基于工程量清单计价的投标报价辅助决策系统开发研究--学位论文.doc

'国内图书分类号：TU723.2国际图书分类号：硕士学位论文基于工程量清单计价的投标报价辅助决策系统开发研究硕士研究生：卫桂芳导师姓名：赵金先教授申请学位级别：管理学硕士学科、专业：管理科学与工程所在单位：管理学院答辩日期：2012年12月学位授予单位：青岛理工大学 ClassifiedIndex：TU723.2U.D.C：DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDEXPLOITATIONOFTENDEROFFERASSISTANTDECISIONSYSTEMBASEDONMODELOFBOQCandidate:WeiGuifangSupervisor:Prof.ZhaoJinxianAcademicDegreeAppliedfor:MasterofManagementSpecialty:ManagementScienceandEngineeringDateofOralExamination:December2012University:QingdaoTechnologicalUniversity 硕士学位论文基于工程量清单计价的投标报价辅助决策系统开发研究学位论文答辩日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字： 青岛理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：青岛理工大学学位论文使用授权声明青岛理工大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、CDMD和DMD有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权青岛理工大学研究生处办理。研究生签名：导师签名：日期： 青岛理工大学工学硕士学位论文目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1研究的背景和意义11.1.1选题的背景11.1.2研究的意义21.2国内外研究现状与水平31.2.1国外研究现状与水平31.2.2国内研究现状与水平61.2.3总结与思考101.3研究的主要内容和创新点111.3.1论文的结构与主要内容111.3.2论文的技术路线121.3.3研究的创新及实践性13第2章工程量清单投标报价相关理论142.1工程量清单计价142.1.1工程量清单计价的相关概念142.1.2工程量清单计价的主要特点142.1.3工程量清单计价的基本过程162.2工程量清单投标报价162.2.1工程量清单投标报价的工作流程162.2.2工程量清单投标报价的费用组成182.2.3工程量清单投标报价的模型选取21第3章基于案例推理的工程量清单报价模型243.1案例推理的理论概述243.1.1案例推理的基本原理243.1.2案例推理的工作流程243.2基于案例推理的报价模型263.2.1案例模糊化描述2866 青岛理工大学工学硕士学位论文3.2.2案例局部相似度的计算293.2.3案例特征因素权重的确定303.2.4案例检索技术的选择323.2.5工程初步报价的计算35第4章投标报价辅助决策系统设计404.1投标报价辅助决策系统的需求分析404.1.1投标报价辅助决策系统的开发背景404.1.2投标报价辅助决策系统的设计目标404.2投标报价辅助决策系统的总体设计414.2.1投标报价辅助决策系统的体系结构414.2.2投标报价辅助决策系统的实现流程424.2.3投标报价辅助决策系统的功能结构424.3投标报价辅助决策系统详细设计444.3.1系统开发工具介绍444.3.2系统数据库设计44第5章投标报价辅助决策系统应用495.1系统运行环境与工程概况495.1.1系统运行环境495.1.2工程概况495.2系统核心功能实现515.2.1案例检索525.2.2案例重用545.2.3工程初步报价计算555.3系统辅助功能实现57第6章结论与展望606.1结论606.2展望61参考文献62攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作65致谢6666 青岛理工大学工学硕士学位论文摘要工程量清单计价模式下，建筑施工企业以崭新的姿态立足建筑市场参与投标报价活动。机遇与挑战并存，企业如何武装自己，在现有的计价环境下科学快速地做出投标报价决策，给出一个满意的报价，是亟待解决的问题。在信息技术满天飞的当下，对于信息的及时掌握和处理，才能在竞争中脱颖而出。通过这种渠道而不是沿用以前的旧的估算工程成本的方式，是发展的自然选择。开发研究投标报价辅助决策系统不仅可以帮助企业决策者有效地做出决策，而且有助于规范企业投标报价工作流程，对公司自己的定额修订和改善具有一定的帮助作用，从大的方面来讲，也有助于企业在投标报价时有更好的表现。首先，论文对于相关领域的研究文献进行了总结综述，阐述了目前我国报价实践中存在的问题与不足，明确了进一步的研究方向。接着，对于这一计价环境下的工程成本估算的有关基础理论做出了介绍。在系统开发之前，应该建立合适的适应系统的数学模型，所以论文给出了应用案例推理得到工程成本估算的数学方法。研究内容包括，概括了这种方法是怎么样实现的，经过了什么样的一个过程、研究了两个案例之间确定相近程度的途径、研究了表示案例的特征因素的重要性程度是怎么确定的、研究了找到匹配案例的实现途径。最后，对指数平滑数学方法进行拟合，得到了在匹配结果的基础上计算工程成本估算的数学方法。而后，阐述为什么要开发研究这样的一个系统，并确定了系统是“做什么”的问题，以及明确了系统“怎么做”的问题。最后，论文以MicrosoftVisualStudio2005为开发平台，VisualBasic为编程语言，MicrosoftSQLServer2000为数据库软件完成了系统的开发。结合工程实例借助开发研究的投标报价辅助决策系统得到工程的初步报价，验证了系统的简易可操作性，并展示了系统实施运行的有关效果。关键词：工程量清单计价；投标报价；案例推理；系统；辅助决策66 青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractThequantitiesbillvaluationmode,constructionenterpriseswithbrand-newposturebasedonconstructionmarketparticipateintenderofferactivities.Opportunitiesandchallenges,theenterprisehowtoarmthemselves,intheexistingvaluationenvironmentsciencequicklymaketenderofferdecision,giveasatisfactoryprice,istheurgentproblemtobesolved.Theinformationagetoday,theefficiencyisthecompetitiveedge.Applyinginformationtechnologytochangethetraditionaltenderofferway,istomeetthecurrentphysicalconstructionmarketreformandthedevelopmentinevitablyrequest.Developmentresearchtenderofferauxiliarydecisionsystemcannotonlyhelpenterprisedecisionmakereffectivelymakingdecisions,andithelpstostandardizeenterprisetenderofferworkflow,toperfecttheenterpriseinternalrating,enhancestheenterprisethequotationleveltohavetheextremelyimportantpracticalsignificance.Thepaperbasedonthequantitiesbillvaluationathomeandabroadundertheenvironmentoftenderofferdecision-makingresearchpresentsituationanalysis,thispaperexpoundstheofferatpresentinourcountryexistingproblemsinpracticeandshortcomings,hasbeenclearaboutthefurtherresearchdirection,andthenonthequantitiesbilltenderofferrelatedtheoryarediscussed,asthebasictheoryofthepaper.Inordertowellcompletetenderofferauxiliarydecisionsystemdevelopmentofstudy,thisthesisisestablishedbasedoncasereasoningtenderoffermodel.Theresearchcontentincluding,summarizedthebasicprincipleofcase-basedreasoning,workprocess,selectthecharacterizationofengineeringcasecharacteristicfactors,studiesthecasesimilaritycalculationmethod,andgivesthemethodtodeterminetheweightofcharacteristicfactors,thispaperanalyzesthecaseretrievalmethodandtechnique,finally,inexponentialsmoothingbasedonmathematicalmodel,afterthenecessarytechnicalprocessingdrawengineeringmethodtodeterminetheinitialoffer.Thetenderofferauxiliarydecisionsystemdevelopmentresearchthemaintheoreticalsupport.66 青岛理工大学工学硕士学位论文Onthisbasis,thetenderofferauxiliarydecisionsystemrequirementsanalysisanddesign,includingthesystemrealizationprocess,structureoffunction,systemdatabasedesign,etc.Atlast,thispapersetMicrosoftVisualStudio2005fordevelopmentplatform,VisualBasicforprogramminglanguage,MicrosoftSQLServer2000fordatabasesoftwarecompletedsystemdevelopment.Combinedwithengineeringexamplesofresearchanddevelopmentbymeansoftenderofferauxiliarydecisionsystemfortheprojectofpreliminaryquotation,verifythesystemsimpleandeasyoperability,andshowthesystemimplementation,operationoftherelevanteffects.Keyword:ModelofBOQ；Tenderoffer；Case-basedreasoning；System；Assistantdecision66 青岛理工大学工学硕士学位论文第1章绪论66青岛理工大学工学硕士学位论文1.1选题的背景和意义1.1.1选题的背景2003年工程量清单计价这一新的模式正式进入中国市场，影响和左右着国内的工程造价领域。从此，“市场”这一本客观存在着却被压抑着的行为介质，在各施工企业的字典里被重新显现出来[1]。2008年，总结这一计价模式的应用情况，我国重新修改了其中的不完善的地方，推崇实施GB50500—2008新计价规范。新计价规范的推广及大力实施，无疑是建筑市场的福音，其宣告了投标企业“带着脚镣跳舞”的时代的结束，为各施工企业大展拳脚提供了良好的竞争舞台。目前，新的计价模式下的投标报价工作已有了一定的实践基础。然而毕竟没有经过时间的考验，仍是处于试水阶段，难免不够成熟，存在不足：首先，很多的承包公司在接收到招标方的招标信息并通过资格预审进行工程成本估算时，并不是“有章可循”的，而是完全取决于由负责算价的人员的多年实践经验。可想而知，这完全属于碰运气，人的经验在有些时候的确很有分量，但是周围的环境总是瞬息万变的，完全依托经验解决问题实属不明智的选择。另外，这些承包商公司很多时候完成报价工作，仍是依靠部门员工的彻夜奋战，这样做不仅耗费人力等资源，而且结果往往是事倍功半。这样的生存姿态，在这样的社会大环境中是很不利的，为了可以更加稳固的找到属于自己的一席之地，并站稳脚，企业必须突破自我，进行改制。在信息技术满天飞的当下，对于信息的及时掌握和处理，才能在竞争中脱颖而出。通过这种渠道而不是沿用以前的旧的估算工程成本的方式，是发展的自然选择。承包商公司所处的环境是越来越严峻的，承包商面临的工作任务是具有挑战性的。辅助决策系统作为管理信息系统的深化，它是以决策主题为重心，以互联网搜索技术、信息智能处理技术和自然语言处理技术为基础，建立与所研究的问题相关的支撑理论的集合、大的环境背景的集合以及所采用的解决问题的方法集合。辅助决策系统建立以后还应在实践中逐渐成长进步，以很好地为要决策的问题提供服务。66 青岛理工大学工学硕士学位论文1.1.2研究的意义工程量清单计价模式下，建筑施工企业参与投标活动的决策行为可以概括为投标机会决策和投标报价决策两部分[1]。投标机会决策，也就是关于是否参加投标的决策。投标报价决策，主要解决的是投标报价的确定及投标所需的策略与技巧问题。本研究主要集中投标报价决策中关于投标报价的确定。在工程量清单的基础上进行计价时，很多时候采用的原则是“合理低价中标法”选择满意的承包单位，可见这个工程成本估算价格的重要性。工程量清单计价模式下，“投标人一旦中标，所投报的综合单价将作为工程结算的依据，一般情况下不予调整”。承包商公司计算工程成本所参考的是招标方提供的工程算量，而工程算量又是依据的设计图纸，众所周知，图纸是尽可能地勾画了工程的未来模样，可是想象与现实之间的差距没有一个定量的度量方法，这对于承包商来说是非常不利的。所以，给出工程的成本消耗并考虑企业盈利，是企业参与投标活动的重要工作。并且这个费用基本上就意味着企业在后期的工程实践表现，这对工程到底会经过多长时间才能完成、工程完成以后是个什么状态会有着明显的左右，更加左右着企业的存活和成长，合理的报价是投标成败的关键，是施工企业的生命线。目前，国内计价模式正处于由传统计价模式向清单计价模式转变的过渡时期，在各种相应的机制尚未完全成熟的现阶段，在从事工程时间的公司面前毫无疑问的会有不同以往的荆棘沟壑。新的事物出现必定要经过一段时间的适应，同样的它与运作环境也要经过一段时间的磨合，才可以有相长的态势。有学者提出的关于要“予虎添翼”的思路是正确的，但是机遇与挑战并存，目前急需解决的问题是企业如何在现有的计价环境下科学快速地做出投标报价决策，给出一个满意的报价，减少投标给企业带来的风险。在信息技术满天飞的当下，对于信息的及时掌握和处理，才能在竞争中脱颖而出。通过这种渠道而不是沿用以前的旧的估算工程成本的方式，是发展的自然选择。辅助决策系统首先可以在不需要决策者具备很多专业领域知识66 青岛理工大学工学硕士学位论文的情况下帮助其科学、准确、快速地做出决策；其次，决策系统的应用可以在一定程度上帮助建筑企业规范投标报价工作流程，提高企业的报价水平；再者，随着企业投标报价工作实践的积累，利用系统进行数据挖掘分析，对于完善企业内部定额有一定的指导作用；最后，实现企业投标报价工作的电子化与现下倡导“绿色”招投标的理念亦是相契合的。所以，开发研究投标报价辅助决策系统对于企业来讲，可谓“功在当下，利在千秋”，这是一个具有实际意义的研究课题。1.2国内外研究现状与水平1.2.1国外研究现状与水平在工程量清单的基础上进行计价，这种方式最早是在英国出现的，距离现在已经100余年了。这种方式在外国早已经不再罕见，而且应用的已经滚瓜烂熟，他们对于自己的那些反映工程实施所需要材料的量的数值已经了如指掌。而成熟完善的市场经济和相关的法律制度更使得其清单计价模式如虎添翼。关于工程量计价模式下的投标报价工作，国外的研究主要集中在两个方面：对工程报价的中标概率研究及快速估算工程的总体造价研究。国外对于采用什么样的数学方法和体系来帮助决策者决定工程的成本消耗及利润这一方面的研究，开始的比较早，研究的东西也比国内的要涉及的面广而深。1.基于概率论的报价模型Emblen对投标报价问题最早进行了研究[2]，而Friedman于1956年开创了报价决策模型的先河，提出了第一个投标报价模型——Friedman模型。这种模型考虑以最低价取胜，报价中标概率的大小通过投标者单独相对于其余竞争者的赢率来确定[3]。Friedman的考虑是，对于投标者，最理想的报价建立在利润的最大化基础上，而这些都通过最优化中标概率来得到。在他之后的几年里，很多的研究者在他的研究的成果的基础上得到了新的计算工程的成本消耗及利润的数学方法，但是他们的所研究的这些数学方法都是在一个核心思想上的，是旧瓶装新药。如，1967年，MarinGates就研究了这样一个数学方法。而且在他的数学方法里并不赞成不考虑别的投标人的影响，所以他在研究这个方法时，就考虑同时参与投标的各个人员的相互左右，这样得到的结果应该是更符合实际的[4]。而且，MarinGates为了强调他的研究方法比Friedman的好，采用了一些仿真工具做了一些努力工作，并得到结果：如果除了投标人以外，还有至少一个参与投标的承包商，Gates所研究的数学方法就比Friedman66 青岛理工大学工学硕士学位论文所研究的数学方法要更胜一筹。Morin和Clough研究了关于怎样报价可以有最好的利润的数学方法。这个数学方法较之Friedman的数学方法忽略了一些前提条件，它考虑投标人的企业目标是立足在这个企业某个时间的最好的收入减去成本以后的费用[5]。两位学者将这种模型编成计算机程序，这使得投标方在不需要概率论和运筹学基础的条件下就可以求得最优报价，从而大大简化了模型。然而事实上决定所谓的最好成本价的诸多属性是错综复杂的，所以到底是不是最好是很难下结论的。Robert．I．Carr于1982年提出了一般报价模型。该模型的最大特点是最终报价考虑了机会成本，以较全面反映建筑施工企业的综合竞争力[6]。不难发现，这些报价模型以概率论为理论基础，模型的典型特征是：模型都是这样的数学方法，它们以最少的成本价为胜出者，把扣除成本以外的费用的多少作为准则。显而易见，这样的数学方法在确定工程成本价时，没有顾及到不同的工程有着不一样的特征，数学方法的准确应用与同时同条件下投标者的以前的投标记录有密不可分的关系。数学方法在应用中的不足主要是，只是考虑了同时同条件下投标者的以前的投标记录；没有顾及招标方的条件；另外，数学方法依托的演算过程也不是简单易懂的；没有考虑非定量影响属性。然而，实际的报价工作是一个因时因地变化着的活动，因此，这些模型无法很好地映射报价这一复杂系统决策问题的实质。数学方法确实有着很好的理论借鉴作用，但毕竟再好的方法终归是要投入实践中检验的。没有经过检验，不能很好的为实践服务，也不过是海市蜃楼罢了。2.基于决策分析的报价模型实际的投标决策除了考虑利润最大化外，还应综合考虑其他因素如风险因素等来确定报高价。Seydel和Olson首开先河应用AHP法进行投标报价决策，并将期望效用应用于报价模型。模型首先由各因素之间的相对权重，即权重矩阵，通过矢量矩阵求解得到因素集权重向量。在此基础上，针对不同的报价，求其期望效用矩阵。将权重向量与期望效用矩阵加权运算，计算所得的最大总效用对应的报价即为最优报价[7]。这种基于决策分析的报价模型，考虑了影响投标报价的若干主要因素，并对这些关键性因素进行一定的评价以确定报价总效用值从而得出了理想的投标报高价。但是模型66 青岛理工大学工学硕士学位论文的局限性在于，模型主要就以往的报价进行了最理想状况的选择，所以并不适应于新的投标报价。Willenbrock研究了怎样使投标人的预期投标结果最满意的数学方法[8]。随之不久，S．P．Dozzi和S．M．AbouRizk将层次分析法融入到怎样使投标人的预期投标结果最满意的数学方法之中。这种数学方法，显而易见就是第一步借助层次分析法得到各个评价属性的最终重要性程度，而后经过简单的数学运算得到拟投标工程的预期投标结果。最后在确定了报高率和期望效用之间的效用函数基础上，将上一步算出的期望效用值带入报高率效用函数中，得出最优报高率[9]。这些数学方法在计算时都综合了招标人的意图和非客观的一些因素，相对于基于概率论的数学方法是一个不小的进步，然而代表效用的这样一个映射却很难得到，是目前研究的瓶颈所在。3.基于智能系统的报价模型Moselhi，Hegazy等于1993提出了基于神经网络的报价模型（DBID）。如图1-1所示。图1-1基于神经网络的报价模型示意图DBID数学方法顾及了那些左右报价高出底价百分比的诸多属性，而且还得到了这些属性孰轻孰重值。利用报价案例的3类数据，即代表施工企业自身的数据、企业目前投标需要的数据、企业竞争环境的数据，对BP神经网络进行学习训练。最终确定出理想标高金，得到工程报价[10]。66 青岛理工大学工学硕士学位论文1998年Li和Love一起开发了投标报价专家系统，但该系统具有一定的应用限制，并不能普遍解释项目的报价。一年后，Li本人又提出了一个可以自圆其说的ANN模型，并且具有一定的普适性，为基于专家系统进行投标报价提供了新的思路。除此之外，利用以往的实例来回答当下实例问题的研究方法是现下学者探讨的集中方向所在。Chua等多位学者，考虑了左右给出工程计价底价以上空间费用的四种属性，研究了利用以往的工程实例来回答当下工程实例问题的解决方法，并通过一定的方法验证了该解决途径的可操作性。4.考虑得到工程费用的过程数学方法Shash等学者找出了诸多左右给出多少工程费用的属性，然而学者没有顾及到得到工程费用的实际过程，也就不能够提炼出实际工况中左右得到工程费用的重要属性。Neufville等分别考虑了报价决策过程中的不确定性和施工企业对拟报价工程项目的需求程度，建立了基于决策过程的报价模型。Chua等则在此基础上，考虑竞争环境、施工企业目前条件、不确定性因素以及企业对拟报价工程项目的需求程度4类因素，建立了投标报价决策过程的层次递阶结构，为科学的投标报价决策提供了依据。1.2.2国内研究现状与水平工程量清单计价是我国推行工程造价计价模式改革的产物，新的计价模式不可避免的给国内的计价理论带来冲击。我们国内关于在工程量清单的基础上计算造价的文献比较少，研究的也不是很透彻。首先是关于清单计价实施初期一些学者的研究，包括对工程量清单计价与传统定额计价两种不同计价模式的比较研究、清单计价实施过程中遇到的问题等研究。葛启举在“工程量清单计价条件下的施工企业对策研究”硕士论文中，考虑国内造价管理大环境、实施基于工程量进行算价的目前状况，加之承包商公司主观方面共有的在实践中显现出来的缺陷，从大的方面和小的方面不同角度的研究了现状对承包商公司指定的新标准。就承包商公司的整体运作战略、成本控制和不确定因子的未雨绸缪等处着手，66 青岛理工大学工学硕士学位论文分析和提出了新的计价环境下承包商公司怎样针对问题做到胸有成竹。文献亦对挣值法的相关理论给出了详细阐述，分析了应用其解决问题的可操作性，最后通过案例分析，给出了建议和办法[11]。易欣在《价值工程》“工程量清单模式下的工程项目投标决策研究”中，立足工程量清单计价，阐述了投标人参与投标活动可能会给企业带来的各种不确定性，并以此为主线提出了一种简单实用的决策分析方法。在具体的方法操作上，文献选用ABC分析法和层次分析法，并结合实例进行了论证[12]。晏菁在《中外公路》“工程量清单计价模式下投标报价策略技巧与决策理论研究”中，首先指出了实施工程量清单计价的必然和必要性，并有针对性的分析了这一计价模式下投标报价环节存在的报价策略和技巧。在投标人进行多项目优选的决策方面，文献提出了效用决策树分析方法。通过实例论证，验证了方法的定量客观性及合理可操作性，方法是一种适合工程项目投标的决策分析方法[13]。通过阅读这些文献不难发现，国内研究者肯定了工程量清单计价规范在我国的实施，确实是一个划时代的巨大进步，然而由于是后起之秀，在中国建筑市场仍处于试水阶段，只能脚踏实地以求突破。关于投标报价理论的研究，国内不乏有关的学术文献。这些年来，伴随着体系研究的成熟推广，关于解决工程承发包问题方式的多种方法技巧的探讨更上了一个台阶。就投标报价而言，包括博弈论、神经网络、概率论、统计学等在内的多种理论和技术思想都得以应用。不少专家学者积极努力使得国内投标报价领域也取得了骄人成绩。目前国内相关领域的探讨主要包括下面所列的若干方向：1.基于模糊数学这种数学方法是在模糊数学理论的基础上构建不确定返回预知未来结果。具体实现方法是，将不确定性的相关知识应用到返回预知未来结果中，而且是默认由于方法本身的缺陷会导致最后得到的结果是有一定出入的，这个结果给决策者的讯息是内涵明确而外延模糊的。张毅在《工程量清单计价模式下竞争性投标报价决策方法研究》中，首先分析了传统的统一定额计价模式的滞后性，提出了必须基于市场经济要求的新的报价体系。考虑工程实践，将报价工程划分为五种情况区别处理，并基于模糊综合评判和最大隶属度原则，确定了五种情况下的优势报价区间。同时，分析了影响报价报高率的诸因素，建立了报高率与中标率的模糊正态关系式。文献66 青岛理工大学工学硕士学位论文总体思路是在工程估算成本的基础上，结合模型所得到的最优报价率，最终确定工程报价[14]。张清博在《工程量清单计价模式下投标报价模型及策略研究》中，将工程量清单计价规范下的投标报价工作分为“投标决策和报价决策”两个方面及“是否要投标？投哪个标？报多少价？”三个问题。文献在对目前投标报价决策模型的优点及局限性进行深入分析和评价的基础上，着重研究了层次分析法和模糊综合评价法在投标报价决策中的应用，目的在于为承包商公司高层管理者顺利开展拍板定案工作提供实质性的理论依据[15]。2.基于神经网络建设工程项目投标报价工作是一项错综复杂的系统决策活动，人们往往难以对其进行严格地分析和精确地计算。人工神经网络解决问题的思路是模拟人的大脑传输信息与处理信息的过程。这样的一种数学方法可以高效率落脚在理想结果状态，目前基于人工神经网络进行建设工程投标报价决策亦是研究热点之一。郭菊彬在《工程量清单计价模式下快速报价方法的研究》中，首先提出了当前计价模式下，建立企业定额，完善计价配套环境的迫切性。其次，采用定额换算法、经验统计法等建立企业定额，并指出这些方法存在的误差需要用误差理论进行修正。最后，在企业定额建立的基础上，对复合标底法、指数平滑法、模糊数学法及回归分析法进行工程快速报价的原理及过程进行了分析研究，重点介绍了BP神经网络法对投标报价的预测[16]。付善辉在《我国现行工程量清单计价模式下投标报价机制研究》中，首先指出我国正处于由传统定额计价模式到工程量清单计价模式的过渡阶段，需要有符合过渡阶段的计价模式，从而引入了“合理低价预测值”完成符合现下的计价模式构建。进而，基于主成分与GA改进的BP神经网络模型来预测标高金，以期能够为现过渡阶段工程量清单计价的推行及其下的投标报价工作提供一种可行的思路和方法[17]。陈鑫在《工程量清单计价模式下投标策略分析与研究》中，研究的立足点在于低价且满足工程成本为准则的评标方法，研究的主要方法是BP神经网络。文献借助MATLAB66 青岛理工大学工学硕士学位论文的技术资源提出了得到保底利润百分比的数学方法，目的在于能够使承包商公司的投标活动一举两得，使其在赢得工程项目的同时又可以通过完成施工任务取得不错的经济收入。这样的研究结果涵盖了企业参与投标的利益所在，研究中积累的数据则对于企业今后的报价实践有着很好的指导借鉴意义[18]。3.基于博弈论博弈论又称对策论，是风险不确定时研究冲突对抗条件下多个决策主体以及决策均衡问题的方法。建筑施工企业回应招标人需求的这样一个过程，从本质上讲，是一个多方较量的过程，与博弈论解决问题的范围是相契合的。这些年来，众学者亦是将精力转移到与此相关的领域来。在应用方面的主要研究是将不完全信息的静态博弈或不完全信息的动态博弈于投标报价联系在一起，同时基于贝叶斯均衡、海萨尼转换等博弈理论来建立报价模型。周泽人在《建筑管理现代化》“论基于博弈论的投标报价建模方法”中，立足当下建筑市场承发包交易的主流评判方法，提出了博弈思想确定工程成本交易价的数学方法，为承包商公司确定投标活动最终结果提供了参考性理论支撑19]。徐春华，刘志杰在《价值工程》“复合标底投标报价博弈研究”中，肯定建筑施工企业回应招标人需求的这样一个过程，从本质上讲，是一个多方较量的过程。不过文献立足的角度是采用综合评判原则决定最满意结果。文献最后借助一个工程案例论证了方法的合理科学性[20]。4.基于解析法和利润法方法的思路是，在合理估计工程项目成本的基础上，通过综合考虑中标概率和预期利润率来得到最优报价。这种方法通常基于简单的数学工具求解，所以有很好的操作性。如何增勤等研究学者应用这一思想构建了实现最大预期效果的数学方法体系。但是方法在应用时，竞争对手的投标值与费用估计值之比的概率分布的求得是关键，这就要求施工企业在报价实践中收集和整理大量主要竞争对手的报价信息。再者，这种数学方法没有顾及到同时参与投标的其他投标人采用的实现手段，所以理论在应用方面存在些许不足。5.基于收益现值66 青岛理工大学工学硕士学位论文这种方法的思想在于将工程经济学中关于资金会随着时间价值发生改变的概念引入进来对若干报价进行先后排序。如有学者立足资金的这一性质，借助这一研究方法给出了各个承包商估计工程成本价的准确度评估；再有学者构建了修正的基于两个评判目标的Friedman筛选数学方法，把Friedman筛选数学方法中的单一评判目标延伸为双目标，以更好的贴合工程报价实际。6.基于案例推理这种技术方法的核心思想就是通过发现与现下工况相类似的过去的工况，以此为借鉴，并结合实际情况加以修正，从而得到现下工况的解决方法。这些年来，这种技术方法渐渐受到广大研究学者的青睐。谢勇在《电脑知识与技术》“一种基于案例推理的报价决策模型”中，充分考虑了影响最终投标报价决策的主要因素，将这些因素作为“知识”在系统中建立起来，提出了基于案例推理的报价决策模型，通过该模型辅助决策者决定一个最优的标高金，从而确定最具竞争力的报价[21]。李铌，刘武成等在《铁道科学与工程学报》“基于案例推理的铁路施工项目投标报价决策研究”中，分析了案例推理技术应用于项目投标报价决策的理论可行性，基于该理论构建了投标报价决策模型系统，进行工程造价的估算。文献最后，借助铁路施工项目实例，论证了方法的科学、可操作性。案例推理技术，在信息的表达、形象思维的模拟、求解的效率等方面均具有显著优势[22]。1.2.3总结与思考通过阅读大量国内外文献，不难发现：（1）国外，工程量清单计价模式已经相当成熟，其对于投标报价工作的研究起步较早而且研究内容也更为深入广泛。各种关于投标报价决策模型的研究成果确实为后来的研究者提供了很好的参考，比如，基于智能系统的报价模型的研究就是一个很有前景的研究方向。但是，不可否认，其中一些基于复杂理论的数学模型在实际应用中往往存在这样或那样的局限性，使得模型理论上虽好，实用性不强。（266 青岛理工大学工学硕士学位论文）国内，工程量清单计价模式属于较新的计价模式，关于其下的投标报价工作的研究并不多，研究内容也不够深入。研究者多是借助数学理论，立足报价模型，估算工程总价。工程总价的得出确实在一定程度上解决了总报价的确定问题，但如何将总价分摊到各个清单子目，又如何确定某些清单子目的综合单价，仍是需要解决的问题，因为企业最终不能只以一个总报价参与竞标。如果我们解决投标报价问题的思路是沿着投标总报价的生成过程进行，这些问题就迎刃而解。另外，目前运用系统的方法解决投标报价问题的研究文献可谓凤毛麟角。投标报价工作是一项有效率要求的工作，如果可以将好的理论方法与计算机技术相结合以解决问题，则会有事半功倍的效果。在科技日新月异的今天，借助计算机软件辅助决策不失为一种解决问题的好思路。1.3研究的主要内容和创新点1.3.1论文的结构与主要内容第1章：绪论。介绍本文的研究背景、研究目的和意义、国内外的研究动态、论文的主要研究内容和技术路线、研究的创新及实践性。第2章：工程量清单投标报价相关理论。主要就工程量清单计价模式及其下的投标报价工作的相关理论两部分进行阐述。首先，对于工程量清单计价模式，本章介绍了工程量清单计价的相关概念、主要特点及工程量清单计价的基本过程。而后，从工程量清单计价环境下投标报价的工作流程、报价的费用组成及报价的模型选取三个方面阐述了这一计价模式下投标报价工作的有关理论，作为整个论文的理论基础。第3章：基于案例推理的工程量清单报价模型。本章首先通过介绍案例推理的基本概念和作流程给出了案例推理的理论概述。在此基础上，对基于案例推理的报价模型进行了理论研究，为了很好地阐述模型，考虑将模型分解为案例模糊化描述、案例局部相似度的计算、案例特征因素权重的确定、案例检索技术的选择、工程初步报价的计算五部分，也即分五小节对基于案例推理的报价模型进行了详细阐述研究。本章所建立的基于案例推理技术的报价模型将作为投标报价辅助决策系统开发研究的主要理论支撑。第4章：投标报价辅助决策系统设计。系统设计主要解决系统“做什么”及“如何做”的问题。开发研究系统之前必须明确系统的需求所在，鉴于此，本章首先通过分析该系统的开发背景，结合实践中用户的需求，对系统的设计目标进行了定位，回答了系统“做什么”66 青岛理工大学工学硕士学位论文的问题。而后，本章从系统的体系结构、系统的实现流程及系统的功能结构三个方面概括地说明系统如何实现，也即系统的总体设计。最后，本章给出了系统的详细设计，主要包括，系统采用的开发工具和系统的数据库设计，回答了系统“如何做”的问题。第5章：投标报价辅助决策系统应用。主要应用开发的投标报价辅助决策系统结合工程实例进行初步报价的确定，论证系统的可操作性及辅助决策性。本章首先介绍了系统运行环境与工程概况，而后是系统应用，系统应用分系统核心功能实现和系统辅助功能实现两部分，主要是结合实例展示了各个功能模块的运行界面。第6章：结论与展望。主要总结了论文所做的工作，并针对研究程度提出了不足，指出下一步努力的方向。1.3.2论文的技术路线论文的技术路线图如图1-2所示。图1-2论文的技术路线图1.3.3研究的创新及实践性论文在已有研究文献的基础上所做的突破大体包括：66 青岛理工大学工学硕士学位论文第一是研究思路创新。论文考虑工程项目投标报价的编制过程，工程初步报价由各分部报价汇总确定，各分部报价由对应清单子目汇总确定等，更符合工程量清单计价的相关要求。第二是研究内容创新。基于案例推理报价模型，完成工程量清单计价模式下投标报价辅助决策系统的开发，帮助建筑企业确定工程初步报价。众所周知，投标报价活动是一项有时间要求的工作，虽然我国推行招标投标制已经20年了，但目前投标报价工作的现状不容乐观，单单借助一些报价模型已不能满足报价工作的现实需要。论文通过案例推理的方式，借助历史案例挖掘大量的可用信息，并借助计算机实现大部分的功能。研究对于增强承包商公司的报价实力，巩固承包商的建筑市场地位有着举足轻重的作用。66 青岛理工大学工学硕士学位论文第2章工程量清单投标报价相关理论工程量清单计价模式下，建筑企业的投标报价工作有了新的特点，本章主要就工程量清单计价模式及其下的投标报价工作的相关理论进行了阐述研究。2.1工程量清单计价2.1.1工程量清单计价的相关概念（1）关于什么是工程量清单工程量清单指的是，涉及招投标项目的主体施工部分的、技术性部分的、其他部分的，以及按照规定必须计算在工程报价之内的条目的详细列表。这个详细列表是业主在招标的时候，根据有关规定和项目有关的图纸资料，由业主亲自编写或委托具有相应资质的机构汇总的。它是投标人投标环节进行算价的依据，在整个工程承发包交易的过程中以及工程在建过程中都发挥着重要的作用。工程量清单是投标人发挥主观能动性的起点。（2）关于什么是清单计价工程量清单计价是在当前的工程招投标过程中，为了规范参与方的行为，由国家制定的一种与市场经济发展相适应、与国际惯例相接轨的统一的计价模式[23]。它崇尚工程量是固定的、取费的价格源自市场、最终的工程报价是通过优胜劣汰决定的原则。提倡进行承发包交易时，由业主在招标的时候，根据有关规定和项目有关的图纸资料，业主亲自编写或委托具有相应资质的机构汇总涉及工程的各条目的详细列表。投标人取得工程量清单后，以国家、行业定额为指导，重点结合企业内部定额，考虑工程项目情况、市场竞争环境情况、企业自身情况和各种风险因素，自主按照工程量清单计价的规范约束及招标方要求，编制填报投标文件，并以所报综合单价作为最终竣工结算的调整价。2.1.2工程量清单计价的主要特点66 青岛理工大学工学硕士学位论文在工程量清单的基础上进行工程取费与套用定额进行工程取费相比较，两种方式有诸不同点，这些不同点也就形成了前一种取费方式的特征[24]。为方便阐述，以表格的形式给出工程量清单计价模式与传统的定额计价模式的主要区别，如表2-1所示。表2-1基于工程量清单计价与套用定额计价的不同点总结工程量清单计价与传统的工程造价计价模式的区别，不难发现，工程量清单计价真正体现了市场竞争的原则，有利于工程实施阶段的造价控制。66 青岛理工大学工学硕士学位论文采用基于工程量详细列表进行算价的方式，是保持我国工程造价领域不与同行业脱轨的所必须做出的改变，是不违背工程承发包交易初衷所必须做出的改变，是形成管理规范、竞争有序的建设市场所必须做出的改变，是控制工程项目建设项目投资所必须做出的改变。在理论层面上，这种改变是不可阻挡的，也是必须做出的。2.1.3工程量清单计价的基本过程工程量清单计价是国际上比较成熟的一种招标方法，其计价过程如图2-1所示[25]：图2-1工程量清单计价过程示意图2.2工程量清单投标报价通常我们所说的工程量清单计价模式下的投标报价是泛泛的指投标人按照相关规定并结合多方面因素，对拟建项目自主开出综合单价，最后汇总给出一个总报价并参与竞标的行为。现实中，承包商进行工程成本估算大体上包含工程费用计算和确定工程成本用到的一些“战略战术”两部分内容。本小节就工程量清单计价环境下投标报价的工作流程、报价的费用组成及报价的模型选取三个方面进行详细阐述。2.2.1工程量清单投标报价的工作流程工程量清单计价模式下施工企业参与投标的整个工作流程如图2-2所示[26]。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图2-2建筑施工企业参与投标的流程图实际的工程量清单投标报价环节主要涉及的工作包括：研究招标文件、现场考察、确定投标策略、复核工程量、制定总体施工规划、计算综合单价、汇总初步报价、确定最终报价、编制投标文件等，即图2-2中所示部分，将其单独列出即可得到工程量清单计价模式下投标报价环节的工作流程，如图2-3所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图2-3工程量清单投标报价的流程图本论文的研究重点是如何计算综合单价，得到初步报价。2.2.2工程量清单投标报价的费用组成在工程量的基础上进行工程成本的估算时，建设工程的成本涉及了工程主体部分的费用、非实体部分的费用、其他部分的费用以及按照规定必须要缴纳的与工程有关的非竞争性费用。（1）工程主体部分的费用工程主体部分的费用指的是完成拟建工程的主体部分的施工所发生的成本。工程主体部分的费用，按照相关规范要求，要计算出完成主体部分的施工所发生的单位成本。这个单位成本要涵盖人员的成本、材料的成本、所用到的机械的成本，外加现场正常运作所发生的费用以及承包商关于该工程的利益考虑。除此之外，这个单位成本还应该考虑业主规定的承包商应该面对的工程施工过程中因为不确定性因素导致的成本增加。综合单价可以通过以下几个计算环节得到[27]：66 青岛理工大学工学硕士学位论文直接工程费=∑计价工程量×（∑人工消耗量×人工单价+∑材料消耗量×材料单价+∑机械消耗量×机械单价）（2-1）管理费=直接工程费×管理费费率（2-2）利润=（直接工程费+管理费）×利润率（2-3）综合单价=（直接工程费+管理费+利润）/清单工程量（2-4）由（2-1）~（2-4）即可得到分部分项工程综合单价，结合招标文件中给出的分部分项工程量，即可确定分部分项工程费。工程主体部分的费用=∑工程主体部分的量×工程主体部分的综合单位成本（2-5）（2）非实体部分的费用非实体部分的费用，顾名思义就是与工程施工紧密相连的，在工程施工过程中花费的一些费用，比如涉及到工程施工技术方面的、工程施工生活方面的、工程施工安全方面的。由于先前业主在提供工程量清单的时候，只是依据工程设计施工图纸等，简单大概拟定的最经常用到的那些费用，没有办法把承包人的不同施工状况完全包括在内。这一点上，就是承包人完成可以凭借自身优势，发挥长处的大好平台，承包商可以根据自己的诸如施工方案等重新修正业主提供的工程量子目，自由合理取费。措施项目费的计价方式，应根据新《计价规范》的规定计取：对于那些可以以数量来计取的工程量清单子目要通过确定单位清单子目成本消耗的途径取费；而那些不可以以数量来计取的工程量清单子目，就通过整合的综合体逐个取费。（3）其他部分的费用投标人关于其他部分的费用计取要遵循以下原则，如表2-2所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文表2-2其他项目费的报价原则表（4）规费和税金规费和税金是政府、税法等有关部门规定的应缴纳费用。当相应部门政策发生改变时，与之相对应的工程量详细列表要做出对应的改变。这两种费用怎样计算也要遵照相应部门的规范要求，而且这两种费用虽然包括在工程报价中，但是不以他们的多少影响最后的评标结果。每一项规费和税金的规定文件中，对其计算方法都有明确的说明，所以可以按照各项法规和规定的计算方式记取。在工程实际算价时，大多数情况下是在先计算部分费用的基础上，按照一定的比例计取。至此，组成工程报价的各个部分的费用计取已经完成。接下来的工作就是按照工程构成由细部到枝干逐级累计，从而得到拟报价工程的初步报价。在这个过程中会得到若干表格，这些表格反映着每部分细部的费用组成详细情况，它们作为工程量清单计价方式的独有需要存在[27]。当然，工程最终的投标报价确定还应考虑报价策略技巧的运用，由于不作为论文的研究重点，在此不再赘述。工程量清单投标总价的汇总流程如图2-4所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图2-4工程量清单投标总价汇总流程图2.2.3工程量清单投标报价的模型选取鉴于第一张有关内容的分析研究，笔者将工程量清单投标报价拟采用的数学方法锁定在：在历史工程案例的基础上，推算新工程的报价；借助领域前沿研究者的经验得到新工程的报价；模拟人脑思维估算预测新工程的报价三个方面。以下给出各自的特点。（1）基于历史工程案例，推算新工程报价借鉴过往处理类似问题的方案，推算眼下问题的解决途径，这种思路在这些年来应用的越来越广泛。它可以协助最高领导者很好的完成其职责任务，也可以为系统的开发研究提供理想的理论支撑。借鉴过往处理类似问题的方案，推算眼下问题的解决途径的思路，其特点就在于它是首先借助一定的技术手段找到那些与当前需解决问题非常相似的“经验”，继而分析并调整“经验”得到当前问题的解。基于案例推理的系统与传统的基于规则推理的专家系统不同。开发研究基于规则的专家知识系统时，规则的获取和模型的建立是瓶颈所在。其中，将零散存在着的信息提炼为结构化的规则66 青岛理工大学工学硕士学位论文对知识工程师和相关领域专家的默契配合有很高的要求，有些领域甚至不存在匹配的规则，而且一经建立的规则库可拓展性较差。案例推理技术则可以巧妙地弥补以上不足，案例推理技术解决新问题的思路是借鉴以往案例的经验，这样一个个案例就变成了鲜活的规则，案例成为了知识的载体，而案例是可以灵活删减的，那么相关理论的得到就不再是一项艰巨的任务。（2）借助领域前沿研究者的经验，得到新工程报价借助领域前沿研究者的经验，得到新工程报价的这样一种思路，是将各个领域前沿研究者的经验存放在计算机中。当有相关问题出现时，通过“问”计算机，计算机调用“经验”，计算机“回答”，这么一个过程达到解决问题的目的。这个解决问题的过程，可以表示如图2-5所示。图2-5专家系统结构图基于历史工程案例，推算新工程报价与借助领域前沿研究者的经验，得到新工程报价的两种思路的多角度对比由表2-3给出。表2-3基于历史工程案例与借助领域前沿研究者经验的对比案例推理系统专家系统用户要求对于用户的没有要求需要不停更新专家知识存储案例作为知识的载体知识库作为知识的抽象载体学习能力自己升级使知识得以更新人为学习以得到新知识工作思路找到满意的可用“经验”知识要随时改变，以满足要求工作原理利用相似度进行模糊匹配尽可能涵盖相关知识以得到最理想状态的效果系统维护系统可拓展性好，易实现维护系统可调整性差，难以进行维护和更新，系统适应性欠佳66 青岛理工大学工学硕士学位论文（3）人工神经网络(ANN)人工神经网络方法处理问题的核心思想是拟合人类大脑神经传达信息的方式，借助神经元之间的带有方向性的重要程度的不同，解决不明确问题的一种前沿思路。它的主要特征是可以将信息渗透在带有方向性的重要程度之中，自己进行信息的组合和提炼。这样一种前沿的解决问题的方法拥有相当程度的“包容性”和自我“医治”的天赋。因此，应用这一方法进行工程投标报价是一个很顺理成章的想法。关于ANN模型的理论应用，已有不少学者做出了不同深度的研究，详细阐述已在绪论中的研究现状部分给出，在此不再赘述。ANN模型在实际应用中的局限性主要体现在，其往往不能解释选取最优投标报价的原因，从而使人们对得到的结果产生怀疑。综上，不难发现，案例推理技术具有获取知识方便、容易理解、信息表达充分、准确模拟形象思维等显著优点，比传统的基于规则推理的专家系统有更强的适用性。另外，由于基于案例推理的系统事实依据强，运用案例推理可以使决策行为更具说服力。基于历史工程案例，推算新工程报价的这一思路的推广，对于弥补借助领域前沿研究者的经验，得到新工程报价的瓶颈等有着特殊的意义，这是一个充满挑战而有实践意义的研究领域[28]。鉴于以上考虑，论文拟选取基于案例推理的投标报价模型作为辅助决策系统开发研究的理论基础。66 青岛理工大学工学硕士学位论文第3章基于案例推理的工程量清单报价模型建筑企业所参与的招投标活动实质上就是一场竞技赛，是企业实力和效率的竞争。企业参与投标报价的初衷在于获得中标，赢得利润。如何在招标单位规定的时间内给出理想的报价，是工程量清单计价模式下建筑企业亟待解决的问题。鉴于此，本章给出新的计价环境下基于案例推理的工程量清单报价模型。3.1案例推理的理论概述3.1.1案例推理的基本原理有学者做过调研，结果显示：当有一个以前没有出现过的情况发生时，人们潜意识里总会本能的在脑海里搜寻，看看是不是在经历过的事情中有相近的情况出现过。如果有这样的情况出现，那么当时是怎么解决的？现在所面临的情况与过去的情况有哪些相同的地方？又有哪些不一样的地方？也即对现下状况思考、求解，并结合实际情况加以修正，进而得出当前工况的满意答案。案例推理学习的也即这样的贴合天性思维的找出问题答案的途径。抛开一切来说，这种案例推理的方法恰恰提现了我们是通过怎样一个过程找到所面临问题答案的。这种思想最早在《DynamicMemory》一书中被提及，它是美国学者RogerSchank的研究成果，是人工智能领域中较新崛起的一种重要的基于知识的问题求解和学习方法[29]。案例推理的基本原理是：借鉴过往处理类似问题的方案，推算眼下问题的解决途径的思路，也即它是首先借助一定的技术手段找到那些与当前需解决问题非常相似的“经验”，继而分析并调整“经验”得到当前问题的解。这种解决问题的方法，如前文所述，可以弥补基于领域前沿研究者经验的研究方法的不足，而且结果的说服力更为理想。3.1.2案例推理的工作流程借鉴过往处理类似问题的方案，推算眼下问题的解决途径的方法，它是把66 青岛理工大学工学硕士学位论文过往类似问题作为“经验”的载体，通过这个载体获得问题的解决方案。显然，这一点上是与人的下意识的举动如出一辙的[30]。目前，关于这个思想的研究应用，最有代表性的是Aamodt和Plaza的研究成果：CBR循环。它主要包括四项工作：检索（retrieve）、重用（reuse）、修正（revise）和存储（retain），简称4R模型。借鉴过往处理类似问题的方案，推算眼下问题的解决途径的方法，其实现过程如图3-1所示。图3-1案例推理的基本流程图寻找相似案例：顾名思义，就是通过一定的技术选出与当前问题非常接近的以往情况。到底怎么选出，自然首先要通过一些诸如指标之类的属性作为依托，这些属性大体上表明了两种情况是不是相接近的。而后，在这些属性的基础上，通过定量的运算，从而真正找到这样的相似案例。运用相似案例：如果我们可以找到完全一样的情况，那么我们也就找到了解决问题的方法，但是，一般情况下，我们知道，真正的完全一样的情况发生的希望是很渺茫的。所以，我们能做的是，在找到的相似案例的基础上，通过一些拟合运算，得到我们需要的结果。运用结果调整：上一个环节我们得到的结果，毕竟是一个理论的结果，到底这个结果符不符合实践要求，则要通过实践的检验才可知晓。将这个结果在实践中的效果反馈结合实际情况，立足现下工况，给出修改，从而找到符合眼前问题的答案，作为最终的确定解。66 青岛理工大学工学硕士学位论文案例存储是将上一步案例修正得到的确定解放到实际中进行论证、评估、分析，并找出现下工况与历史工况的差别所在，考虑其他相关因素得到新的解。这样的一个综合结果作为崭新案例，要么取代已不能满足实践要求的历史案例，要么直接存放到案例库中，作为后来工况的实践指导。3.2基于案例推理的报价模型考虑到建筑物的基本组成是类似的，所以完成该建筑物在相似的施工环境下所需的资源消耗量差别并不大。因此，基于案例推理对拟报价工程进行报价的估算在理论上是可行的。估算的大体思路是：根据影响建筑工程资源消耗的主要特征因素，按照模糊相似的原则，从以往的工程案例库中找出若干与拟报价工程非常相似的案例，将这些相似案例相关项进行加权平均即可得到相应的费用估算。另外，工程量清单计价模式下，工程的实体性消耗和措施性消耗是分开计取的。对于实体性消耗，也即分部分项工程费的估算，可以考虑通过相似案例的加权平均先得到单位清单工程量人工、材料、机械的消耗量，然后结合市场价格进行计价，从而得到工程量清单综合单价；而措施性消耗和其他项目消耗的绝大多数清单子目则可以通过相似案例的加权平均直接得到。通过这样的过程，工程很多细部项的费用消耗是可以得到的。个别无法通过案例推理计算的子目，可以视情况，采用估算或依据企业定额确定，然后将这些结果逐项汇总即可得到工程初步的投标总价。新确定的子目可以放入案例库中，作为下次报价的参考。这里需要说明的一点是，应用案例推理模型的前提是案例库中存在大量可以用来推理的案例。如果拟报价工程对于施工企业来讲，是一个全新的工程，企业并没有类似的工程实践，则要考虑通过其他途径得到工程报价，而这次实践的结果可作为新案例添加到案例库中，以提高案例库的覆盖面。基于以上考虑，不难得出该报价生成模型解决问题的大致流程如图所示3-2所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图3-2基于案例推理的报价生成模型流程图不难发现，检索到满意的相似案例是解决问题的关键。这里就如何实现案例检索给出初步的思考，如图3-3所示。图3-3案例检索的初步思考框图66 青岛理工大学工学硕士学位论文那么，实际解决问题的思路则应该是一个逆过程。鉴于以上考虑，为了更好的阐述模型，将模型分解为案例模糊化描述、案例局部相似度的计算、案例特征因素权重的确定、案例检索技术的选择、工程初步报价的计算五部分。它们分别对应的任务如表3-1所示。表3-1各个模型分解部分的主要工作案例模糊化描述提炼表征案例的特征因素案例局部相似度的计算计算两个案例针对某一特征因素的局部相似度案例特征因素权重的确定确定各个特征因素针对研究问题的重要性程度案例检索技术的选择提供实现案例检索与匹配的有效途径工程初步报价的计算依据匹配的结果计算工程的初步报价以下分若干小节分别对其进行详细研究。3.2.1案例模糊化描述将拟解决问题作为一个新的案例，对其科学的表达是实现案例推理的第一步。对于拟报价工程，为了很好的从案例库中检索到满意的相似案例，必须首先对其进行模糊化描述，建立模糊集网，然后与案例库中的案例进行模糊匹配。案例模糊化描述是实施案例检索的基础。对拟报价工程进行模糊化描述，并不是盲目无根据的，需要找出影响清单项目资源消耗的主要特征因素。以建筑工程为例，结合工程实践，考虑各个分部工程的差别，给出其主要特征因素如下（为方便表达，以矩阵形式表示）[31]。其中，R1~R9分别表示地基与基础分部工程；主体结构分部工程；建筑装饰装修分部工程；建筑屋面分部工程；建筑给水、排水及采暖分部工程；建筑电气分部工程；智能建筑分部工程；通信与空调分部工程和电梯分部工程等九大分部工程[32]。66 青岛理工大学工学硕士学位论文a—h分别表示施工条件；施工工期；施工方法；工程复杂性；管理水平；资源状况；砌体类型；结构形式等主要特征因素。地基与基础分部工程、主体结构分部工程等这些表征工程的属性是最直接的属性，当然这种属性也可以进一步的细化出次级属性。所以说，承包商在实际应用时，可以灵活变通。3.2.2案例局部相似度的计算案例检索是在相似比较的基础上，从案例库中寻找一个或多个与目标案例最相似的源案例，因此，相似度的定义和计算是案例检索的关键环节。因为在计算的时候，不仅仅涉及到一次相似度的计算，所以要区分清楚。按照其计算的结果含义的不同，分为小范围内的相似度计算和整体范围内的相似度计算。局部相似度是我们所指的两个案例对应特征因素间的相似度。综合相似度是案例之间的相似度，也就是考虑各个特征因素权重以后的相似度[33]。这里笔者将研究两个案例在小范围内的相似度。不一样的特征因素对应着不一样的计算方法。常见的案例属性类型总结如表3-2所示。表3-2常见的案例属性类型类型特征明确的术语属性有着概念非常清楚的表达不确定范围属性不可以表示为明确的区间模糊概念属性值采用一些模糊语言表达，比如长短等程度的词汇确定数字属性可以由确定的数字表述，属性值可以是连续的或是离散的显然，本模型中用来描述拟报价工程的特征因素可以分为确定符号类型和模糊概念类型两类，如表3-3所示。表3-3特征因素的类型划分表确定符号类型砌体类型；结构形式模糊概念类型施工条件；施工工期；施工方法；工程复杂性；管理水平；资源状况对于确定符号类型的特征因素，当列举其下所有可能的取值，并且两两取值之间没有明确的比较关系时，可以采用以下公式确定案例在特征因素上的局部相似度。66 青岛理工大学工学硕士学位论文（3-1）Ti，Si分别是案例T和案例S相对于表征案例的属性i上的量化值。对于属性值是采用一些模糊语言表达，比如长短等程度的词汇，这时这些词汇既包含着属性的等级，也包含着这种等级之间的划分差别。实际应用中常采用下面的一种简化算法。将这些表征案例特征的模糊语言表达所组成的集合，按照强调程度的大小依次排序，并假设每两个程度之间的变化幅度是同样的，此时两个案例在小范围上的相似程度就可以参照下面的公式取得：（3-2）ord(Ti)是Ti在集合域的位次数；cardi是属性值划分的级数。例如，以“正常，较紧，紧，极紧”来描述施工工期这一特征因素，而两个案例在施工工期上分别属于“正常”和“紧”，则其局部相似度为1-2/4=0.5。依据公式（3-1）与（3-2），就可以计算案例与标准案例的局部相似度。引入标准案例，是考虑后文的计算所需。这样一个参考性的“标杆”是这样得到的：每个承包商公司都有着自己的内部定额，也就是企业定额，在这个基础上对照招标单位提供的工程量清单，调整原企业定额的组成项目后得到。3.2.3案例特征因素权重的确定不同的特征因素对于清单项目的资源消耗量影响程度是不尽相同的，所以有必要给每个特征因素赋以一定的权重，以表示其重要性的程度。这个重要性程度的计算方法，现有的文献大致包括：依照领域专家的经验给出重要性程度的大小、依照客观事实给出重要性程度、两者都加以考虑给出重要性程度。主观赋权也称专家赋权，即通过一定方法综合各位专家对各属性给出的权重进行的赋权。依照客观事实给出重要性程度，顾名思义，这种确定重要性程度的方法是充分尊重客观存在的，实际中属性相对于研究的问题该有多重要就对应着这样的量化值。客观赋权法确实在很大程度上反映了事物的客观存在，但计算方法比较复杂，有时候计算确定的权重会与属性的实际重要程度相差较大。66 青岛理工大学工学硕士学位论文主客观赋权法是在得出指标主观权重和客观权重的基础上，考虑两种权重相对于研究问题的重要程度系数，借助数学方法综合的得到一个既包含主观意愿，又体现客观事实的权重集。主客观赋权法确实在一定程度上弥补了单纯的主观赋权和客观赋权的局限性，有很好的理论依据，但是阅读文献不难发现实际运用时，权重重要程度系数的确定是个难点[34]。本论文考虑到系统的可操作性及实际需要，采用已经成熟应用于实践的层次分析法进行权重集的求解，其基本步骤如下[35]：（1）构造判断矩阵K=(kij)。此判断矩阵是将指标两两相互比较，得到的一个指标相对重要性的比较矩阵。对心理学颇有研究的学者指出，当要分出属性之间到底谁比较重要一点的时候，被比较的属性最好不要超过9个，这才是与人的本能意识相吻合的。本论文给出的特征因素一共包括8个，判断矩阵的元素kij用Saaty的1-9标度法[36]给出。如表3-4所示。表3-41-9标度法定义解释一样重要比较重要显然重要非常重要很是重要标度13579备注：如果判断处于如“同等重要”与“稍微重要”之间，那么判断值可取2，1/2为反过来比较的值，诸如此类有4，6，8。（2）计算指标权重Wi´（3-3）（3-4）式中，n为指标的个数。根据公式（3-3）、（3-4）即可得到各指标的权重。（3）一致性检验1）计算C.I.（3-5）66 青岛理工大学工学硕士学位论文（3-6）2）确定R.I.常用的一些参考数值如表3-5所示。表3-5平均随机一致性指标n12345678910R.I.000.52o.891.121.261.361.411.461.49当然，当比较的成对属性比较少的时候，是不需要通过上表进行验算的，因为这个时候总是会满足条件的。而当比较的成对属性比较多的时候，一致性指标的得到是要借助公式通过计算而得到的。3）计算一致性比例C.R.定义一致性比例，（3-7）根据公式（3-7），计算一致性比例。通常我们认为，如果计算的结果是不大于或等于0.1的，就是满足要求；否则，需要重新构造判断矩阵。如，以土石方工程为例，按照以上步骤，不难得出特征因素的权重集：。3.2.4案例检索技术的选择案例检索需要借助合适的检索技术，本小节将案例的索引和匹配作为着重研究内容。（1）案例的索引我们知道，随着案例库的逐渐成熟和完善，案例库中将会有大量的案例存在。如果直接进行案例的查询无疑是大海捞针、事倍功半，这种情况下就需要“指路人”来帮助我们快速地找到所需案例。案例的索引就扮演这样一种角色，通过它我们可以首先锁定一个有限的范围，再逐渐由表及里，由浅入深，这就大大提高了解决问题的效率。这样的一个索引66 青岛理工大学工学硕士学位论文，可以是由表征拟求解问题的重要词语组成的词组、短句等，它们可以很好地将要寻找的案例与案例库中的案例区分开，且索引不应该是含糊的、难以识别的。根据案例的表示方法等，常用的案例索引包括归纳索引和知识引导索引两种[37]。①归纳索引归纳索引方法大体分为两类，一类是群索引，如图3-4所示。图3-4群索引结构示意图另一类是结构索引，如图3-5所示。图3-5结构索引示意图②知识引导索引与归纳索引方法不同，这种快速找到所需要的案例的方法，是通过一些领域语言实现的。这里主要完成的任务是通过这些领域语言先确定哪些属性在这个找寻相似案例的过程中扮演者重要的角色。这样就可以根据这些66 青岛理工大学工学硕士学位论文重要的特征来组织和检索。这种方法在提供了完整领域知识的系统中有很好的适用性，其能在加入新案例的情况下保证案例库和系统的稳定性。假如说，上边的表达都是可以实现的，当然是最好不过的事情。但是由于难以编辑足够多的解释性知识，这种方法就不能将领域知识转换为规则知识，也就不能在案例库中进行完善的基于知识的检索。（2）寻找最相似案例可能案例库中与拟求解案例相似的案例有若干个，而实际需要的是那些与拟求解案例相似程度很高的案例，所以就存在着“寻找最相似案例”的过程。显然，这个过程的完成就是通过将案例与拟求解案例的相似度按照大小排序，取前者。通常，这个排序的渠道包括：k-近邻模型(K-nearestneighbor)、TC相似模型以及改进的TC相似模型。当出现待综合的总体目标非常不简单，但是如果可以在一定范围内无限靠近时，采用K-nearestneighbor模型等就存在突出的无法替代的特点。但是，百密一疏的是应用模型前要想办法对案例库中案例进行分类，而这是并不容易的[38]。k-近邻模型的综合相似度定义为：（3-8）其中，T——案例；S——标准案例；i——第i项属性；n——案例属性的数量；Wi´——第i项属性的重要性程度；Sim(T,S)——案例与标准案例在整体上的相似程度；Sim(Ti,Si)——案例与标准案例在第i个指标上的细部相似程度。本文实现检索的过程如图3-6所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图3-6案例检索流程图3.2.5工程初步报价的计算按照前文所述思路，拟报价工程费用的计算就是将检索到的案例的相应项进行加权平均。这里涉及到两个问题，一是“权”的确定，二是如何加权平均。从案例库中检索到的案例与拟报价案例工程的相似程度是有差别的，显然，相似程度高的案例在进行加权平均时应赋予较高的“权”。为方便阐述，这里引入模糊理论中用来度量两个模糊集接近程度的贴近度来表示这种相似程度的差别。下面给出具体内容。1确定案例贴近度假定模糊集U1，U2属于论域U，记N(U1,U2)为模糊集U1和U2的贴近度，则贴近度通常包括以下几种[39]：（1）海明贴近度若，则（3-9）当U为区间[a,b]时，则有：66 青岛理工大学工学硕士学位论文（3-10）（2）欧几里得贴近度若，则（3-11）当U为实数域上的闭区间[a,b]时，则有：（3-12）（3）最小-最大贴近度若，则（3-13）或（3-14）可以看到，当两个模糊集是有限的离散点数值时，求模糊集的最小-最大贴近度是相对简易的，本模型拟采用最小-最大贴近度来反映检索到的案例与拟求解案例的相似程度。记拟求解案例的模糊集为A={a1,a2,…,ai,…,an}；检索到的m个案例的模糊集为Bt={bt1,bt2,…,bti,…,btn|t=1,2,…,m}。需要说明的是，ai（或bti）就是拟求解案例（或检索案例）与标准案例的局部相似度，只是为方便表述，采用了较简单的代号。此时，公式（3-13）变为：（3-15）前文提到，不同的特征元素对于清单资源消耗的影响程度是不相同的，所以，这里考虑各特征元素的权重，进而得到拟求解案例与各检索案例贴近度的计算公式如下：66 青岛理工大学工学硕士学位论文（3-16）2计算工程初步报价布朗研究发现，在一定时间范围内，事物保持着趋势的顺延。也就是说现在的某种状态，在短时期内会保持，并在此基础上提出了时间序列的预测方法：指数平滑法[40]。这种思想的最一般公式可以表达为：（3-17）式中，Sm——第m期一次平滑值；Yt——第t期的实际观测值（t=1,2,…,m）；σ——平滑常数（0<σ<1）；S0——初始平滑值。在实际的应用时，取最近时间的3个数据，就可以解决问题而又不失科学性。这样就可以得到：（3-18）容易发现，这种基于时间序列的预测模型，它的基本思想是：当下的结果是通过拟合历史时间的解得到的，而且拟合时，不同时间的解，对于当下结果的贡献程度是不一样的：时间前后间隔小的，贡献程度大；时间间隔远的，贡献程度小。虽然，我们要研究的问题并不是时间序列的问题，但是在得到问题最终结果的方法上面，与指数平滑法是相契合的。为此，不妨将公式（3-18）加以处理作为拟报价工程资源消耗量的计算公式。处理的大体思想是：以贴近度代替公式中的平滑常数，以检索案例的相应项代替实际观测值，加以修正得到拟报价工程资源消耗的计算总公式：（3-19）关于公式的几点说明：（1）式中，为拟报价工程与检索到的案例的贴近度。满足及。66 青岛理工大学工学硕士学位论文也就是说，这些贡献程度是按照大小排列的，而且贡献程度的总和等于1。（2）为检索到的案例的资源消耗，与贴近度对应，依大小排序。（3）β为修正比例，通常情况下是根据经验得到的。记将要进行费用计算的工程的；检索案例工程的模糊关系系数，为检索到的案例的个数。则有β的经验确定公式：（3-20）由公式（3-19）不难得到，如，拟报价工程实体性消耗部分，单位清单子目资源的消耗量计算公式：（3-21）式中，Sz(z=1,2,3)——分别代表单位清单子目人工、材料、机械的消耗量；Czm(m=1,2,3)——分别代表最相似的三个案例中单位清单子目人工、材料、机械的消耗量。如果人工、材料、机械不止一种，则应分别计算后累计。在应用案例的匹配结果计算拟报价工程资源消耗时，有可能出现这样一种情况：某一个细部，在与拟报价工程最相似的三个过程中，只有一个相似工程或只有两个相似工程含有该细部。此时，则要对计算公式中的“权”进行重新分配，具体考虑如下：（1）有两个相似工程含有该细部在这种情况下，处理的办法是将案例的重要性程度按照六四分的分配方法分别拟合到较大重要性程度和较小重要性程度中。如，案例C1，C2，C3在计算时的重要性程度：0.96，0.035，0.004，假设案例C2中没有该清单子目，则将0.035按照六四分反映在C1和C3的权重中。即C1的重要性：0.96+0.035×0.6=0.981；C3的重要性：0.004+0.035×0.4=0.018，然后按照调整后的重要性分配重新计算。（2）有一个相似工程含有该细部66 青岛理工大学工学硕士学位论文如果这种状况发生，通常运用以下公式重新分配重要性程度：（3-22）式中，Szn——新工程清单子目的人、材、机消耗量；Czj——满意历史案例的人、材、机消耗量；Czb——标准案例的人、材、机消耗量；Simnb——将要计算费用的案例与标准案例的整体相似程度；Simjb——检索到的案例与标准案例的整体相似程度。依据公式（3-21），并考虑特殊情况，即可得到拟报价工程实体性消耗部分的单位清单项目人工、材料、机械的消耗量，依前文所述不难得出分部分项工程部分的综合单价及分部分项工程费。对于措施项目费和其他项目费中的多数清单子亦可同理得到，其中的少数可依企业定额等确定。而后，将主体性消耗部分的报价、非主体性部分的报价加之其他部分的报价，并计算规定要求的非竞争性费用，从而得到工程的最初的一个费用总和。66 青岛理工大学工学硕士学位论文第4章投标报价辅助决策系统设计4.1投标报价辅助决策系统的需求分析系统需求分析是指系统开发人员在开发系统之前必须做的准备工作，其基本任务是要准确定义系统的目标，回答系统“做什么”的问题[41]。4.1.1投标报价辅助决策系统的开发背景随着建筑业信息化的不断深化与市场竞争的日益激烈，投标报价工作作为建筑企业参与投标活动的核心环节，对其工作流程的规范性以及报价的合理性提出越来越高的要求。信息化时代的今天，借助计算机解决工程的成本估算问题是很有可能的[42]。通过这种途径解决问题，就不需要再依靠人手动的完成浩瀚如烟的算量，可以说这是种既简单又科学的途径。通过计算机来帮助承包商公司解决工程的成本估算问题，将会越来越被广泛认可和应用。目前大多施工企业的投标报价实践，或是立足各种报价模型，或是依托一些造价软件。立足报价模型，一方面要求报价工作人员有一定的知识水平，可以消化理解这些模型；另一方面因为模型本身的应用限制，将企业的投标报价实况套用模型按部就班得到的最终结果，也只是提供给决策者一个待定的参考依据，投标报价工作效率根本无从谈起。而造价软件的运用虽然在一定程度上减轻了相关工作人员的工作量，但是每当新的工程出现时，仍是同样的工作从头再来，造成工作内容的大量重复，企业以往的投标报价实例并没有很好地加以利用。针对企业投标报价的工作现状，亟待寻求开发投标报价决策系统。系统的研究开发，一方面帮助建筑企业解决当下投标报价的确定问题，另一方面也是整合企业资源，促进企业长远发展的有效途径。4.1.2投标报价辅助决策系统的设计目标该投标报价辅助决策系统是基于案例推理模型帮助企业决策者完成初步报价的确定。结合实践中用户的需求，系统的设计目标如下：66 青岛理工大学工学硕士学位论文（1）系统界面友好。系统尽可能的从方便用户实际使用的角度出发，提供更加友好的用户操作界面，减少用户的操作冗余，使用户能够快速方便地掌握和使用系统，而且要具有很好的容错性，能够更好地帮助用户正确地操作系统。（2）系统包含满足用户要求的基本功能。包括管理用户、管理案例库等。（3）实现基于案例的推理过程，并由匹配结果加以处理得到报价。这是系统设计的核心所在。（4）系统满足一定的安全性与可靠性[43]。（5）系统可以实现定时保护和内容深化。4.2投标报价辅助决策系统的总体设计经过需求分析，现在已经知道了系统需要完成的工作，下面就应该是决定“如何做”的问题，这就是系统设计阶段所要完成的工作。系统设计阶段遵循自顶向下的设计原则，首先进行系统的总体设计，然后进行系统的详细设计。总体设计的基本目的是，从宏观上定位系统要如何完成既定目的？4.2.1投标报价辅助决策系统的体系结构选择什么样的系统体系结构在一定程度上决定着所开发研究的系统的使用性，鉴于以上考虑论文开发的系统拟采用C/S模式的体系结构。C/S模式往往是现下企业解决日常事情的首选系统体系结构。这种模式一般情况下包含两个组成部分，即需要解决问题方给出问题的计算机载体和可以提供相应解决方案的计算机载体。这两个组成部分不是相互关联的，而是独立运作，各自完成属于自己的任务。在问题载体与方案载体之间就是解决问题所用到的程序，这样的“三部曲”就可以很好地满足系统用户所需。基于这种“三部曲”体制的，帮助建筑企业决策者完成工程成本估算的体制，通过“人机界面”完成“问-答”环节，而中间涉及到的信息处理过程则存在于后台。66 青岛理工大学工学硕士学位论文4.2.2投标报价辅助决策系统的实现流程结合基于案例推理的投标报价理论基础，投标报价辅助决策系统实现过程如下：(1)建立企业投标报价案例库，作为对新的拟报价工程进行推理的基础。(2)用户输入待匹配的拟报价工程的特征信息。(3)检索企业投标报价案例库，找到与待匹配拟报价工程相似的案例。(4)对匹配结果加以处理，得到工程报价。(5)结合企业投标报价实践结果，系统管理员考虑将新的工程报价实例信息存储到案例库中。表现在图中如图4-1所示：图4-1投标报价辅助决策系统流程图4.2.3投标报价辅助决策系统的功能结构依据系统的功能，建立的投标报价辅助决策系统主要有以下四个模块组成：管理用户的功能模块、实现推理的功能模块、管理案例的功能模块和为用户提供服务的功能模块。66 青岛理工大学工学硕士学位论文管理用户的功能模块，是基础存在一个功能，顾名思义就是对涉及系统用户的一些操作实行管理。该投标报价辅助决策系统的操作人员包括系统管理员和普通用户两类，他们对应着不同的操作权限。普通用户的操作权限主要是查看案例库、操作基于案例推理的全过程，得到拟报价工程的报价。管理这个系统的人员，他拥有者特殊的权利，管理着整个系统的操作与维护，比如允许新人员的注册加入、踢出过时的案例等。案例推理模块是整个系统的核心，按照单位工程报价的组成部分分为分部分项、措施项目和其他项目三个子模块，每个子模块都对应着案例检索、案例重用和报价计算三部分。案例检索子模块主要返回案例的匹配结果，案例重用子模块返回新案例清单项目的资源消耗，报价计算子模块则实现工程初步报价的计算。案例维护模块主要由系统管理员操作实施，实现的功能是对案例的维护，包括案例的添加、案例的修改和删除。由于案例推理是一种增量式学习方式，对于每次系统运行后的新案例应添加到案例库中，由此案例库的覆盖度和精确度也得以提高。为了使存放在案例库中的案例可以随同实践“与时俱进”，要适当的对其修改删除，保证案例库的高代表性。实现案例的修改和删除功能首先要完成对案例的查询，所以普通用户可以在相关界面对案例进行浏览查看。帮助模块则是为用户顺利的完成系统操作提供相关的帮助。该投标报价辅助决策系统的功能结构图如图4-2所示：图4-2投标报价辅助决策系统功能结构图66 青岛理工大学工学硕士学位论文4.3投标报价辅助决策系统详细设计4.3.1系统开发工具介绍MicrosoftVisualStudio2005是微软公司推出的一种高实用性的可以用于系统初学者开发研究系统的这样一个介质。该介质给系统开发人员创造了同等条件的系统研究氛围，不管开发人员所编写的程序运行代码是在哪里，它是没有地域限制的。应用这种开发介质，开发人员可以选择VC语言、VB语言或是别的一些语言，完全可以依据喜好选择，既方便又顺心，而且人性化设计使得一切水到渠成，不错综复杂。VisualBasic语言是目前流行的一种面向对象的可视化程序开发设计语言。VisualBasic语言在众编程语言中脱颖而出的原因在于其容易掌握，众所周知，大众化的才是最好的，所以，对于第一次接触系统开发研究的学者来讲，VisualBasic语言是首选。不单单是因为这种语言的简单易懂，这种语言在应用方面也可以很好地完成系统编程语言的需求，既不是遥不可及又存在突出的应用特点[44][45]。MicrosoftSQLServer2000是由微软公司推出的一款DBMS，该DBMS有着非常始终如一和可以简单应用的优点。鉴于以上考虑，笔者开发研究投标报价辅助决策系统拟以MicrosoftVisualStudio2005为研究跳板，VB语言为阐述工具，MicrosoftSQLServer2000为数据存储、处理介质。4.3.2系统数据库设计1数据库形成过程数据库形成过程涉及：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个环节[46-48]，如图4-3所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图4-3数据库设计步骤（1）需求分析：需求分析是基础，其意义在于确定系统开发研究过程中到底需要哪些数据？这些数据又存在着什么样的联系？（2）概念设计：概念设计的主要工作是给出系统开发研究过程中所涉及到的实体的E-R图。（3）逻辑设计：逻辑设计是系统数据库设计的第三个环节，它是在概念设计的基础上，把概念设计所得到的那个初步数据表示，结合DBMS独有的数据形式，将数据的“概念”延伸为“逻辑”，而且考虑得到这些数据的比较满意的存在状态。第三个环节的逻辑设计是重中之重，是把所用到的数据标准、统一，使其很好地为实际应用服务。（4）物理设计：作为数据库设计的最后一个环节，显然其所做的主要工作就是一个“画龙点睛的”工作，其是在以上三个环节的基础上，将数据库设计工作深化到更深的层面上，这个层面上是我们使用过程中可见的，其支持则存在于计算机内部。当用户在运行系统时，并不会和其透明化接触，但用户的一举一动，每一个操作的实现，又都与其有着密不可分的关系。66 青岛理工大学工学硕士学位论文2数据表设计考虑实际开发研究系统对数据的需要，该投标报价辅助决策系统的数据库中主要包括三类数据表：（1）用户信息表：顾名思义就是存储反映用户个体独立存在的表格。表格中可以包括，用户的姓名、用户的职称等。（2）案例信息表：案例信息表存储的是表征每个案例独立存在的表格。（3）案例与标准案例的关系表：主要记录案例库中各个案例与标准案例在某一特征因素上的局部相似度及案例间的综合相似度。其中，案例与标准案例的关系表作为一张特殊的信息表单独存在。用户信息表和案例信息表则按照数据库设计步骤给出。在概念设计方面，本系统可以采用E-R实体图的形式完成。系统涉及到的实体主要有用户和案例，对应的E-R图如图4-4、4-5所示。图4-4用户E-R图66 青岛理工大学工学硕士学位论文图4-5案例E-R图在概念设计的基础上，可进一步进行逻辑设计，得到其逻辑模式，并进行逻辑模式的优化调整。由于本系统的用户及案例信息相对独立，所以在设计二维表时，表关系相对独立；最后一步是物理设计，SQLServer2000提供了相应的设计手段供开发人员使用。按照上述步骤设计的用户及案例的二维信息表通过表4-1、4-2给出。表4-1反映用户个体独立存在的表格设计字段名称数据类型字段属性是否为空工号CHAR字段长度：20，主键否密码CHAR字段长度：10否用户类型CHAR字段长度：10否66 青岛理工大学工学硕士学位论文表4-2表征每个案例独立存在的表格设计字段名称数据类型字段属性是否为空案例编号CHAR字段长度：50，主键否案例名称CHAR字段长度：50否案例类型CHAR字段长度：20否施工条件CHAR字段长度：10否施工工期CHAR字段长度：10否施工方法CHAR字段长度：10否管理水平CHAR字段长度：10否资源状况CHAR字段长度：10否砌体类型CHAR字段长度：20否结构类型CHAR字段长度：20否工程复杂性CHAR字段长度：10否单位清单人工消量FLOAT字段长度：8否单位清单材料消量FLOAT字段长度：8否单位清单机械消量FLOAT字段长度：8否66 青岛理工大学工学硕士学位论文第5章投标报价辅助决策系统应用5.1系统运行环境与工程概况5.1.1系统运行环境该投标报价辅助决策系统以MicrosoftVisualStudio2005为开发平台，VisualBasic为编程语言，MicrosoftSQLServer2000为数据库软件。整个系统的运行实现涉及的硬件、软件设施应满足：操作系统：WindowsXPCPU：P43.0G以上内存：1GB以上硬盘：120GB，建议120GB以上数据库服务器的要求：MicrosoftSQLServer2000/2005企业版假如说，操作系统时涉及到的数据比较少，就可以直接借助公司的电脑就可以满足；如果操作系统时涉及到的数据多时，就需要专门的高端设备以满足操作需要。5.1.2工程概况某多层砖混住宅工程，建筑面积6818m2，基地建筑面积1000m2。采用条形基础，砖混结构。现建设单位就基础工程部分进行施工招标，招标范围内的施工工期为一个月。甲方提供的工程量清单文件中，总说明部分的内容如下：（1）工程招标范围：基础工程。（2）清单编制依据：工程量清单计价规范、该工程所依托的设计文件、国家有关法律法规及施工规范等。（3）工程质量要求：质量满足有关规范的验收标准。（4）预留金额为0.5万元。（5）投标人提供符合规范的报价，及规范要求的个别报价组成明细表。66 青岛理工大学工学硕士学位论文该多层砖混住宅工程条形基础的剖面图如下图5-1所示。土质为三类土，地圈梁为塑性混凝土，40mm卵石，中砂。基础为砖砌体大放脚条形基础。图5-1多层砖混住宅工程条形基础的剖面图甲方提供的有关工程量清单如表5-1、5-2所示：表5-1分部分项工程量清单序号项目编码项目名称项目特征计量单位工程数量1010101003001挖基础土方土壤类别：三类土基础类型：砖大放脚带形基础垫层宽度：810mm挖土深度：3m弃土运距：4kmm³249.02010301001001砖基础砖类型：Mu100机制红砖砂浆类型：50号水泥砂浆基础类型：深度为2.5m的条形基础垫层类型：三七灰土垫层厚度：500mm。40m³m³90.0………………………………66 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-2措施项目清单序号项目名称12345环境保护文明施工安全施工临时设施施工排水、降水下文给出如何借助该投标报价辅助决策系统得到工程的初步报价。5.2系统核心功能实现论文所研究开发的投标报价辅助决策系统是以案例推理报价模型为理论基础的，具有操作简单、平台独立、可扩展性良好等优点。这里首先结合工程实例对投标报价辅助决策系统的核心功能进行介绍。系统登陆界面如图5-2所示：图5-2系统登陆界面该界面相应的实现代码：DimX0AsLongDimY0AsLong66 青岛理工大学工学硕士学位论文"让窗体居中X0=Screen.WidthY0=Screen.HeightX0=(X0-Me.Width)/2Y0=(Y0-Me.Height)/2Me.MoveX0,Y0DimsqluserAsStringsqluser="select*from用户信息表"rs_user.CursorLocation=adUseClientrs_user.Opensqluser,conn,adOpenKeyset,adLockPessimisticWhileNotrs_user.EOFCombo1.AddItemrs_user.Fields(0)rs_user.MoveNextwendrs_user.Close系统的核心功能是实现案例推理过程，确定工程初步报价，主要通过系统的案例推理模块实现。鉴于篇幅有限，以下仅就分部分项部分报价确定的相关界面进行展示。5.2.1案例检索案例的检索是首先由报价计算人员完成拟报价工程的录入，即将影响工程报价的特征因素及相应权重录入到系统当中，然后依据本文第三章给出的方法进行满意相似案例的检索，并返回检索结果，如图5-3所示：66 青岛理工大学工学硕士学位论文图5-3案例检索界面实现案例检索的部分源程序代码： Sql="select*from案例信息表where"Sql=Sql&Trim(Me.lblType1.Caption)&"=""&Trim(Me.cboType1.Text)&"""IfRS.State=1ThenRS.CloseRS.OpenSql,conn,adOpenKeyset,adLockPessimisticIfRS.BOF=TrueThenRS.MoveFirstDoWhileNotRS.EOFs=0If(RS.Fields("施工条件")=cbo1.Text)Thens=s+TextBox1.TextIf(RS.Fields("施工条件")<>cbo1.Text){If(cbo1.Text="好")thens=s+0.3333*TextBox1.TextElseif(cbo1.Text="较差")thens=s+0.3333*TextBox1.Text}If(RS.Fields("施工工期")=cbo2.Text)Thens=s+TextBox2.Text66 青岛理工大学工学硕士学位论文If(RS.Fields("施工工期")<>cbo2.Text){If(cbo2.Text="较紧")thens=s+0.25*TextBox2.TextElseif(cbo2.Text="紧")thens=s+0.5*TextBox2.TextElseif(cbo2.Text="极紧")thens=s+0.75*TextBox2.Text}RS.Fields("综合相似度")=sRS.UpdateRS.MoveNextLoop5.2.2案例重用案例的重用主要是根据案例检索匹配的结果，进行拟报价工程单位清单项目人工、材料、机械的消耗量的计算，如图5-4所示：图5-4案例重用界面66 青岛理工大学工学硕士学位论文5.2.3工程初步报价计算对于分部分项工程，此时单位清单项目资源消耗量已求得，关键问题是确定人工、材料、机械单价。资源单价应根据工程的具体情况及考虑市场条件进行确定。分部分项工程费计算界面如图5-5所示：图5-5分部分项工程费计算界面分部分项工程费计算的相关源程序代码如下：TextBox4.Text=((TextBox6.Text*TextBox11.Text+TextBox7.Text*TextBox10.Text+TextBox8.Text*TextBox9.Text)*TextBox1.Text+(TextBox6.Text*TextBox11.Text+TextBox7.Text*TextBox10.Text+TextBox8.Text*TextBox9.Text)*TextBox1.Text)*TextBox2.Text+TextBox6.Text*TextBox11.Text+TextBox7.Text*TextBox10.Text+TextBox8.Text*TextBox9.Text+(TextBox6.Text*TextBox11.Text+TextBox7.Text*TextBox10.Text+TextBox8.Text*TextBox9.Text)*TextBox1.Text+(TextBox6.Text*TextBox11.Text+TextBox7.Text*TextBox10.Text+TextBox8.Text*TextBox9.Text)*TextBox1.TextTextBox5.Text=TextBox3.Text*TextBox4.Text66 青岛理工大学工学硕士学位论文这样，即可得到分部分项工程清单项目的报价，结果如表5-3所示。表5-3分部分项工程量清单计价表序号项目编号项目名称计量单位工程量金额（元）综合单价合价1010101003001挖基础土方土壤类别：三类土基础类型：砖大放脚带形基础垫层宽度：810mm挖土深度：3m弃土运距：4kmm³249.0033.298289.212010301001001砖基础砖类型：Mu100机制红砖砂浆类型：50号水泥砂浆基础类型：深度为2.5m的条形基础垫层类型：三七灰土垫层厚度：500mm。40m³m³90.00159.7014373.00本页小计22662.21合计22662.21按照要求，给出这一部分单价的费用组成明细表，如表5-4、5-5所示。表5-4挖基础土方工程量清单综合单价分析表项目编号010101003001项目名称挖基础土方计量单位m³清单综合单价组成明细工程内容人工费材料费机械费管理费利润小计综合单价人工挖沟深四米以内三类土地槽13.54——1.340.6515.5333.29基础土方运输，运距5公里以内0.68—7.710.840.439.67基础回填机械夯实5.98—1.040.710.368.0966 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-5砖基础工程量清单综合单价分析表项目编号010301001001项目名称砖基础计量单位m³清单综合单价组成明细工程内容人工费材料费机械费管理费利润小计综合单价M5水泥砂浆砌砖基础24.3590.81.1211.635.82133.87159.70三七灰土垫层，厚度50㎝以内7.9213.60.982.261.1325.83同样，可以确定措施项目费、其他项目费，并按规定计取规费与税金，即可得到该单位工程的初步报价。如表5-6所示。表5-6某多层砖混住宅基础工程费汇总表序号项目名称金额（元）1分部分项工程清单计价合计22662.212措施项目清单计价合计9684.003其他项目清单计价合计1840.004规费1705.865税金1213.56合计37105.635.3系统辅助功能实现系统辅助功能主要包括实现对用户、案例的管理和维护，以及提供的相关帮助。其中，对用户及案例的相关功能操作只能由系统管理员实现。有关界面分别如图5-6、5-7、5-8所示。66 青岛理工大学工学硕士学位论文图5-6用户添加界面图5-7用户修改界面66 青岛理工大学工学硕士学位论文图5-8案例添加界面66 青岛理工大学工学硕士学位论文第6章结论与展望6.1结论通过招投标完成承发包交易是目前的主流途径。通常情况下，从承包商获知招标信息到最终的标书递交，对承包商的各方面要求都是比较严格的，投标报价是一项系统的工作。本论文从系统的角度来研究工程量清单计价模式下的投标报价决策问题，在吸收国内外最新研究成果的基础上，研究基于案例推理技术的投标报价的确定问题，为提高我国建筑企业投标报价水平提供技术和理论上的帮助。论文所得出的主要结论包括：（1）通过研究背景与动态分析，明确论文的研究方向所在及研究的目的和意义。（2）对工程量清单计价模式及其下的投标报价工作的相关理论进行了简明概括的介绍。首先，总结清单计价模式的相关概念、主要特点；而后，就工程量清单计价环境下投标报价的工作流程、报价的费用组成及报价的模型选取三个方面进行阐述，确定了论文的研究重点是计算综合单价、确定初步报价，并通过分析比较各个模型的优缺点最终选取案例推理技术作为投标报价的决策模型。（3）研究基于案例推理的工程量清单报价模型。首先给出了案例推理的理论概述，包括案例推理的基本概念和工作流程。然后，给出了在历史案例的基础上得到现下案例解决方案的数学推理过程。考虑案例推理解决问题的过程，将其分为案例模糊化描述、案例局部相似度的计算、案例特征因素权重的确定、案例检索技术的选择和工程初步报价的计算五部分。这五部分完成的主要工作分别为提炼表征案例的特征因素、确定两个案例针对某一特征因素的局部相似度的计算方法、确定各个特征因素针对研究问题的重要性程度、提供实现案例检索与匹配的有效途径、依据匹配的结果借鉴指数平滑法原理计算工程的初步报价。该报价模型作为辅助决策系统开发研究的主要理论支撑。（4）在系统需求分析的基础上，从系统的体系结构、实现流程、系统功能等角度介绍了系统的66 青岛理工大学工学硕士学位论文总体设计；并就系统的开发工具和数据库设计两方面给出了系统的详细设计。在系统分析与设计的基础上，以MicrosoftVisualStudio2005为开发平台，VisualBasic为编程语言，MicrosoftSQLServer2000为数据库软件，进行了系统开发。（5）通过一个工程实例，给出了系统核心功能和辅助功能的实现以及系统运行的相关界面展示。借助开发研究的投标报价辅助决策系统得到该工程实例的初步报价，完成系统核心功能的实现。系统操作人员最后可通过帮助功能模块退出系统。6.2展望本文在借鉴国内外相关文献研究的基础上，对工程量清单计价模式下投标报价辅助决策系统的开发进行了较系统深入的研究，取得了一定的研究成果，但限于论文的内容和篇幅，研究的广度和深度待拓展和深入，还应在以下方面努力：（1）案例特征因素的完善。本文是在大量前人研究的基础上，针对建筑工程，结合工程实践给出的不同分部工程的主要特征因素，在未来应对表征案例的特征因素进行进一步的完善。（2）本文对于投标报价辅助决策系统的开发工作也只是处于初步阶段，因为对施工企业而言，案例库的充实是要经过工程实践积累的。当然，这个问题会随着企业自身的发展而逐渐得以改善。（3）笔者主要给出了怎样借助计算机工具完成工程初步报价的估算，所依托的主要数学模型是在历史案例的基础上得到现下案例解决方案的数学推理过程。在将来，可以就知识发现子系统进行开发研究。主要是在研究成果的基础上引入数据挖掘技术等，充分利用企业积累的数据信息。知识库一方面可为系统用户提供相关的信息，另一方面，从企业角度来讲，亦可以通过数据挖掘分析完善内部定额等。这些都是今后努力的方向。66 青岛理工大学工学硕士学位论文参考文献[1]MinistryofconstructionofthePeople"sRepublicofChina.GB50500-2008constructionprojectthequantitiesbillvaluationstandard[S].Beijing:Chinaplanstopress,2008.[2]EmblenD.CompetitiveBiddingforCorporateSecurities[D].ColumbiaUniversity,1944.[3]FriedmanL.ACompetitiveBiddingStrategy[J].OperationResearch,1956,32(4):541-545.[4]GatesM.BiddingStrategiesandProbabilities[J].JournaloftheConstructionDivision,ASCE,1967,93(1):871-882.[5]MorinTL,CloughRH.CompetitiveBiddingStrategyModel[J].JournaloftheConstructionDivision,1969.[6]CarrRI.GeneralBiddingModel[J].JournaloftheconstructionDivision,1982.[7]SeydelJohn,OlsonDavidL.BidsConsideringMultipleCriteria[J].JournalofConstructionEngineeringandManagement.ASCE,1990,(4):609-622.[8]Willenbrock,J.UtilityFunctionDeterminationforBiddingModels[J].JournalofConstructionDevision,ASCE,1973,99(1):1032-1045.[9]Dozzi,S.P.,AbouRizk,S.M.,Schroeder,S.L.Utility-theoryModelforBidMarkupDecision[J].JournalofConstructionEngineeringandManagement.ASCE,1996,122(2):119-134.[10]Moselhi,O.m.,Hegazy,T.,Fazio,P.DBID:Analogy-basedDSSforBiddinginConstruction[J].JournalofConstructionEngineeringandManagement,ASCE,1993,119(3):876-889.[11]葛启举.工程量清单计价下的施工企业对策研究[D].西安建筑科技大学硕士论文,2007.[12]YiXin.Underthemodeofpricingprojectbiddingdecision-makingresearch[J].valueengineering,2008(11):97-99.[13]晏菁.工程量清单计价模式下投标报价策略技巧与决策理论研究[J].中外公路,2010,30(03):350-354.[14]zhangyi.Underthemodeofvaluation,competitivetenderofferdecisionmethodresearch[D].Shandongagriculturaluniversity,masterthesis,2007.[15]张清博.工程量清单计价模式下投标报价模型及策略研究[D].河北工业大学硕士论文,2010.[16]GuoJuBin.Underthemodeofvaluation,thestudyofthemethodoffastquotation[D].66 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青岛理工大学工学硕士学位论文攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作硕士学位期间发表的学术论文：(1)JinxianZHAO,GuifangWEI,YuanluQIAO.ConstructionofPre-bidDecision-makingModelinConstructionEngineeringProject[C].Proceedingsofthe16thInternationalSymposiumonAdvancementofConstructionManagementandRealEstate,2011,09.(2)卫桂芳，赵金先.基于灰色关联度和模糊综合评价集成的工程项目评标方法应用研究[C].中国管理科学与工程学会2012年会,2012,10.(3)徐坎，赵金先，梁亚，卫桂芳.城市基础设施项目组织知识共享研究[C].中国管理科学与工程学会2012年会,2012,10.参与的科研工作：(1)2011.03-2011.11，“建筑工程项目投标前期的决策模型构建”(青岛理工大学大学生科技创新项目)，立项人、项目主要完成人。66 青岛理工大学工学硕士学位论文致谢论文的主要指导老师是赵金先教授。从确定论文研究方向、论文定题、论文研究主要思路、论文的一遍遍细化完善，都是赵金先教授一直陪伴一步步完成的。赵老师严谨求实的科研作风，孜孜以求的探索精神、认真负责的人格魅力，都给我留下了很深的印象。对我以后的工作学习，会是不可或缺的正面力量。将近三年的研究生生活，除了学习上尽职尽责的指导和鼓励，赵老师在平日的生活中也给予我诸多的关怀和支持，使我能够顺利完成学业。同时，在研究生学习期间，管理学院的各位授课老师都给予了我许多帮助，在此一并向各位尊敬的老师致以最诚挚的感谢。在论文资料收集和写作过程中，感谢师兄、师弟师妹们的无私帮助和10级管理学院研究生同学的支持与协助，正是你们陪伴我研究生生活，并收获那么多的快乐与感动。最后要深深感谢我的家人。虽然我的父母都是普通的劳动人民，但是他们的精神领域并不贫乏。我一路走来直到顺利的在青岛理工大学进行硕士研究生就读，点点滴滴都与父母的帮助密不可分。滴水之情当涌泉相报，只有以自己的努力和进步回报那些帮助和关心我的人。66'