基于灰色模糊理論的小型水利工程臨時工程費(fèi)測算

蘇惠云

(中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510610)

臨時工程費(fèi)指的是在水利工程的準(zhǔn)備階段或者建設(shè)過程中，為了保障水利工程建設(shè)的正常推進(jìn)而修建的臨時建筑或者采取的臨時措施造成的費(fèi)用，是工程成本的重要組成部分。同時，在實(shí)踐中，小型水利工程無論是項(xiàng)目的所在地區(qū)還是項(xiàng)目本身具有的特點(diǎn)，決定了小型水利工程在建設(shè)過程中可能不需要建立臨時設(shè)施，如辦公、生活設(shè)施等，不能將現(xiàn)行的水利工程定額直接應(yīng)用到小型水利工程的臨時費(fèi)用的計算中去。為了確保小型水利工程在對臨時工程費(fèi)計算符合實(shí)際情況，有必要從新編制適合小型水利工程的臨時工程費(fèi)計算標(biāo)準(zhǔn)。

一般情況下，大型水利工程多采用工程量清單等方法對臨時工程費(fèi)進(jìn)行計算，而小型水利工程則是按照工程造價總價的百分比進(jìn)行計取臨時工程費(fèi)。在實(shí)際調(diào)研過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，臨時工程具有較大的不確定性，并且在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的過程中發(fā)現(xiàn)可供使用的樣本量較少?；诖耍疚臄M采用與之契合的灰色模糊理論對小型水利工程的臨時工程費(fèi)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論。旨在建立科學(xué)的估算模型和體系，完善小型水利工程取費(fèi)體系，提高臨時工程費(fèi)用測算效率。

1 構(gòu)建臨時工程費(fèi)計算模型

由于小型水利工程在施工的過程中，受到自然環(huán)境和人為等諸多因素的影響，臨時工程的修建可能受到前述因素的影響而存在不確定性和模糊性?；诖耍疚幕诨疑：碚?，結(jié)合模糊貼近度和歐幾里德貼近度以及灰色關(guān)聯(lián)度來對小型水利工程的臨時工程和已建工程的相似度進(jìn)行確定，以此作為計算臨時工程費(fèi)用的依據(jù)。同時，根據(jù)市場勞動力工資水平等計算出臨時工程費(fèi)估算值。最后，引入調(diào)整系數(shù)，對估算值進(jìn)行調(diào)整，得出準(zhǔn)確的臨時工程費(fèi)數(shù)值。

1.1 基于灰色理論的臨時工程費(fèi)計算模型

基于灰色理論并結(jié)合指數(shù)平滑法構(gòu)建臨時工程費(fèi)計算模型，如下所示：

CY=S(Y，Ba)Ca+S(Y，Bb)[1-S(Y，Ba)]Cb+S(Y，Bc)[1-S(Y，Ba)][1-S(Y，Bb)]Cc+[1-S(Y，Ba)][1-S(Y，Bb)][1-S(Y，Bb][1-S(Y，Bc)](Ca+Cb+Cc)

(1)

上式中，a，b，c=1，2，3，…，且a≠b≠c；S(Y，Bj)—綜合相似度；Ca、Cb、Cc—已建成個標(biāo)段水利工程造價。

1.2 綜合相似度分析

首先，確定隸屬度。本文在比較了統(tǒng)計法、函數(shù)法等多種方法后，決定采用相對比較法來確定隸屬度矩陣，其原理是對于同種元素計算權(quán)重，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成能夠進(jìn)行計算的量，以此達(dá)到將指標(biāo)量化的作用。

同時，結(jié)算模糊貼近度，即計算已完成工程與臨時工程之間的貼近程度。假設(shè)在集合U={u1，u2，…un}中有m個子集Bj=B1，B2，…Bm，其中j=1，2，…m，待識別對象用Y表示，則貼近度計算公式如下所示：

T(Y，Bj)=[YBj+1-(Y×Bj)]

(2)

上式中，j=1，2，…m。

其次，計算歐幾里德貼近度，分析模糊集之間距離關(guān)系，公式如下：

當(dāng)U=[a，b]是連續(xù)的時，則有：

(3)

當(dāng)U=[a，b]是離散的時，則有：

(4)

因此，可得出歐幾里德貼近度公式：

Z(Y，Bj)=1-d(Y，Bj)

(5)

接著，計算灰色關(guān)聯(lián)度，其公式為：

(6)

γ0j(K)=γ[Y(k)，Bj(k)]

|Y(k)-Bj(k)|]/[|Y(k)-Bj(k)|

(7)

上式中，γ[Y(k)，Bj(k)]—關(guān)聯(lián)系數(shù)；ξ—分辨系數(shù)，一般取值范圍為0.1-0.5之間。

最后，求綜合相似度。由于采用不同的方法計算出來的貼近度的結(jié)果也不同，而采用灰色貼近度進(jìn)行計算卻可以彌補(bǔ)模糊貼近度與歐幾里德貼近度的缺陷。因此，綜合考慮三種方法，得出綜合相似，具體計算公式如下：

S(Y，Bj)=μ1S(1)(Y，Bj)+μ2S(2)(Y，Bj)

(8)

(0≤Sj≤1；μ1+μ2=1；λ1+λ2=1；j=1，2，…m)

其中：

(9)

(10)

此時，當(dāng)S(Y，Bj)的值越大時，說明模糊集Y和Bj越相似。按照相似度的大小進(jìn)行排序，即：

S(Y，Ba)≥S(Y，Bb)≥…≥S(Y，Bk)，(a，b，k=1，2，…m，且a≠b≠k)

(11)

選取3個相似度較高的樣本，作為參與依據(jù)代表，進(jìn)行臨時工程費(fèi)用的估算。同時，要注意的是選取的樣本應(yīng)當(dāng)滿足精度要求。

2 實(shí)證研究

2.1 項(xiàng)目概況

為了驗(yàn)證本文建立的小型水利工程臨時工程費(fèi)測算模型的準(zhǔn)確性與適用性，本文以廣東省廣州市從化區(qū)2019年的A小型水利工程為例進(jìn)行實(shí)證分析。A工程項(xiàng)目屬于小型農(nóng)田水利工程，主要是通過農(nóng)業(yè)水利灌溉、灌溉溝區(qū)疏浚等措施來提高該地區(qū)的綜合糧食產(chǎn)量。該項(xiàng)目的順利實(shí)施能夠有效的減少干旱和洪澇災(zāi)害對農(nóng)作物的不利影響，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)整體抵抗自然災(zāi)害的能力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，最大化的發(fā)揮水土資源優(yōu)勢，維護(hù)了農(nóng)民的權(quán)益，調(diào)動了農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性，促進(jìn)了該地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的腳步。本文以該工程的第一至四標(biāo)段為例，主要建設(shè)內(nèi)容包括渠道砌筑、橋、路等工程，臨時工程費(fèi)各部分費(fèi)用分配及總投資見表1。

表1 各部分費(fèi)用及總投資 單位：元

2.2 確定臨時工程費(fèi)

首先，確定隸屬度。建立特征元素集：U={u1，u2，u3，u4}，分別表示預(yù)制構(gòu)件堆放場地、材料堆放場地、圍堰工程以及抽排水工程。對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，得出比較矩陣，與預(yù)制構(gòu)件堆放場地為例，具體見表2—3。

表2 預(yù)制構(gòu)件堆放場地比較矩陣

表3 預(yù)制構(gòu)件堆放場地相及矩陣

根據(jù)表2—3可以看出，預(yù)制構(gòu)件堆放場地的隸屬度為u1={0.41，0.43，0.57，0.67，0.66}。

同理，求出材料堆放場地、圍堰工程以及抽排水工程的隸屬度，分別為：

u2={0.84，0.83，0.76，0.81，0.71}

u3={0.11，0.36，0.14，0.32，0.71}

u4={0.78，0.71，0.56，0.57，0.41}

計算本樣本與其目標(biāo)值的隸屬度關(guān)系，結(jié)果如表4所示：

表4 隸屬度關(guān)系表

根據(jù)表4可以看出各個標(biāo)段與臨時工程的特征元素模糊集：

B1={0.42，0.83，0.11，0.78}

B2={0.48，0.81，0.36，0.73}

B3={0.57，0.74，0.15，0.57}

B4={0.71，0.81，0.34，0.55}

Y={0.66，0.71，0.71，0.43}

同時，計算綜合相似度，該步驟可分為四部分；第一，計算模糊貼近度，以第一標(biāo)段為例：

(12)

同理，求得Y(Y，B2)=0.66，Y(Y，B3)=0.69，Y(Y，B4)=0.77。

第二，計算歐幾里德貼近度，建立特征集U={u1，u2，…un}，則有：

(13)

同理，求得d(Y，B2)=0.483，d(Y，B3)=0.431，d(Y，B4)=0.327，可以得出：

Z(Y，B1)=0.331，Z(Y，B2)=0.515，

Z(Y，B3)=0.557，Z(Y，B4)=0.669

第三，計算灰色關(guān)聯(lián)度，根據(jù)上文公式，求得分辨系數(shù)ξ=0.5，臨時工程Y與以建工程B的灰色關(guān)聯(lián)度為：

γ01=0.53，γ02=0.62，γ03=0.67，γ04=0.79

第四，計算綜合相似度并進(jìn)行排序，根據(jù)上文公式，計算出綜合相似度：

S(Y，B1)=0.45，S(Y，B2)=0.57，S(Y，B3)=0.61，S(Y，B4)=0.69，則有：

S(Y，B1)

(14)

由于一標(biāo)段相似度與其他三個標(biāo)準(zhǔn)相差較大，故本文選擇第二、第三和第四標(biāo)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。

其次，計算臨時工程費(fèi)，根據(jù)與該項(xiàng)目商務(wù)部門工作人員溝通，得出第二、第三和第四標(biāo)段的臨時工程造價費(fèi)用，具體見表5。

表5 臨時工程造價費(fèi)用 單位：元/百萬

求得臨時工程造價費(fèi)用CY=8951.21(元/百萬)

最后，計算調(diào)整系數(shù)并求出最后調(diào)整后臨時工程費(fèi)，根據(jù)公式可得調(diào)整系數(shù)δ=1.0821，則調(diào)整后的臨時工程造價費(fèi)用為：

(15)

2.3 誤差分析

3 結(jié)論

在考慮小型水利工程自身具有的規(guī)模小、受環(huán)境影響大、施工作業(yè)面窄等獨(dú)有特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)行的水利工程定額不適用小型水利工程臨時費(fèi)用的計算。根據(jù)小型水利工程臨時費(fèi)用的計算特點(diǎn)，將灰色模糊理論應(yīng)用到期臨時工程費(fèi)的測算中，極大的彌補(bǔ)了小型水利工程臨時工程費(fèi)測算方面的漏洞，提高小型水利工程造價預(yù)算效率，促進(jìn)小型水利工程的可持續(xù)發(fā)展。同時，本文建立的臨時費(fèi)用計算模型沒有考慮小型水利工程的種類，應(yīng)針對不同類型項(xiàng)目進(jìn)行測算對比，使測算結(jié)果更加準(zhǔn)確。