基于灰色系统理论的PC建筑成本预测研究

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:2020-03-24 15:22:22

[摘要] 第一章 绪论1 1 问题的提出1 1 1 研究背景(1)传统现浇建造


第一章 绪论

1.1 问题的提出
1.1.1 研究背景
(1)传统现浇建造模式的缺点和带来的问题越来越突出,如资源能源浪费,周边生态环境破坏;可从事及愿意从事建筑施工的劳动力越来越少,无法满足工程正常开工建设,也致使劳动力成本高的问题凸显,影响我国建筑业健康发展,为此,我国工程建设模式亟待转型升级。通过国内外建筑发展模式的探索和发展经验总结,建筑工业化正在称为建筑业的转型方向。装配式建筑是建筑工业化发展过程中被接受程度高,发展较好的一种建筑模式,在欧美、日本等国已经发展相对成熟,值得我们借鉴学习。
国内外实践表明,装配式建筑现场湿作业量的减少,不仅能降低了劳动者的劳动强度,节约资源能源,保护环境,还可提升工程质量,相比较传统现浇是个还可明显缩短工期,从而提高工程建设效率,诸多优势促使其已成为先进建造模式的代表。
其优点见表 1.1 装配式建筑优点汇总简表[1]。

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1.2 国内外研究现状
装配式建筑在欧美国家及日本发展较早且积累了成熟经验,目前已经成为该区域国家广泛采用的建造模式,我国装配式建筑起始于上世纪五十年代,后经历中停甚至停滞,导致这种建造模式被现浇建造模式代替,直到本世纪 10 年代,这种建造模式又被提升日程,开始恢复、发展,特别是“十二五”后,在政策推动下,我国装配式建筑呈现快速发展势头。成本管理始终是工程项目管理的一项重要工作,伴随着装配式建筑的发展,国内外学者对于装配式建筑成本做了大量研究。
1.2.1 国外研究现状

关于装配式建筑及其成本管理相关内容,国外学者研究较早,主要体现在对装配式建筑推进障碍原因的探索、成本组成及成本影响因素的分析研究,为促进装配式建筑推广应用及成本管理等方面做出了贡献。
1997 年,Alistair G[3]等通过具体案例的成本分析,得出结论:建设预制构件厂、构件的运输和存储以及建筑安装、调度管理等方面投入是整个装配式建造流程中需要较大投入的方面。1997 年,Tergevorkian A[4]指出装配式建筑的成本壁垒是阻碍其大规模应用的一个重要原因,针对此现象,作者对不同施工方法的详细成本比较,完成了不同方法的造价性能分析,确定了降低施工成本的有效手段。
1999 年,Montreuil B[5]等通过研究,得出管理层的组织管理能力及工人协调能力是装配式建筑成本影响因素。
2004 年,Ballou,Wegwlius[6][7]对装配式建筑成本进行研究,就销售成本的实例研究来看,构件的运输成本占比最低的为 4%,高的达到 30%,可见运输成本占比较大,对物流运输流程梳理研究,并指出其成本有较大优化空间,继而用实际案例做了验证。对装配式建筑成本的节约及发展起到了推动作用。
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第二章 PC 建筑成本影响因素分析

2.1 PC 建筑成本构成
建筑全寿命周期成本是指从项目决策开始到寿命终止拆毁的全寿命所发生的所有成本,概括起来可分为建造成本、使用成本和社会成本三方面[34][35],本文选取建造成本进行分析。
遵照现行建筑定额计价模式,装配式建筑与传统建造方式相比,其成本组成与传统现浇模式也有很大差异,表现在除传统建设方式发生的费用外,增加了预制构件生产、运输和现场安装等环节产生的费用。为简化成本组成各环节,在参考相关文献的基础上,把装配式建筑成本组成按建造过程进行划分,其成本包括项目从开始设计到完成整个过程中发生的费用总和,也可看作是项目实施各阶段发生的成本之和,各阶段发生的成本之和分别设为 C1、C2、C3、C4,则装配式建筑项目建造成本有:

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2.2 设计阶段成本影响因素分析
2.2.1 设计阶段工作
我国 PC 建筑设计方式大多是基于预制构件“拆分”的结构设计,与传统设计不同,在整个设计过程中需要项目相关各方协同工作,装配式建筑设计过程各环节工作及相关方的协同关系,如图 2.1 设计环节工作及相关方协同关系。

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第三章 基于 GM(1,1)的 PC 建筑成本预测分析................ 31
3.1 灰色系统理论............................31
3.2 GM(1,1)模型构建.................................35

3.3 案例分析.............................39

第四章 预测模型的改进...........................................48
4.1 预测模型应用对比.................................48
4.2 预测模型改进..............................54
4.3 GM(1,1)模型与灰色区间预测模型对比分析........................ 58

第五章 结论............................60

第四章 预测模型的改进

4.1 预测模型应用对比
根据本文第三章某企业已完成 PC 建筑施工项目的成本曲线图,随着时间的变化,原始数据呈波动下降趋势。GM(1,1)模型把原始无规则的数据经累加序列算子作用后,数据变的有规律,便于模型的建立及预测,但是该模型的预测结果是在指数函数下预测得到的,具有严格单调性,根据本文第三章第四节的模拟预测,模拟数值在第二个数值点之后单调递减,与原始序列的波动性特点不符,这就决定了该模型的预测精度不够理想,而且随着时间的推进误差会越来越大,所以,只能预测短期内的数据。为了提高预测精度,对具有波动性特点的原始数据采用区间预测建模进行预测,以期提高预测精度,更好的为实际 PC 建筑项目成本管理工作提供指导。

4.1.1 数据选择
为了进一步分析 GM(1,1)模型的适用性和实用性,本节收集了 PC 叠合板的市场价格作为样本数据建模,与第三章所建模型进行对比,根据对比结论优化改进GM(1,1)模型。
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第五章 结论

本文根据我国装配式建筑发现现状及未来趋势,提出 PC 建筑成本预测研究,在对 PC 建筑成本影响因素分析基础上,以某施工企业近五年来已完 PC 建筑项目成本数据作为样本,采用灰色系统理论建立成本预测模型并对该企业未来成本趋势进行预测;通过灰色预测经典模型 GM(1,1)和灰色区间预测模型对比,探索灰色系统理论在 PC 建筑成本预测中的应用。

本文得出结论如下:
(1)灰色系统理论在 PC 建筑成本预测中的适用性。建筑成本预测是工程项目管理中的重要环节,却往往是被忽略或不被重视的环节,在我国装配式建筑发展的起步阶段,面对 PC 建筑成本高于现浇建造模式的问题,在成本管控过程中有必要加强成本预测意识及相关方法的研究,提高成本管理效益。
关于成本预测的模型及算法较多,但由于我国的装配式建筑处于发展初期,可掌握的有效的样本数据不够丰富,信息相对贫乏或不明朗,所以在灰色预测理论基础及相应算法应用于 PC 建筑成本预测是可行的,是一个值得尝试的方法。

(2)通过对 PC 建筑成本影响因素分析,确定各影响因素权重,推断 PC 建筑成本关键影响因素,为预测模型样本数据选择提供参考。
(3)在理论分析基础上,结合实际案例,通过建模分析,进一步确定了灰色预测模型在 PC 建筑成本预测中的适用性及可行性。在此基础上,对 GM(1,1)模型提出改进,根据样本数据特点,将灰色区间预测模型与之对比分析,结果表明:对于振荡序列,GM(1,1)模型预测精度低,而间预测模型预测精度较高,通过两者对比,GM(1,1)模型对于具有单调性特点的数据建模预测精度较高,而对 PC 建筑成本的预测,区间预测模型适用性更强。
参考文献(略)


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