算，建立Kalman效益分配模型，在分配模型的基礎上，實現對建筑工程造價效益的優化分配。通過實驗論證可以得出，基于Kalman方程的建筑工程造價效益分配控制方法預算誤差更小，結果更為精確。

建筑工程造價是對施工過程中的人力物力和財力進行合理調度，是合理預測成本開銷的主要途徑，對施工過程中投資成本的不確定性和不可預測性進行有效調度，現階段建筑工程施工規模大，在保證建筑質量的情況下，減少工程開支，提高建筑工程造價規劃能力尤為重要，當前實現對工程造價效益的準確分配已經引起重視，工程造價管理算法的研究更受到關注。在對建筑工程造價進行效益分配時，需要構建建筑工程造價效益分配控制模型，保證工程質量，協調城市建筑工程各方利益關系。通過研究建筑工程造價的效益分配模型，直接影響建筑質量，提高建筑強度，實現建筑工程造價效益與質量約束的均衡設計。傳統造價效益分配方法忽略了工程造價與質量效率的關系，盡管達到建筑質量和施工效率標準，但效益預測估算誤差較大，降低了效益分配控制的效果，為此對基于Kalman方程的建筑工程造價效益分配控制方法進行研究，有效滿足建筑標的質量量化調度的需求。

建立Kalman效益分配方程

在對建筑工程統計數據進行計算整理的基礎上，為對建筑工程項目進行有效控制，基于Kalman方程建立效益分配優化控制模型，依據已經批準的項目設計任務書和投資估算來控制項目初步預算，統計工程造價效益的主要變量，在嚴格控制建筑質量和施工設計的前提下，保證項目總投資限額不被超出。應用Kalman方程統計施工過程中已經出現的預算誤差，將這部分誤差合并到下一步驟的造價效益預測中，利用閾值加權實現工程造價效益分配控制，保證各項目使用功能的基礎上，完成工程造價效益的準確預測，對分配的項目投資限額進行控制設計，基于Kalman方程構建效益分配方程。設為完成工程項目的造價，為市場成本，為造價測量信息，為建筑工程造價信息流空間維數，根據各參數關系，求得工程效益分配方程。

效益分配模型利用逐層的限額設計達到項目投資限額的動態化控制，得到工程造價效益預測的主成分特征，加強對項目投資分解與項目工程量的有效控制。

計算工程項目所占比重

在建筑工程造價效益分配的過程中，造價人員要結合建筑工程造價全過程的實況，建立出能夠實時跟蹤建筑工程現場造價信息的數據庫。數據庫要包括材料人力以及設備等造價信息，要考慮到工程中的標價以及建筑物市場耗材價格等財政開支。除此之外，還要考慮到施工管理結構和建筑壽命等因素，如弱電工程在項目的實際使用時消耗量較大，并且項目壽命期較長，這時就要對各個項目的造價信息進行細化，利用價值工程成本配比與功能重要程度相互匹配的原理，快速、方便地收集了建筑工程造價的信息，并綜合考慮相似工程項目的相關數據經驗，結合實際造價情況，為工程造價效益分配提供信息依據，確定項目各個組成單元所占項目總造價的比重。設工程建筑項目各組成部分為子樣，設所占比重值為，根據工程效益分配方程可得。

計算過程中，要扣掉項目功能目標成本內的項目維持費等因素，主要分析統計影響工程建筑的鋼筋水泥土的效益參數，以建筑成本作為經濟性指標，以建筑現場實際的造價情況為主進行計算統計，得出項目各個組成單元所占項目總造價比重的精確數值。

優化分配造價效益

建筑工程造價效益分配模型作為建筑工程施工效益型指標和經濟型指標，采用自適應模糊系統學習控制方法，通過閾值加權實現均衡博弈，得出工程造價效益分配的最優解，對項目各項功能之間的比例進行適當的調整，減少成本，消除不合理的項目功能，以最小的成本提供最大的施工效益，實現對建筑工程造價效益分配的優化控制。通過加權平均方法計算獲得建筑工程造價效益分配，根據成本負載和施工周期等指標，在最低效率閥值和最大預算成本閥值之間實現優化博弈。設建筑工程造價效益分配方程為，建筑工程實際成本水平為，成本為，各單元工程施工效率為，為工程造價效益初始狀態，根據各工程項目所占比值，可求得建筑工程造價效益分配方程為。

根據造價效益分配方程，實現各項功能項目的最優配置，對各造價效益成本預測進行綜合排序，均衡質量效益與造價收益，構建預測法信息流，獲取最優決策函數，從而實現對建筑工程造價效益分配法的有效控制。

實驗論證分析

為保證基于Kalman方程的建筑工程造價效益分配控制方法的有效性，進行實驗論證，實驗論證選取建筑工程項目中的一棟寫字樓為研究對象。為保證實驗嚴謹性，分別用基于Kalman方程的效益分配方法和傳統效益分配方法進行工程造價預算，傳統方法通過主成分分析法建立造價效益分配模型，根據單元積分點的計算結果，從而控制建筑工程造價效益分配。寫字樓所用基材是鋼筋混凝土條，整體結構為90的辦公室和衛生間，四面墻體采用空心磚，根據市場價格的材料費和人工費，對預算次數以及預算結果與實際投資成本的差值進行統計，統計后發現，基于Kalman方程的造價效益分配控制方法更為貼合實際投資成本，對工程造價效益分配的預算誤差更小，工程造價的預算結果更為準確，從而提高工程造價的合理規劃。并且除了預算誤差更小的優勢，在滿足用戶對建筑質量需求的同時，相比傳統方法造價更低，減少了工程開支和成本開銷，結合實驗統計數據，基于Kalman方程的造價效益分配控制方法的預算結果，要比傳統效益分配控制方法的預算結果平均少6千元左右，更能減少投資成本。

基于Kalman方程的效益分配控制方法在滿足工程質量需求的同時，對工程造價效益分配原理進行分析，提高工程造價的合理規劃和預算能力。相比傳統方法，預算過程及結果更加精確合理，能夠有效解決工程項目預算中存在的誤差較大的問題，提高建筑施工效益和質量，降低建筑工程的投資成本。

（霍玉霞 魯焱工程技術咨詢有限公司）

（霍玉剛 濟南大德廣告有限公司）

（韓琪 濟南濟華燃氣有限公司）