基于Kalman方程的建筑工程造价效益分配控制

霍玉霞　霍玉刚　韩琪

传统效益分配方法存在预算误差较大的缺点，为此提出基于Kalman方程的建筑工程造价效益分配控制的研究。对建筑工程的统计数据进行计算，建立Kalman效益分配模型，在分配模型的基础上，实现对建筑工程造价效益的优化分配。通过实验论证可以得出，基于Kalman方程的建筑工程造价效益分配控制方法预算误差更小，结果更为精确。

建筑工程造价是对施工过程中的人力物力和财力进行合理调度，是合理预测成本开销的主要途径，对施工过程中投资成本的不确定性和不可预测性进行有效调度，现阶段建筑工程施工规模大，在保证建筑质量的情况下，减少工程开支，提高建筑工程造价规划能力尤为重要，当前实现对工程造价效益的准确分配已经引起重视，工程造价管理算法的研究更受到关注。在对建筑工程造价进行效益分配时，需要构建建筑工程造价效益分配控制模型，保证工程质量，协调城市建筑工程各方利益关系。通过研究建筑工程造价的效益分配模型，直接影响建筑质量，提高建筑强度，实现建筑工程造价效益与质量约束的均衡设计。传统造价效益分配方法忽略了工程造价与质量效率的关系，尽管达到建筑质量和施工效率标准，但效益预测估算误差较大，降低了效益分配控制的效果，为此对基于Kalman方程的建筑工程造价效益分配控制方法进行研究，有效满足建筑标的质量量化调度的需求。

建立Kalman效益分配方程

在对建筑工程统计数据进行计算整理的基础上，为对建筑工程项目进行有效控制，基于Kalman方程建立效益分配优化控制模型，依据已经批准的项目设计任务书和投资估算来控制项目初步预算，统计工程造价效益的主要变量，在严格控制建筑质量和施工设计的前提下，保证项目总投资限额不被超出。应用Kalman方程统计施工过程中已经出现的预算误差，将这部分误差合并到下一步骤的造价效益预测中，利用阈值加权实现工程造价效益分配控制，保证各项目使用功能的基础上，完成工程造价效益的准确预测，对分配的项目投资限额进行控制设计，基于Kalman方程构建效益分配方程。设为完成工程项目的造价，为市场成本，为造价测量信息，为建筑工程造价信息流空间维数，根据各参数关系，求得工程效益分配方程。

效益分配模型利用逐層的限额设计达到项目投资限额的动态化控制，得到工程造价效益预测的主成分特征，加强对项目投资分解与项目工程量的有效控制。

计算工程项目所占比重

在建筑工程造价效益分配的过程中，造价人员要结合建筑工程造价全过程的实况，建立出能够实时跟踪建筑工程现场造价信息的数据库。数据库要包括材料人力以及设备等造价信息，要考虑到工程中的标价以及建筑物市场耗材价格等财政开支。除此之外，还要考虑到施工管理结构和建筑寿命等因素，如弱电工程在项目的实际使用时消耗量较大，并且项目寿命期较长，这时就要对各个项目的造价信息进行细化，利用价值工程成本配比与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价的信息，并综合考虑相似工程项目的相关数据经验，结合实际造价情况，为工程造价效益分配提供信息依据，确定项目各个组成单元所占项目总造价的比重。设工程建筑项目各组成部分为子样，设所占比重值为，根据工程效益分配方程可得。

计算过程中，要扣掉项目功能目标成本内的项目维持费等因素，主要分析统计影响工程建筑的钢筋水泥土的效益参数，以建筑成本作为经济性指标，以建筑现场实际的造价情况为主进行计算统计，得出项目各个组成单元所占项目总造价比重的精确数值。

优化分配造价效益

建筑工程造价效益分配模型作为建筑工程施工效益型指标和经济型指标，采用自适应模糊系统学习控制方法，通过阈值加权实现均衡博弈，得出工程造价效益分配的最优解，对项目各项功能之间的比例进行适当的调整，减少成本，消除不合理的项目功能，以最小的成本提供最大的施工效益，实现对建筑工程造价效益分配的优化控制。通过加权平均方法计算获得建筑工程造价效益分配，根据成本负载和施工周期等指标，在最低效率阀值和最大预算成本阀值之间实现优化博弈。设建筑工程造价效益分配方程为，建筑工程实际成本水平为，成本为，各单元工程施工效率为，为工程造价效益初始状态，根据各工程项目所占比值，可求得建筑工程造价效益分配方程为。

根据造价效益分配方程，实现各项功能项目的最优配置，对各造价效益成本预测进行综合排序，均衡质量效益与造价收益，构建预测法信息流，获取最优决策函数，从而实现对建筑工程造价效益分配法的有效控制。

实验论证分析

为保证基于Kalman方程的建筑工程造价效益分配控制方法的有效性，进行实验论证，实验论证选取建筑工程项目中的一栋写字楼为研究对象。为保证实验严谨性，分别用基于Kalman方程的效益分配方法和传统效益分配方法进行工程造价预算，传统方法通过主成分分析法建立造价效益分配模型，根据单元积分点的计算结果，从而控制建筑工程造价效益分配。写字楼所用基材是钢筋混凝土条，整体结构为90的办公室和卫生间，四面墙体采用空心砖，根据市场价格的材料费和人工费，对预算次数以及预算结果与实际投资成本的差值进行统计，统计后发现，基于Kalman方程的造价效益分配控制方法更为贴合实际投资成本，对工程造价效益分配的预算误差更小，工程造价的预算结果更为准确，从而提高工程造价的合理规划。并且除了预算误差更小的优势，在满足用户对建筑质量需求的同时，相比传统方法造价更低，减少了工程开支和成本开销，结合实验统计数据，基于Kalman方程的造价效益分配控制方法的预算结果，要比传统效益分配控制方法的预算结果平均少6千元左右，更能减少投资成本。

基于Kalman方程的效益分配控制方法在满足工程质量需求的同时，对工程造价效益分配原理进行分析，提高工程造价的合理规划和预算能力。相比传统方法，预算过程及结果更加精确合理，能够有效解决工程项目预算中存在的误差较大的问题，提高建筑施工效益和质量，降低建筑工程的投资成本。

（霍玉霞 鲁焱工程技术咨询有限公司）

（霍玉刚 济南大德广告有限公司）

（韩琪 济南济华燃气有限公司）