本文關(guān)鍵詞：建筑經(jīng)濟(jì)管理中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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建筑經(jīng)濟(jì)管理中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

發(fā)布日期： 2012-11-16 發(fā)布：  

  2012年第19期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要：本文對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征及其信息處理的特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出研究建筑經(jīng)濟(jì)管理所需要解決的問題，并分析了結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與建筑經(jīng)濟(jì)管理是否有必要以及可行，并且還分析了建筑經(jīng)濟(jì)管理中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
中國(guó)論文網(wǎng)
　　關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；建筑經(jīng)濟(jì)管理
　　中圖分類號(hào)：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2012）10-00-01
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是上世紀(jì)80年代中期中人工智能領(lǐng)域的一個(gè)分支，人工智能領(lǐng)域特別適合應(yīng)用在土木工程和管理領(lǐng)域中。人們?cè)絹碓疥P(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建筑經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域中的應(yīng)用，因?yàn)樗芴幚碓擃I(lǐng)域問題的多樣性和復(fù)雜性，并且擅長(zhǎng)解決非線性問題。
　　一、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征及其信息處理特點(diǎn)
　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在模式識(shí)別和分類領(lǐng)域中對(duì)人腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生物神經(jīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能性抽象，它們自適應(yīng)能力非常強(qiáng)，非常擅長(zhǎng)在數(shù)據(jù)中捕捉和學(xué)習(xí)規(guī)律，具有極強(qiáng)的計(jì)算能力。已經(jīng)證明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非常適用于解決復(fù)雜非線性問題，特別適合于解決那些采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法和手段建模困難的復(fù)雜問題。
　　1.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征
　　（1）內(nèi)在并行性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是結(jié)構(gòu)和處理運(yùn)行過程高度并行的非線性系統(tǒng)。
　�。�2）分布式存儲(chǔ)。信息在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中分布存儲(chǔ)，這個(gè)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不同。
　�。�3）容錯(cuò)性。網(wǎng)絡(luò)中部分神經(jīng)元如果出現(xiàn)誤差，將不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的行為產(chǎn)生很大影響，因?yàn)樾畔⑹欠植即鎯?chǔ)在整個(gè)系統(tǒng)中，而不是駐留在某一個(gè)特定的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的。
　�。�4）學(xué)習(xí)與自適應(yīng)性。很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特點(diǎn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力，可以在監(jiān)督或非監(jiān)督學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系。
　　2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理特征
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理方式與傳統(tǒng)的信息處理技術(shù)方式有很多不同之處。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
　　（1）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)以及“黑箱”建模方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)過訓(xùn)練后可以直接發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的特征和規(guī)則，并可以實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的函數(shù)映射。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大方面在于，當(dāng)沒有預(yù)先輸入模式先驗(yàn)信息時(shí)，它仍可以在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的幫助下取得優(yōu)良的結(jié)果，，并且這個(gè)過程不需要設(shè)計(jì)模型結(jié)構(gòu)以及估計(jì)參數(shù)，整個(gè)分析和建模過程就是“黑箱”操作過程。
　�。�2）自適應(yīng)、非編程的工作方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作方式是實(shí)時(shí)的和自適應(yīng)的，任意關(guān)系的學(xué)習(xí)可以通過調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值得以實(shí)現(xiàn)，而外界環(huán)境的變化可以通過補(bǔ)充訓(xùn)練樣本來進(jìn)行適應(yīng)和跟蹤。
　�。�3）信息存儲(chǔ)與處理合體。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)完成運(yùn)行時(shí)的信息處理與存儲(chǔ)，信息的冗余性是其隱含特征，分布于神經(jīng)元狀態(tài)和權(quán)值之上。
　�。�4）實(shí)時(shí)信息處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是有高密度、高維的并行計(jì)算結(jié)構(gòu)，是一個(gè)大規(guī)模非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集體運(yùn)算能力幫助其在線實(shí)時(shí)處理完成高維數(shù)據(jù)。
　　二、建筑經(jīng)濟(jì)管理研究面臨的問題
　　建筑經(jīng)濟(jì)管理問題研究的動(dòng)力和目的是真實(shí)描述和分析建筑相關(guān)活動(dòng)，合理解釋各種現(xiàn)象及規(guī)律，從而有效預(yù)測(cè)和控制建筑活動(dòng)。但是很難用傳統(tǒng)的回歸方法和辨識(shí)方法通過數(shù)學(xué)方程準(zhǔn)確地表達(dá)建筑經(jīng)濟(jì)管理問題，因?yàn)樗兞勘姸唷⒔Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。傳統(tǒng)方法研究建筑經(jīng)濟(jì)管理主要面臨以下幾個(gè)方面。
　　1.對(duì)系統(tǒng)的非線性認(rèn)識(shí)不足
　�。�1）忽視了系統(tǒng)內(nèi)各變量之間復(fù)雜的非線性關(guān)系，過分強(qiáng)調(diào)先驗(yàn)假設(shè)。建筑活動(dòng)在理論和實(shí)踐中有明顯的非線性和復(fù)雜性。
　　建筑經(jīng)濟(jì)管理問題的本質(zhì)上是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性導(dǎo)致的非線性。建筑活動(dòng)隨時(shí)代和環(huán)境的變遷表現(xiàn)出其非線性特征。一方面，建筑經(jīng)濟(jì)管理問題的線性假?zèng)]體現(xiàn)了系統(tǒng)特殊性。但另一方面，系統(tǒng)建模時(shí)所使用的理論總是落后于現(xiàn)實(shí)，這是因?yàn)槠湎嚓P(guān)理論發(fā)展的滯后性，而這又是由于其非線性和復(fù)雜性引起的。
　�。�2）忽視數(shù)據(jù)本身效用，過分依賴?yán)碚撝笇?dǎo)。模型的函數(shù)形式很難僅僅通過理論考慮獲得。在實(shí)踐中選擇理論框架既是十分重要又是十分困難的。
　　2.對(duì)系統(tǒng)變量自身特征的認(rèn)識(shí)不足
　　（1）變量（數(shù)據(jù)）的高噪聲。采集、編制建筑經(jīng)濟(jì)管理數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有很多誤差，再加上諸多外在因素的沖擊造成了波動(dòng)強(qiáng)烈變形，所以數(shù)據(jù)是包含有許多“奇異點(diǎn)”而且是高噪聲。
　�。�2）變量的高度不確定性。目前經(jīng)濟(jì)學(xué)界對(duì)不確定性沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，一般情況下有2種不確定性的定義。一種定義是變量的不確定性通過隨機(jī)變量的方差來定義，通常稱為概率型不確定性，也可稱為“風(fēng)險(xiǎn)”。另一種定義是一種沒有穩(wěn)定概率的隨機(jī)事件，稱為非概率型不確定性。
　�。�3）變量不同程度的模糊性。一定的模糊性是大多數(shù)建筑管理問題變量的特點(diǎn)�，F(xiàn)實(shí)中的不分明現(xiàn)象就是模糊性。而從一種狀態(tài)過度到另一種有差異的狀態(tài)的過程中，中間發(fā)生了量變到質(zhì)變的連續(xù)過程。
　　總之，常常需要解決建筑管理中的決策、優(yōu)化等非線性問題，由于它們的一次性、高度動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，建筑管理的信息是隨機(jī)的，具有非線性和時(shí)變性，相應(yīng)的變量也有不確定性、高噪聲和模糊性的特點(diǎn)，因此搜集數(shù)據(jù)、分析因素等方面有相當(dāng)大的難度。
　　三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與建筑經(jīng)濟(jì)管理結(jié)合的必要性和可行性
　　目前房地產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，其經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程也在不斷加快，因此建筑經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域面對(duì)越來越復(fù)雜的困境，這些困境通常是動(dòng)態(tài)的并有不可重復(fù)的高度非線性特點(diǎn)，而且有很多相應(yīng)的變量，這些變量常常是不確定、高噪聲和模糊的。在解決這些問題的過程中，理論指導(dǎo)在采集數(shù)據(jù)、分析因素以及選擇變量方面存在一定的不足。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)避免了這些不足，它利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、“黑箱”建模方式，而且不需要先驗(yàn)證（統(tǒng)計(jì)知識(shí)）信息。所以，很有必要將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入建筑管理領(lǐng)域，將其作為非線性分析工具。
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征有自適應(yīng)性、分布式存貯和并行計(jì)算、學(xué)習(xí)和容錯(cuò)性等，在解決建筑經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的復(fù)雜問題有相當(dāng)大的潛力。
　　四、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建筑經(jīng)濟(jì)管理中應(yīng)用的領(lǐng)域
　　怎樣用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來幫助解決解決實(shí)際問題是人們一直對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的應(yīng)用研究，技術(shù)和工程領(lǐng)域的很多復(fù)雜問題可以通過人腦的思維、學(xué)習(xí)、處理信息和存貯等智能行為的模擬來得以解決，并且人們?cè)絹碓疥P(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在這方面的應(yīng)用研究，其研究成果也是相當(dāng)引人注目的。不確定性和不斷變化是建筑活動(dòng)的特點(diǎn)，快速、低成本的解決建筑經(jīng)濟(jì)管理問題的方法就是進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐评�。建筑�?jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究相較于在其他工程領(lǐng)域的應(yīng)用而言并不多，而且國(guó)內(nèi)相關(guān)方面的研究也起步較晚，并且在已經(jīng)研究的領(lǐng)域中，其工作重心主要放在價(jià)格評(píng)估和成本估計(jì)方面。
　　1.項(xiàng)目資金流量及成本預(yù)測(cè)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以幫助建筑承包商對(duì)項(xiàng)目的資金流量和成本進(jìn)行預(yù)測(cè)、更新和管理，以使承包商避免出現(xiàn)資金短缺、破產(chǎn)等情況，并及時(shí)對(duì)成本和工期作出預(yù)警。
　　2.風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)警。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以作為建筑公司對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和收益進(jìn)行評(píng)估的投資決策工具，該系統(tǒng)可以以風(fēng)險(xiǎn)來源因素作為輸入單元。
　　3.決策支持。雖然管理者可以選擇很多統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)學(xué)模型來決策，但是這些模型不能通過不可預(yù)見的數(shù)據(jù)或不完整的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)并總結(jié)規(guī)律進(jìn)而得出導(dǎo)出結(jié)果，因?yàn)樗鼈兪窃诟怕屎突貧w技術(shù)的基礎(chǔ)上得出最優(yōu)結(jié)果，但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就不同，它避免了此類問題的發(fā)生。
　　4.資源配置與優(yōu)化。對(duì)資源配置進(jìn)行優(yōu)化并保證最低成本是很多建筑管理領(lǐng)域中所存在的問題，工程實(shí)踐人員和研究人員目前最關(guān)注的問題之一就是CPM/Pert網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)。然而，目前還沒有一個(gè)模型對(duì)各個(gè)相關(guān)要素（如場(chǎng)地條件、沒計(jì)變更、設(shè)備條件等）的影響效果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且向歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)�？墒巧窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò)卻解決了這樣一個(gè)復(fù)雜問題，這對(duì)建筑管理者是及其有幫助的，因?yàn)樗茴A(yù)測(cè)并確定資源的優(yōu)先級(jí)。
　　5.投標(biāo)輔助決策。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)中標(biāo)工程的歷史數(shù)據(jù)，并能通過分析投標(biāo)環(huán)境從而確定投標(biāo)策略，再根據(jù)建筑成本預(yù)估確定投標(biāo)價(jià)格，再進(jìn)入標(biāo)書編制程序之前預(yù)測(cè)投標(biāo)結(jié)果。
　　6.分類和選擇。選擇建筑材料、施工方法、設(shè)備等非常復(fù)雜，往往需要依靠經(jīng)驗(yàn)來解決這個(gè)問題。
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是幫助分析和解決復(fù)雜問題，特別是非線性問題的重要手段。越來越多的建筑管理領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域的研究人員認(rèn)識(shí)并發(fā)掘神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潛力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)本身并不完善的新興的交叉科學(xué)，一直進(jìn)行著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與算法的改進(jìn)等研究。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建筑經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的應(yīng)用，還有一些問題有待深入研究，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯、遺傳算法、專家系統(tǒng)等方法的結(jié)合運(yùn)用，將是一個(gè)非常有吸引力的研究領(lǐng)域。
　　參考文獻(xiàn)：
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