有关基于案例推理理估算市政排水工程造价的方法毕业论文写作资料-论文写作网

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案例推理论文范文

近年来,全国各地出现气候异常现象,突发暴雨,冰雹等强对流异常天气的频繁出现,导致了许多悲剧的发生,给人民的生命财产安全带来了极大的威胁.反映出我国现有的市政道路排水设施的不完善.因此,对现有市政排水设施的改善就成为人们关注的重点.市政排水工程的造价研究便成为了重中之重,也是工程建设领域研究的重要课题之一.CBR理论的原理与人类的思维方式类似,通过对过去经验的认识和总结,在解决当前问题的过程中提出最优解.此方法快速简便,精确度较高,能满足多领域的要求.而且在实际的工作中,类似的工程造价的估算也多数采用经验的累积和分析,与CBR的推理原理相似.所以,应用CBR方法去提高市政排水工程造价预测的准确性是可行的.

一、基于案例推理理论

1.CBR的基本理论.基于案例的推理（Case-Based Reasoning,CBR）与类比方法类似.CBR的基本原理是：计算人员可以借鉴过去经验中出现的类似问题的解决方案,来解决当前的问题.CBR的应用,首先依赖于研究人员先将过去的案例及其最优解按照一定的属性分类存储于案例库中,有了完善的案例库,CBR的应用才有了基础.这样在解决新问题时,工作人员只需要输入对当前问题的描述,让系统去搜索案例库中的源案例,输出相似度较高的案例作为参照,从而解决当前问题.如果能够找到完全一致的案例,那么就将这个源案例的解直接输出,作为待求解问题的解.如果没有相同的案例,就要人工修改输出的相似案例,使之最终能符合新问题的属性要求,已得到能解决新问题的方案,并将其输出作为新问题的最优解,与此同时,要将修改后的案例充实到案例库中,以使案例库更加完善,服务于今后要解决的问题.有了完善的案例库,以后要求解新问题时,就不必每次都重新开始了.

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简单来说,CBR的推理思想类似于类比推理,是从一个或多个已解决的旧问题推理出新问题的解的思维方法,案例推理也是基于经验的推理,它是利用过去的经验总结来指导新问题的求解过程.有许多问题,很难通过专业知识表述或者建模方法去解决,但却在以往的工作中经常出现.这类问题,CBR方法就能有效地给予解决.而且CBR的推理方法非常相似于人类的思维方式,待求解的问题能被快速准确地定位出来,所以CBR推理方法非常适合于去解决需要借鉴以往经验的情况.

2.CBR的推理过程.我们可以将CBR的推理过程看成是一个4R（Retrieve,Reuse,Revise,Retain）的循环过程,即相关相似的案例的检索、案例的重用、案例的人为修改和调整、案例的学习四个步骤的循环过程（如图1所示）.当遇到新问题时,将新问题通过具体的案例描述输入到CBR系统中；系统会自动检索出与目标案例尽量相同的案例,若有与目标案例表述高度一致的源案例,则将其解决方案直接输出并提交给用户；若没有这样的案例,则根据目标案例的细节描述人为的对相似案例进行调整和修改,从而得到新的解决方案,若新的解决方案使用户满意则将其输出,若不满意那么必须要继续对相似案例进行人工调整和修改.当得到解决方案后,将用户满意的解输出,并且进行评价和学习,最终将其以新源案例的形式充实到案例库中.一般情况下CBR系统中会存储一个有源案例和它对应解的案例库,检索案例的特征值和检索路径,计算与新问题相似度的函数,案例的修改和调整的方法这四部分.要拥有一个包含相关领域知识以及有对应解的案例知识的数据库,CBR系统才可以解决相应问题.其中案例的检索是CBR的重中之重,CBR系统检索案例的精度与速度取决于恰当的检索方法；CBR系统中最困难的是案例的调整和修改,这个过程有很高的灵活性,需要丰富的相关领域知识作为基础以及非常了解用户的细节要求才能进行.

二、影响因素分析

1.道路的宽度（X1）：管道的总长度、雨水箅子的数量、雨水支管的长度、以及检查井的数量等都取决于道路宽度.雨水管道的预埋也取决于道路的宽度,预埋方式可以根据有关规定（市政相关规定红线50m以上应分别两侧铺设）操作.

2.管道的长度(X2)：其中包含了纵向（与道路走向一致）的主管长度以及横向的管道长度.它间接决定了雨水箅子的个数、雨水支管的长度、横穿管道的数量以及检查井的个数等因素.市政排水工程的造价基础由管道构成,管道的纵向长度是影响造价的直接因素.

3.平均管道的管径(X3)：管径越大,管道材料的论文范文越高,管径同时影响检察井的个数和检查井的间距、管槽的挖掘宽度和挖掘方式.

4.平均的埋深(X4)：埋深会涉及管槽的挖掘方式,挖掘宽度和深度,操作的机械台班数和回填时的用料.

5.检查井的平均间距(X5)：检察井的平均间距会影响到检察井的数量,管道的铺设方法、管径以及管道长度等等.

三、应用实例分析

现应用已建成的5个雨水管道工程的特征及造价信息作为案例工程来估算待建工程的造价.其数据见表1.其中,P(0)代表待建工程,P(t)(t等于1,2,等,5)代表参照工程.

（一）问题描述

输入待建工程的信息参数,见表1的P(0)列.

（二）案例检索

人为地对案例进行初级检索以避免案例的特殊性影响结果,将相似度相对差的案例抽掉,本案例中因管道长度差异较大而排除P(2),因路面宽度差距较大排除P(4).经过这样人为的初级检索,就可以得到相似度相对较好的参照案例P(t)等于{P(1),P(3),P(5)}

1.无量纲化处理.

对数据进行无量化处理,以避免不同量纲影响到案例的特征属性,过程如下：Pij等于,由此得到矩阵P等于（Pij）m×n,其中Pij等于P（Ui,Vj）是通过初始化处理后的值,从而得到矩阵

2.相似度的计算.

本节计算相似度的方法是采用灰色关联分析方法,根据灰色关联度分析可知,如果待建工程P(0)与案例工程P(t)(t等于1,3,5)具有较紧密的关联,那么P(0)与P(t)的二维曲线应相似.即

△T等于P（0）-P（t） t等于1,3,5

上式解得矩阵

由△T求出二级绝对差最大和最小值△max等于0.369,△min等于0.

ε（t）等于（△min+β△max）（△（t）+β△max）,

上式中,β为分辨系数（0≤β≤1）,通常在灰色关联度的应用中,为了计算的简便,取值为固定值β等于0.5.ε（t）是在t时刻时,案例工程与待建工程曲线的差值.Δ越大时,ε（t）越小；反之,ε（t）越大.由此,可以用ε（t）的值的大小来反应曲线之间几何图形的差异.

由以上函数,可以求出待建工程与案例工程的关联系数矩阵ξ(t),结果输出为

基于灰色关联度计算原理可知,当关联系数很多时,信息就过于分散,比较难度较大.为此,我们可以利用均值法去处理所得的数据,以便于信息的集中体现,于是,我们定义案例工程对待建工程的关联度为：

由上式解得：γ（1）≈0.570 γ（2）≈0.737 γ（3）≈0.570

基于案例的相似度由大到小的排列,系统输出为{P（3）,P（5）,P（1）}

（三）案例调整

对现有的相似度较高的案例进行调整,此次调整应用人机合一方法,得到待建项目的造价预测值,将预测所得的结果与实际预测值相对比.本例中,三个案例工程的相似度的差距明显可见,不予考虑案例工程1,将其排除.利用案例工程3和5来预测待建工程造价：

此过程采用了加权平均法来进行直观的计算.

待建工程造价等于（81.014×0.737+76.92×0.727）2等于57.813

该拟建工程造价经专业人员系统的预算结果为59.665万元,与预测值仅相差3.2%.

通过本案例的结果可知,检索输出的案例工程与待建工程的实际情况相似度较高.通过恰当的案例调整,得到了与待建工程造价信息偏差较小的解决方案,并可以满足决策阶段和投资阶段的精度要求.

（四）案例学习

一般情况设定阈值ε等于0.7,本案例中的待建项目与案例库中案例项目的相似度较高并大于0.7,不予案例学习.

四、结语

1.CBR推理方法有可信度高,运算速度快,运算过程简便的特点,具有其实用性.当案例选择恰当时,它的误差一般不大于5%.

2.市政排水工程的的复杂性和工程量远没有土建类工程和工业类工程高,所以,应用CBR推理方法的可行性比较高,而且计算也简单易行.

3.此方法与计算机编程结合,可以形成估算多种类多领域工程造价的估算软件.工程计算中仅需输入几个案例工程和待建工程的信息描述数据,就可以快速输出待建工程的预算造价,其应用前景可见广泛.

CBR方法是一个自学习的过程,案例库中的源案例与待求解问题的相似度是CBR的可行性的基础,满足相似度的基本要求,才能形成相应的映射.因此若要实现CBR的推理,并使其满足各领域在计算速度与精度上的要求,必须有完善的案例库做基础.要使推理精度提高,必须强大案例库的建设,只有案例库充实完善,才可能实现CBR的多领域应用.

参考文献：

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7.邓聚龙.灰色系统理论教材[M].武汉：华中理工大学出版社,1990

（作者单位：东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨 150040）

（责编:贾伟）

总结：本文是一篇关于案例推理论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。

基于案例推理引用文献: