時間:2022-07-23 00:52:41
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關鍵詞:園林綠化工程;前期決策階段;設計階段;招標階段;造價控制
引言
2010年第16屆亞運會將在廣州舉辦,屆時亞洲各地的參賽國家和地區將派團參加這次體育盛會,對于廣州而言也是一次向世界人民展現其被稱之為“花城”的亮麗風景。其中,作為運動員和技術官員所居住的亞運城,當然少不了大量的園林綠化風景,形成高、中、低相交,室內、室外相結合的立體的綠色景觀。現就亞運城園林綠化工程在前期決策、設計及招標階段的造價控制在此與眾多同行共同討論。
一、前期決策階段
苗木是綠化工程中的重要組成部分,其價格在很大程度上決定了工程造價的高低。苗木價格隨市場行情波動大,故在前期決策階段就提前做好相應準備,才能為合理控制綠化工程工程造價奠定基礎。
1.1盡早采購確定綠化設計單位。早在2007年整個亞運城的規劃方案穩定后,我單位作為亞運城的建設單位已前瞻性的考慮到,在2010亞運會開幕前一年整個廣州地區為改善市容市貌,美化城市必然對苗木的需求量極大,而廣州地區周邊地區苗木市場所能供給的苗木是有限的,預計屆時苗木價格會有較大漲幅。為避免由此而引起造價失控,我單位于2007年底至2008年初完成了亞運城綠化工程設計招標,為穩定綠化設計方案、盡早采購苗木以及精心施工預留了充分的時間。
1.2采購及儲備甲供苗木。在綠化設計單位產生以后,我單位及時選定了綠化設計方案,要求設計單位盡快穩定設計圖紙以及所需的苗木種類、數量,并結合當時市場情況以及圖紙要求提交需要提前進行采購的苗木清單,以避免施工階段由于部分品種或規格的苗木采購不到而導致設計變更、苗木市場價格遠遠高于合同價格等原因導致造價失控。
根據設計單位提供的苗木清單,我單位于2008年底進行了苗木采購,通過公開招標方式確定了苗木種植及養護單位,而此時距亞運城開始綠化工程施工還有將近一年的時間。由于苗木采購時間早,價格相對便宜,且經過將近一年的養護,均已達到設計所要求的胸徑、冠幅。在亞運城綠化工程施工階段,此部分苗木作為甲供苗木使用,而此時廣州市場上也因為迎亞運需要大量苗木而導致苗木價格高漲,僅此一項苗木儲備措施就節約資金高達5000萬元。
為保證苗木儲備措施最終發揮作用的關鍵在于:①必須要求設計單位對儲備的苗木完全落實在施工圖紙上,這樣才能避免浪費儲備苗木;②在綠化施工單位確定之前,對儲備的苗木進行編號掛牌以明確其具體的種植區域,避免綠化施工單位對儲備苗木的分配產生異議。
二、設計階段
設計階段的造價管理是控制總體造價的基本環節,只有在設計圖紙未交付實施之前就把好工程造價管理關,才能為總體工程造價控制打好基礎。目前園林工程建設中經常出現的施工圖預算超概算、結算超合同價、建設最終效果與設計方案初衷大相徑庭等,都與園林工程設計階段的造價控制管理有著直接的關聯。
2.1園林工程設計階段存在問題的主要表現形式。因園林工程具有一定的藝術性特征,表現方式多元化,衡量的標準尺度不一,更多注重于美學需求,所以有些設計師往往只考慮方案的奢華和惟美,使用大規格苗木,增加苗木種植密度,過多采用珍稀名貴植物,奢侈地使用昂貴的建筑材料,而無暇顧及經濟技術問題,最終造成項目的投資成本不斷遞增,投資金額與建設成效無法成正比。以亞運城中的亞運公園景石為例,設計單位為體現亞運城河涌自然生態景觀而在河涌邊設計了較多大塊的黃蠟石。通過調查研究發現,黃蠟石價格昂貴,其單塊價格隨體積不同相差甚遠,且設計圖紙上并未對景石是由單塊石頭構成還是由多塊堆砌而成進行說明。綜合考慮到設計效果及工程造價,故要求設計單位對景石進一步優化處理,最終將昂貴的黃蠟石換成了普通的黃石,在保證效果的前提下工程造價降低了一千萬。
2.2以限額設計作為設計階段造價控制的重要手段
2.2.1限額設計的意義。所謂限額設計,就是按照批準的設計任務書和投資估算,在保證功能要求的前提下控制初步設計以及按照批準的初步設計總概算,控制施工圖設計。在園林工程中,對于有計量標準的工程量其設計投資額控制相對穩定,而對于特殊工藝、特殊材料的設計投資控制額的存在較大浮動,所以合理的限額設計顯得尤為重要。
2.2.2限額設計進行造價控制的基本措施。①重視方案的選擇。選擇設計方案時,在滿足園林藝術審美要求的前提下,必須滿足設計任務書和投資限額要求。②施工圖預算嚴格控制在批準的概算內。材料的使用和工藝要求存在很大的彈性空間,使用哪一種材料、采用哪一種工藝能達到最佳的效果,可謂“智者見智、仁者見仁”。以限額設計來控制施工圖預算,讓設計師承擔起優化方案的責任,從而有效地進行設計階段的造價控制。
三、工程招標階段
工程招標階段是工程造價管理的一個重要環節,招標文件條款的嚴密性、計量計價原則的合理設置以及招標控制價的合理編制,對于后續合同管理及工程造價控制起著至關重要的作用。
3.1設置變更原則在園林工程建設中設計變更往往是不可避免的,如果在設計階段進行變更,則修改圖紙即可;若在施工中進行變更,則很可能造成工程造價失控。例如施工方為了彌補在投標過程中因不平衡報價損失而想方設法進行設計變更(如加大苗木規格、更改苗木品種等),使工程的整個投資造價飆升。所以,在招標階段設置變更原則對于施工階段的管理就顯得尤為重要。例如亞運城園林綠化工程招標時就設置了以下苗木變更相關規定:①變更申請原則。承包商必須按照合同及施工圖設計規定,采購到符合本項目合同及施工圖設計所規定品種、規格及樹型(姿態)的苗木。如果承包人采取各種途徑仍無法采購到符合合同及施工圖設計所規定的苗木時,必須及時向發包人提出變更申請,且按如下原則執行:a.能夠確保景觀效果、滿足設計意圖;b.非發包人原因引起的苗木變更,變更后的苗木綜合單價應不超過變更前原相應苗木的綜合單價,且能夠提供不少于3處的苗木供應比選基地;c.變更申請須經設計單位和發包人審批同意;d.由于承包人原因引起的苗木設計變更,承包人須承擔變更前原相應苗木總價5%的違約金;若由于設計單位自身原因,造成苗木設計變更,設計單位須承擔變更前原相應苗木總價對應設計費用30%的違約金。②苗木變更優先次序以及單價的確定。當苗木變更時,應按下列順序依次考慮變更優先次序以及單價:a.變更為本標段相同品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相鄰(或較小)的苗木,變更后苗木綜合單價取該相鄰(或較小)苗木的合同綜合單價;b.變更為該項目其他標段相同品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相鄰(或較小)的苗木,綜合單價按該項目其他標段相同品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相鄰(或較小)苗木的合同綜合單價加權平均值確定;c.變更為本標段已有其他品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相同(或相鄰)的苗木,變更后苗木綜合單價取該相同(或相鄰)苗木的合同綜合單價;d.變更為該項目其他標段已有其他品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相同(或相鄰)的苗木,綜合單價按該項目其他標段已有其他品種、規格(胸徑、樹高、樹冠、地徑等)相同(或相鄰)苗木的合同綜合單價加權平均值確定;e.變更為該項目招標工程量清單中未有的其他品種苗木,變更后的苗木材料單價通過詢價、比選等方式確定,其綜合單價在類似苗木的合同綜合單價基礎上只調苗木材料的價差及價差部分的規費、稅金及堤圍防護費。沒有類似苗木的合同綜合單價的,按合同外新增項目計算。由于以上苗木變更相關規定已在納入招標文件,并成為施工合同的組成部分,故在施工階段由于承包人及設計單位原因而引起的苗木變更大為減少,從而有效的控制了工程造價。
3.2計量計價原則的設置。計量計價原則無論對于合同內已有清單項目的計量、類似單價的換算還是對于新增單價的編制及審核都有非常重要的影響。下面以亞運城綠化工程中的土方工程為例進行說明。亞運城綠化工程中的土方工程以土方回填為主,其工程造價占總投資的一定比例,故在招標階段明確土方的計量方法對于避免后續施工過程中索賠及簽證的發生是十分必要的。土方回填分回填普通土及回填種植土,其中普通土的回填價格比種植土的便宜,較多用于以下兩種情況:①原有地形標高、土質均不符合設計要求,需要對原土進行置換回填,并達到設計的標高要求。②局部地塊進行土方造型。其別是土方造型,容易在施工過程中因堆土位置、回填次數以及堆土形狀的調整而引起索賠。故招標時在計量計價中明確,普通土回填的單價綜合考慮土方造型、多次轉堆等費用,回填量按竣工圖僅計算一次。而考慮到種植土較多用于綠化苗木的種植回填,故將種植土的造價納入相應的綠化苗木綜合單價中,這樣不但便于種植土的計量也可避免由于回填厚度調整而造成造價失控。
3.3招標控制價的苗木定價工作。苗木是綠化工程中的重要組成部分,其價格在很大程度上決定了工程造價的高低。而苗木價格隨市場行情波動較大,且同種苗木因規格不同,栽種時期不同,價格也會有較大差別。基于上述原因,在亞運城園林綠化工程招標階段,我單位組織招標機構根據招標圖紙統計的苗木清單,通過詳細的市場調研,咨詢五家以上的苗木供應商,對清單中的各種苗木至少取得三個以上的市場價格。同時,全面考慮到苗木供應商自身情況各不相同(如是否有自己的苗場、苗場的面積大小、現擁有苗木的多少以及各苗場距離施工現場的遠近等)并結合市場對苗木的供求情況以及近期類似綠化工程的招標情況,綜合取定各苗木的材料價格。最終,在充分調查研究基礎上編制的亞運城綠化工程招標控制價不但低于概算金額且投標人無任何異議,從而有效保證了投資可控。
1.1建設工程造價結算審核的內容。首先,按照施工前所簽訂的合同及圖紙進行工程量的核算。工程量的核算與造價有著直接的關聯,如果出現工程量計算過大則必然會增加建設方的成本,因此在具體的核算工作中必須以合同為準,如果因承包方自身的原因未按照圖紙進行施工而導致工程量加大可以不予理會,如果不是則需要按照實際的施工圖紙進行計算。同時需要全面的分析因圖紙變動造成的工程量增加問題,工作人員可以通過系統性文件的查閱來證實是否得到建設企業的同意,是否在合同允許的范圍內,然后在進行科學的計算;其次,合同價格的審核。在建設工程施工合同的引導下,以合同中標注的計算方式為準,確保造價結算審核的有效性;第三,建設工程中的支出審核。在進行造價結算審核的過程中,必須進行計算方式及材料單價的核實,更多的參考原始文件資料的定價,避免重復計價等現象出現。1.2建設工程造價結算審核的重要性。受建設工程自身特性的影響,在大量的資金、物資及人力的投入下,必須通過強有力的結算審核來保障建設企業的自身利益。正是因為其自身具備的較強特性,因而對于建設工程造價結算審核人員的要求比較高,除了較強的專業技能之外,還需要審核人員充分的了解建設工程的具體流程,同時還應保障工作人員就具有較強的職業素養。作為建設工程驗收工作中的重要組成部分———造價結算審核需要按照合同進行責任的落實與資金支出狀況的核算,這對于建設企業與施工企業都是至關重要的,需要在具體的工作中得到重視和保障。
2建設工程造價結算審核存在的不足及緣由
2.1造價結算審核存在的不足。隨著建筑事業的發展,各種技術均得到了全面的改進,但是相關的造價定額并未得到及時的改進,致使建設工程的造價結算審核工作存在些許的滯后,這也在一定程度上制約了造價全程化及動態化的發展。同時,部分承包商為了攫取較高的利益虛報工程量、隱瞞減少工程量等現象頻頻出現,因此給造價結算審核工作造成較大的影響。2.2建設工程造價結算審核出現問題的緣由。首先,建設工程所聘請的造價團隊能力不足,大大的降低了整個造價工作的可行性;其次,工程合同部分措辭不準確,致使承包商與核算單位有機可乘,因而出現了種種不利的現象;第三,現場管理工作的不嚴謹。現場管理對于施工的重要性是不言而喻的,但是部分管理人員由于自身能力的不足,因而在工程量增加的申報及審批工作中把握的不全面,致使部分簽證工作不規范;第四,結算審核工作的不足。工程量計算的重疊、定額套算的誤差較大、合同中各種建筑材料規格及質量的不清晰等,都會引發造價結算審核工作中出現種種問題。
3建設工程造價結算審核控制的有效方法
3.1工程結算審核的重點內容。首先,工程結算的進行必須依照相關的規定來進行編制,如國家或地方的定額計算及費用標準,確保造價結算審核工作的有效性。同時還需要確保各項報告及施工材料的完整性,如施工中的設計圖紙、合同、變更材料等,在這些材料的分析及計算下保障結算審計工作的實用性。其次,全面的核實承包商所提供的文件資料及其落實情況。如承包商所提供的驗收材料是否完整、手續是否齊全、工程量的計算是否合理等,同時還要核實建設施工中所使用的材料、設備等消耗情況,是否存在以次充好等不利行為,以此來保障建筑施工的質量及結算審核工作的有效性。3.2工程結算審核的有效方法。1)分組計算審查法。以小組為單位將建設工程的各個項目進行區分,將聯系較為密切的項目進行統一審核,選取建設工程中幾個極具代表性的項目進行計算,并以此為基準進行其他工程項目的計算和審核,這樣可以有效的提升工程量核實工作的有效性及準確性。2)全面審核法。需要審核人員按照施工的設計進行全面的計算,獲取建設工程的全部工作量,然后比對承包商提供的驗收材料,將一些有出入的地方進行逐個的排查,從而逐步的將結算審核工作落實下去。3)重點審核法。這種方法類同于全面審核法,其與全面審核法之區別僅是審核范圍不同而已。該方法有側重地、有選擇地根據施工圖計算部分價值較高或占投資比例較大的分項工程量。4)分析對比審核法。該方法是在總結分析預結算資料的基礎上,找出同類工程造價及工料消耗的規律性,整理出用途不同、結構形式不同、地區不同的工程造價、工料消耗指標。然后,根據這些指標對審核對象進行分析對比,從中找出不符合投資規律的分部分項工程,針對這些子目進行重點審核,分析其差異較大的原因。5)常見病審核法。由于預算人員所處地位不同,立場不同,則觀點、方法亦不同。在預算編制中,不同程度地出現某些常見病。由于常見職業病范疇具有普遍性,審核施工圖預算時,可根據常見病線索而摸瓜,剔除其不合理部分,補充完善預算內容,準確計算工程量,合理取定定額單價,以達到合理確定工程造價之目的。6)相關項目、相關數據審核法。施工圖預算項目眾多聯系緊密。只要我們認真總結、仔細分析,就可以摸索出它們的規律。我們可利用這些規律來審核施工預算,找出不符合規律的項目及數據,如漏項、重項、工程量數據錯誤等,然后,針對這些問題進行重點審核。3.3健全建設工程結算審核的制度與團隊的建設。制度的存在與健全是為了更好的保障各項工作的有序進行,因此,需要立足建設工程自身的實情,有計劃性的進行相應制度的健全,做好科學的統籌及計算,以此來提高建設工程造價工作的預見性,在信息技術的支持下提高其結算審核工作的有效性。重視造價人員的培養,在系統性知識的引導下更好的保障造價結算工作的進行,同時,專業性較強的造價團隊在工作中會非常重視日常資料的搜集及管理,以保證造價結算審核工作的順利開展。工作人員自身也要不斷的積累工作經驗,從根本上提高造價結算審核工作的質量。加強建設單位對于造價結算審核的重視程度,并且在具體的工作中進行全力的配合,做好日常的施工管理及文件資料的整理,以便于為建設工程后期的結算審核提供充足的材料。同時重視造價人員的培養,除了較強的專業技能之外,還需要定期的進行職業素養的培訓,嚴格的做好施工中的管理,規范化與標準化的施工是其實現造價管理的重要保障,定期的深入施工一線調查施工進度及質量檢查,從而確保建設工程造價結算審核工作的有序進行。
作者:楊成鋼 單位:廣西眾益工程造價咨詢有限公司
參考文獻
建筑工程各個階段都面臨風險的發生。為了有效規避風險,風險管理也要相應的存在于建筑工程的每一個階段。通過有效地風險控制,可以讓風險的發生概率不斷地降低,使工程損失盡可能地減少。工程造價財務風險控制實際上就是盡可能減少資金的投入從而減低風險的發生率,或者在風險已經發生的情況下減少資金的損失。以下是筆者總結的財務風險控制的意義:一是有效地風險控制能夠給工程的決策人員在計劃制定的過程中提供有效地依據,風險評定也能幫助決策者提供部分計劃參考與建議。這能夠幫助一個建設企業在建設的過程中使管理更加規范化和專業化。二是風險控制可以從另一個角度體現出目前市場上的經濟情況,減少了由于工程造價的升高導致的增加了施工單位的利益、給國家的資源和資金造成浪費的現象。
二、建筑工程造價財務風險
工程造價對于一個建筑企業來說是一項煩瑣并且艱巨的工作,雖然如此,這項工作也不得不完成,因為工程造價具備廣泛的應用范圍。工程造價也是具有多方面的因素,比如:承包土地費用、施工準備階段費用、施工建設費用、市場變化導致原料費用、工人工資、大型機械租用費等,這些資金都是一些不穩定的因素,都有可能導致造價風險的發生。除了上述列舉的直接因素之外,還包括各種間接因素。有政府的按法律法規、市場的經濟形勢變化以及氣候條件等。在財務風險控制的過程中,必須要把這些因素都涉及,才能夠對于整個工程的財務面臨哪些風險有較為詳細的把握,當真正面臨風險時,才能采取有效地規避措施減少資金的損失。
三、建筑工程造價的財務風險控制體系目標
通過上面的闡述我們已經清楚,在建設工程施工的過程中會由很多不確定因素共同作用,讓建設單位的實際財務活動與預算相比存在較大的差距。由此就不難理解,財務風險控制體系建立的目標就是采取措施讓建設單位的財務活動保持一種動態的平衡,任何費用的花銷都要控制在正常范圍內,從而使建設單位的實際建設效果和預算結果之間的差距不斷減小。具體細化在以下幾個方面:一是不斷完善建筑單位內部的組織結構,依據建設單位的特殊性形成特有的機制,筆者認為內部主要加強三大塊的建設,分別是決策機構、執行機構和審計機構,這三個機構之間加強交流與合作,才能保障建設目標的實現。二是強化審計機構的作用,對于建筑工程的每個過程進行審計,及時準確地檢查出工程進行中的各項財務問題,并且針對審核出的問題做出審計報告上交給財務部門,讓財務對于計劃做出適當的調整和改進,給之后的工作打好基礎,保障建設單位的財務完整。三是規范財務部門工作人員的行為,讓部門內部的會計資料始終完整準確,從而提升會計信息的質量,保障國家的政策和法律制度能夠有效地落實和執行。
四、建筑工程造價的財務風險控制體系建立
(一)構建原則
雖然本過程的目的是加強完善財務風險控制體系,但是也應該遵守一定的準則,按規定進行完善。大體上應該本著風險控制貫穿所有建筑過程的特征,并且遵守以下的幾個原則:一是管理和監控相統一的原則。在財務風險控制體系的完備中,要保證風險管理涵蓋在工程建設的每個階段中,保障對于建筑過程有完整的了解。依照建設單位目前的財務情況劃分每個階段的造價控制重點,及時的分析出造價中存在的問題,提出整改方案。二是集中與分工相統一的原則。完善整體評估和集中管理風險控制體系,保證風險控制的有效性。同時,財務部門內部人員也要明確自己的工作職責,保障財務的造價控制能夠與工程的建設統一起來,減少差錯的發生。
(二)具體構建方法
關鍵詞:海洋工程結構多目模糊優化
中圖分類號:K928.44 文獻標識碼: A
一、多目模糊優化背景與發展歷史
1. 模糊優化設計的背景
是造價最低,或是達到某一專項目標,或是同時達到幾項目標但在設計過程中,時常會遇上大量的模糊概念,如/重量不超過...0!/體積不大于...0等等由于缺乏處理手段和方法而把這些概念當成確定性量來對待,這樣把設計的約束條件和目標函數人為簡單化,以至于設計結果不符合要求隨著設計學的發展,大量的模糊信息需要定量描述,使設計達到真正的優化目的"在普通優化的基礎上引入模糊數學,建立在模糊集理論基礎上的模糊優化設計方法產生了模糊優化設計為解決具有上述模糊概念的優化問題提供了可行的方法和有效的手段模糊優化設計的概念首先是別爾曼和扎德提出來的,提出的背景主要有以下幾個方面:(l)事物間的差異中介過渡給事物帶來模糊性;對事物研究的定量化會遇上大量模糊因素:所研究的事物涉及多方面的模糊因素;以及在計算機應用領域中會考慮對模糊信息的識別和處理等等"這些都會給優化設計帶來大量的模糊因素,導致模糊優化問題的出現(2)對于一項工程設計會發現設計比分析涉及的因素更多,尤其是人文因素例如,一種新產品的設計,不僅要滿足工作要求和技術性能指標,而且經濟!可靠!使用條件性也是不可忽視的因素其實,優化設計的發展也是向多方面發展,已經打破了原先只在物理!幾何性質上做文章的格局當今社會的發展以人為本,在理工科高等教育中加強人文知識教育也是為了使理工科研究不能脫離人文,所以人文因素已經滲透于整個設計過程"人文因素的模糊性是優化設計遇到的主要問題,必會產生模糊優化的問題顯然,模糊優化設計的產生是優化設計領域的一次革命,大大地促進了優化設計的發展,為解決優化設計中出現的問題提供了理想的方法。
2模糊優化設計的產生和發展歷史
隨著科學與科學研究的發展,從物理發展到事理,從物態進展到事態的研究,傳統的經典數學已顯得蒼白無力,或者說過去那些與數學毫無糊數學誕生于1965年,美國加利福尼亞大學控制論專家查德教授(LA.zdahe)發表了著名論文-下uzyzsets0(模糊集合),提出模糊集合的思想,給出模糊現象的模型!模糊問題的定量表示方法及數學處理方法"他指出,刻畫一個模型集合時,不必指明哪些元素屬于它,哪些元素不屬于它,只需對給定范圍內的各元素確定一個"到1之間的實數,用它表明這個元素以多大程度屬于這個集合,這個數就叫作該元素對這個集合的隸屬度"例如,30歲的人肯定不算老年,他對/老年人0這個概念的隸屬度為仇50歲的人屬于/老年人0的程度近于0.5;70歲的人為老年人,他對/老年人0的隸屬度為1"這說明/中年0和/老年0的概念是相互粘連的,它們之間沒有一條絕對分明的界限,而是有一個連續過渡的過程"查德正是用隸屬度這個概念表現處于中介過渡的事物對差異一方的傾向程度,這就是他創立模糊集合論時提出的新思想"模糊集合論把原來某元素對于集合要么/屬于0,要么/不屬于0的確定性關系,推廣到元素對于集合按/一定程度0/屬于0或/不屬于0的確定關系(即在一定程度上/屬于0或/不屬于,.)以此就標志了模糊理論的產生,模糊數學就是從數學上來刻畫和研究客觀世界中存在的模糊量,即從量上來描述模糊現象,并以之為突破點建立了研究模糊現象的基本理論模糊數學是研究和處理模糊性現象的數學所謂模糊性,是指客觀事物在中介過渡時呈現的概念劃分上的不確定性,即/亦此亦彼0性客觀世界中存在著大量的模糊性現象,它們很難找到明確的界限,這樣的概念叫做模糊概念模糊概念不是不科學的概念,它大量地存在于物理學!化學和生物學中,在經濟和人文科學中表現尤為突出,人腦的識別!判斷以及概念的形成過程都具有模糊性為了描述模糊概念,滿足各門學科的數學化!定量化要求,這就是模糊數學產生的思想基礎"隨著模糊數學的誕生,一種全新的模糊論方法學也就發展起來了"模糊論是建立在(l)事物的不確定性(隨機性和模糊性);(2)廣義設計中的模糊性,即定量地研究從狹義設計到廣義設計中,必然要遇到大量的模糊概念:(3)復雜化和精確化之間的矛盾"模糊數學由于打破了形而上學的束縛,即認識到事物的/非此即彼0的明晰性形態,又認識到事物的/亦此亦彼0的過渡性形態,因此模糊理論的產生就在數學領域本身以及許多的實用領域里得了廣泛迅速的發展和應用模糊理論是在模糊數學基礎上發展起來的一門新學科,經過近些年來的發展,己經形成為一門新的應用技術學科,到20世紀90年代,己經形成了具有完整體系和鮮明特點的模糊拓撲學!框架日趨成熟的模糊隨機數學!模糊分析學以及模糊邏輯理論,并滲透到各個學科領域,如:人工智能!管理信息!機械制造!自動化控制等等,應用相當廣泛。
二、多目模糊優化設計優點:
(1)優化設計方法能夠加速設計進度,節省工程造價優化設計與傳統的結構設計相比較,一般情況下,對簡單的構件可節省工程造價的3一5%,對較復雜的結構可達10%,對新型結構可望達2000/(2)結構優化設計有較大的伸縮性作為優化設計中的設計變量,可以從一兩個到幾十,上百個"作為優化設計的工程對象,可以是單個的構件,整個建筑物甚至建筑群設計者可以根據需要和本人的經驗加以選擇0的大小,為設計者進一步改進結構設計指出方向"(4)某些優化設計方法(如網格法)能夠提供一系列可行設計直至優化設計,為設計者決策時提供方便(5)設計者能夠利用優化設計方法進一步貫徹設計意圖"例如在鋼筋混凝土結構的優化設計中,若設計者在設計中想相對的少用些鋼筋,多用些水泥,只要修改一下目標函數就可以了"
三、多目模糊優化設計
1.多目模糊優化設計
具體說來,就是給出該問題的數學模型"模糊優化的數學模型和普通優化的數學模型一樣,也是從設計變量,目標函數和約束條件這三方面給出的模糊優化的設計變量,仍然是決定設計方案的!可由設計人員調整的!獨立變化的參數它們或者是決定形狀大小的幾何參數,或者是決定結構性能的物理參數"這些參數,過去都視為確定性的,但嚴格說來,大多具有不同程度的模糊性"如結構設計中的動載系數,抗震設計中的地震烈度,動態設計中的阻尼參數等它們很難由一個確定的值來給出,都有一個從完全是到完全非的中介過渡過程,都具有不同程度的模糊性模糊優化的目標函數,仍然是衡量設計方案優劣的某一個指標(單目標函數)或某幾個指標(多目標函數)/優0和/劣0本身就是個模糊概念,沒有一個確定的界限和標準通常,我們說:要使某項指標達到某個值附近,或達到某一范圍,或越小越好等等實際上,都說的是目標函數的模糊性另外,由于目標函數是設計變量的函數,當考慮了設計變量的模糊性時,目標函數也必然是模糊的"模糊優化的約束條件,仍然是限制設計變量取值的條件,也即是設計方案所必須滿足的條件"這些約束條件.
2. 拓撲優化方法
拓撲優化設計是現代創新設計領域中的重要核心技術與定量設計方法,是傳統的尺寸設計和形狀設計的擴展與延伸它的基本原理是在給定材料重量的條件下,通過優化設計與數值求解過程獲得具有最大剛度的結構布局形式及構件尺寸自1988年丹麥學者Bnedsoe與美國學者Kikuhci提出結構拓撲優化設計基本理論以來可以說近二十年間結構設計領域發生了革命性的變化"基于結構設計要求的剛度一重量一振動多準則優化,研究使用保凸近似與凸規劃建立快速有效極大極小值優化算法以及通用非線性廣義加權法隊將凸規劃對偶求解算法與結構多目標優化設計相結合并應用于拓撲優化設計該研究方向目前已成為國際工程結構與產品創新設計領域的研究熱點"目前拓撲優化設計方法作為一項關鍵技術已應用于衛星!飛機!汽車的關鍵承力結構,薄壁件結構的加強筋,布局設計以及微機械系統(MEMs}!柔性機構布局設計等多個領域因此從軍事應用及國防需求前景上講,拓撲優化設計方法具有直接而廣泛的應用價值
3.多目標協調優化
1994年,Kroo與Balling!sobieski等人提出了協調優化(eo),1997年,工甲peta和Rneuad將該方法修正后用于解決多目標優化問題并對該方法的三種不同的版木做了比較"這種方法的中心思想是:把多目標問題劃分成一個個的次問題,然后逐步優化,直到最終得到優化解"
4.模糊優化方法
1992年,Allne探討了一種能夠非常有效地求解分層設計問題的模糊優化方法,顯示了該方法解決綜合優化設計問題的優點該方法就是利用模糊集理論,構造目標函數!約束函數和設計變量的隸屬函數,進而轉化為單目標函數進行優化考慮模糊因素的設計問題有以下好處:1使用模糊關系描述某此問題比確定性描述更準確;o考慮問題的模糊性能有效地拓展求解空間;
5.隨著優化設計的深入,