基于神经网络技术的公路工程补充定额编制

钱源 琚静

摘 要：文章首先阐述了在公路工程中补充定额实施的必要性，并对补充定额编制原则进行了总结，然后对BP神经网络内涵、BP神经网络的优势进行了分析，最后对基于神经网络技术的公路工程补充定额编制方式进行了讨论，提高了工程造价的管理水平。

关键词：BP神经网络 模型设计 参数选择

1.补充定额实施的必要性

我国公路建设对于公路工程补充定额编制的需求还是非常高的，其对于我国各个区域的公路建设都有一定的辅助作用，使其在施工过程中能对工程造价有更加合理的认识。而且通过本项目的先进技术，能对我国现有的公路工程补充定额编制进行补充，使其在公路工程造价方面能有更加规范的体系，这对于在公路建设过程当中节约资源来说是非常重要的。

我国公路建设的发展速度非常快，而且我国的公路建设的需求也特别高，我国交通部根据各个地方对于补充定额的需求颁发了相关的规范概要，但对于各个区域没有专门的有针对性的补充定额编制，这对其公路建设来说是非常不利的。由于我国幅员辽阔，在公路建设方面的能力水平都是参差不齐的，因此施工企业在进行公路建设的过程中，需要在造价工作方面更加具体。公路工程补充定额编制能对已有的定额编制中所存在的漏洞进行补全，给各个区域的造价工作带来了便利。

2.补充定额编制原则

（1）简明适用原则。在进行公路工程补充定额编制的过程中，需要提高其规定的可实施性，将其中重要的方面进行细致的说明，但对于那些影响不大的项目就可以代过。由于科学技术的发展，许多新型材料和设备也都出现在人们的眼前，因此需要对公路工程补充定额编制进行及时的补充和更新，才能保证其在使用过程中所存在的偏差较小。

（2）坚持统一性和因地制宜相结合原则。所制定的公路工程补充定额编制需要实现全国统一，才能在实施过程中得到更好的贯彻落实，也有利于市场规范的形成。其是由国务院对其进行统一定制的。但也需要根据不同区域的发展状况对其进行适当调整，使其更加符合各个区域的实际情况，使公路工程补充定额编制具有更好的可实施性。

（3）与公路建设相适应的原则。公路建设也是在不断的发展过程当中的，因此需要使公路工程補充定额编制符合公路建设的发展。定额编制对于我国的大部分公路建设项目来说都是较为适用的，但随着新技术、新材料的出现，需要对其中的内容进行不断地更新，使其与我国公路建设的发展相符。

3.神经网络技术概述

3.1BP神经网络内涵

在进行对定额数据分析的过程当中需要使用到神经网络技术，其中BP网络是最值得使用的部分，通过BP网络能实现函数逼近以及各种数据处理的功能，因此在进行模型建立的过程中，需要通过使用BP网络来实现，这样的方式能使其所建立的模型更加精确。

3.2BP神经网络的优势分析

（1）非线性映射能力。BP网络对于此种映射关系的学习能力是非常强的，在进行这种映射关系的学习前不需要提前了解相应的知识就可以实现。因此需要给BP网络提供足够的学习样本供其学习和训练，其就可以自动对数据形成相应的映射关系，其不是通过相应的数学方法对其进行描述的，而是根据经验来实现的。BP网络的多层感知器对于这种映射关系有着非常重要的支持作用。

（2）泛化能力。BP网络能对其所接触到的样本数据进行评价，将其总具有非线性映射关系的数据进行识别并保存下来。其对于所提供的具有非线性映射关系的样本数据能进行提取其中所蕴含的关系，在对其提供新的数据样本时就能自动识别其中所蕴含的非线性映射关系了。

（3）容错能力。其对于所提供的错误样本的包容性比较强，对于有些误差比较大的数据样本也能进行包容，由于所提供的样本数据非常庞大，因此BP网络会对其之间的误差进行调整，使其得出的结果更加合理，其对于正确答案的选择以及规则的了解是非常强的，其所得出的规律完全是基于给其所提供的样本数据，对于其中所存在的个别错误的包容性还是比较强的。

（4）自组织、自训练、自学习能力。在各个神经元之间存在着许多种不同的连接方式，而且各个神经元之间的连接方式并不是唯一的，是可以对其进行改变的，因此BP网络对于其他不同的系统也能进行适应和处理。BP网络最重要的方面就是其自训练的能力非常强，能根据不同的状况对其结构参数和阈值估计进行调整，这是一种非常重要的能力。

（5）易实现性。BP网络的构建可以通过使用计算机编程语言（例如Matlab）就可以实现，BP网络的构建过程分为3个步骤：①输入样本训练；②储存权值与阈值矩阵；③调用权值与阈值矩阵训练仿真，通过这几个简单的步骤，就可以实现BP网络的搭建。

4.基于神经网络技术的公路工程补充定额编制方式

4.1模型设计

在对BP网络进行实际应用的过程中，需要对问题的性质进行深入的了解，根据不同的问题选择合适的网络模型。之后通过BP网络对其不断地学习与训练，就可以实现模型的搭建，并能对其性能进行检测。文章所要解决的问题是补充定额的编制，首先需要找到数据产生差异性的原因，然后将其影响因素进行收集，并对其进行量化。

4.2原始数据获取

图1对原始数据的获取过程进行了说明，其对于工程实施来说具有着重要的意义，因此需要在实际操作过程中注重以下环节。

在进行外业测的过程中，需根据不同的衡量标准进行小组的划分，然后对其进行统一安排，对其所得出的测量结果需要进行及时的检查和问题的发现，对其中所存在的问题进行及时的解决和补测。在选择观测对象的过程中需要保证其处于正常状况，这样才能对所得到的数据的可靠性进行保障。

4.3参数选择

在进行补充定额编制时，需对定额原始的影响因素的种类进行考虑，这对于预测模型的确定来说具有重要的作用。确定参数的主要原则如下：（1）客观性。在进行参数的筛选时需要尽可能地不受到主观因素的影响，这对于保证评价结果真实有效来说是非常关键的。（2）全面性。在进行指标的筛选过程中，需要使其能将影响公路工程定额数据各方面的因素充分地反映出来。（3）简明性。在进行选择指标时，需要尽量使其简单明了，在满足了全面性原则后，将所选指标的数目控制在最少。（4）可测性。在进行指标的筛选时需保证其能被度量。根据以上主要原则，可以定出相应的模型参数。

4.4实现步骤

根据所要处理的问题的特点对其输入输出模式进行调整，使其更加适用于预测过程，使其对于所选择的训练函数，在给定数据样本的基础上进行不断的学习和训练，使其能对于新的数据能实现预定的处理。经过训练的神经网络需要对其进行检测才能实现正确的应用。其检测过程分为5步：（1）样本的选取和预处理；（2）创建网络并设置相应参数；（3）训练网络；（4）测试和修改网络；（5）使用网络进行实际预测。

4.5异常处理

对所选取的数据的真实性需进行保障，这样才能保证使用BP网络所得到的研究成果是真实有用的。如果在计算过程中遇到某些与大量数据偏差过大的数据，就需对其进行其他处理，不能将其直接删掉，因为其中可能会包含比较重要的信息，但对其进行保留又会造成其实验结果的不准确。因此对于存在比较大偏离的数据，需进行特殊处理，然后再将其删掉。

5.结束语

综上所述，补充定额编制对于我国的公路建设来说是非常重要的，通过对BP网络原理和特点的说明，使其在补充定额编制的应用方面更加便捷，通过BP网络的使用能使补充定额编制的过程更加客观公正，使其数据的处理过程更加简单，并且能对所拥有的数据进行相应的模拟工作，并对其所具有的意义进行预测。

参考文献：

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