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谈到工程造价的管理和控制,我们便习惯地想到是工程预决算,确实,就目前的体制和现实而言,工程造价的管理和控制工作就是预决算,即预决算人员根据已经确定的施工图计算工程量、套用定额、计取费用(施工图预算),或在施工结束后根据图纸和施工组织设计以及现场施工签证记录等资料编制竣工决算。这固然是必要的,有用的,但我们也要看到,当预决算人员编制施工图预算或竣工决算时,建设方案和设计图纸都已经确定了的,而施工是以按图施工为原则,那么这时预决算人员所做的工作只是计算设计变更所产生的费用变化以及防止高估冒算,而假如项目在经济上是不合理的,决策存在失误;假如设计方案在技术上不可行或者不是最优,则预决算人员无能为力,也就是说现行体制下,预决算人员的工作只是事后算帐,只能消极地反映已完工程量,只能被动地反映设计和施工,这显然是片面的,不够的,我们必须对建设项目工程造价进行全过程监控。
一个建设项目从酝酿、规划、设计到建成投产包括以下程序:即项目建议书阶段、可行性评估阶段、设计阶段、施工阶段、竣工验收阶段以及后评估。相应地,工程造价的确定与工程建设阶段性工作相适应,一般分为以下几个阶段:在项目建议书和可行性研究阶段编制投资估算,在初步设计阶段编制设计概算,在施工图设计阶段编制施工图预算,对以施工图预算为基础招投标的工程,承包合同价也是以经济合同形式确定的建安工程造价;在工程实施阶段要按承包实际完成的工程量,以合同价为基础,同时考虑物价上涨所引起的造价提高,考虑到设计中难以预计而在实施阶段实际发生的工程和费用,例题确定估算价;在竣工验收阶段,全面汇集在工程建设过程中实际花费的全部费用,编制竣工决算,如实体现该建设工程的实际造价。
"四算两价"互相关联,前者制约后者,后者补充前者。
所谓建设工程造价的管理与控制,就是在投资决策阶段、设计阶段、建设项目承包阶段和建设实施阶段把建设工程造价的发生控制在批准的造价限额以内,随时纠正发生的偏差,以保证项目管理目标的实现,以求在各个建设项目中能合理使用人力、物力、财力,取得较好的投资效益和社会效益。
二、投资决策阶段工程造价控制的重要性
在建设项目投资决策阶段,项目的各项技术经济决策,对建设工程造价以及项目建成投产后的经济效益,有着决定性的影响,是建设工程造价控制的重要阶段。
作为工程造价管理人员在决策阶段应编制可行性研究报告,并对拟建项目进行经济评价,选择技术上可行、经济上例题的建设方案,并在优化建设方案的基础上,编制高质量的项目投资估算,使其在项目建设中真正起到控制项目总投资的作用。
决策阶段影响工程造价的主要因素有:1、建设标准水平的确定。2、建设地区的选择。3、建设地点(厂址)的选择。4、项目的经济规模。5、工艺评选。6、设备选用。
在我国社会主义建设实践中,常有一些不顾客观规律,忽视对项目决策过程中的经济评价,导致提高成本、降低效率,影响项目应有的投资效益和社会效益。
如建设地区的选择,有一个基本原则,即靠近原料、燃料和消费地的原则。这样在项目建成投产后,可避免原料、燃料和成品的远途运输,减少费用,降低成本;可缩短运输距离,减少流通时间,加快资金周转,有利于企业经营,而五八年建成投产的湖南某大型钢铁企业,其主要原材料铁矿石须从海南运来,大大增加了运输成本,也给运输部门增加了压力,影响了企业的经济效益和社会效益。
又如项目的经济规模,规模经济标准是指产品的合理生产批量,一些产品的生产在一定条件下呈"收益递增"的经济现象,即随生产批量的扩大,单位成本降低,收益上升。
在我国,长期以来一些宜于发挥规模效益的产品生产企业数目过多,生产规模小,集中度低,企业之间缺乏合理的专业化分工与协作,使得资源配置长期处于低水平状态。不少地方与企业,不顾经济规模和布局的合理性,重复引进,重复建设,使项目投资和资源严惩浪费;有些行业众多企业低水平重复建设,使项目投资和资源严重浪费;有些行业众多企业低水平重复建设,使项目投资和资源严重浪费;有些行业众多企业低水平重复建设,低水平竞争,打内战,这极不利于民族工业发展,不利于国际惯例接轨,不利于参与世界经济大循环,在全球经济一体化,中国加入世贸组织近在眉睫的今天,这样的问题尤其突出。
一个建设项目若出现前期决策失误,则不管后期建设实施阶段造价管理如何努力,也无法弥补其损失。而在我国现代化建设中,这样的例子不是太少。而是很多。如广州的标致汽车和乙烯工程即由于投资决策失误,项目亏损,造成直接经济损失分别达120亿和80亿元。有人建议在广州市建设一个"标致·乙烯·200亿"纪念碑,以给投资决策者高呼警钟,这200亿元既是学费,就真正起到学费的作用。
三、设计阶段工程造价控制的重要性
在项目作出投资决策后,控制工程造价的关键就在于设计。设计是在技术和经济上对拟建工程的实施进行全面的安排,也是对工程建设进行规划的过程。技术先进、经济合理的设计能使项目建设缩短工期、节省投资、提高效益。据西方一些国家分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,而这1%以下的费用对工程造价的影响度却占75%以上。因为对于一般建设工程,材料和设备选用占工程成本50%以上,而在设计阶段建筑形式、结构类别、设备和材料的选用已经确定,在建设后期实施阶段,对工程造价的影响很小(10%以下)。由此可见,设计质量对整个工程建设至关重要。
同一建设项目,同一单项单位工程,可以有不同的方案,从而有不同的造价,因此,有必要在满足功能的前提下,做多个方案,通过技术比较、经济分析和效益评价,选用技术选进适用、经济合理的设计方案,即设计方案的优化过程。
设计方案优化常采用价值工程又称价值分析法,即在满足功能或尽可能提高功能的前提下尽可能降低成本,其公式如下:
V=F/C
式中:V-价值系数
F-功能系数
C-成本系数
一切发生费用的地方都可应用价值工程,工程建设需大量投入人、财、物,因而价值工程在工程建设方面大有可为。作一种相当成熟而又行之有效的管理方法,价值工程在许多国家的工程建设中得到广泛运用。例如,美国1972提对俄亥俄河拦河坝的设计进行了严密的分析,从功能和成本两个角度综合考虑,提出了新的改进设计方案,把溢洪道闸门的高度增大,使闸门的数量从17扇减为12扇,同时改进了闸门施工用的沉箱结构,在不影响水坝功能的可靠性的前提下,节约筑坝费用1930万美元。而用于请专家进行价值工程分析的费用只有1.29万美元,取得了1美元收益近1500美元的成果。
在工程设计阶段正确处理技术与经济的对立统一关系,是控制项目投资的关键环节,设计人员和造价管理人员必须密切配合,作好多方案的技术经济比较,在降低和控制项目投资上下功夫,工程造价管理人员在设计过程中应及时对项目投资进行分析对比,反馈造价信息,能动地影响设计,以保证有效地控制投资。
1.1建设工程造价结算审核的内容。首先,按照施工前所签订的合同及图纸进行工程量的核算。工程量的核算与造价有着直接的关联,如果出现工程量计算过大则必然会增加建设方的成本,因此在具体的核算工作中必须以合同为准,如果因承包方自身的原因未按照图纸进行施工而导致工程量加大可以不予理会,如果不是则需要按照实际的施工图纸进行计算。同时需要全面的分析因图纸变动造成的工程量增加问题,工作人员可以通过系统性文件的查阅来证实是否得到建设企业的同意,是否在合同允许的范围内,然后在进行科学的计算;其次,合同价格的审核。在建设工程施工合同的引导下,以合同中标注的计算方式为准,确保造价结算审核的有效性;第三,建设工程中的支出审核。在进行造价结算审核的过程中,必须进行计算方式及材料单价的核实,更多的参考原始文件资料的定价,避免重复计价等现象出现。1.2建设工程造价结算审核的重要性。受建设工程自身特性的影响,在大量的资金、物资及人力的投入下,必须通过强有力的结算审核来保障建设企业的自身利益。正是因为其自身具备的较强特性,因而对于建设工程造价结算审核人员的要求比较高,除了较强的专业技能之外,还需要审核人员充分的了解建设工程的具体流程,同时还应保障工作人员就具有较强的职业素养。作为建设工程验收工作中的重要组成部分———造价结算审核需要按照合同进行责任的落实与资金支出状况的核算,这对于建设企业与施工企业都是至关重要的,需要在具体的工作中得到重视和保障。
2建设工程造价结算审核存在的不足及缘由
2.1造价结算审核存在的不足。随着建筑事业的发展,各种技术均得到了全面的改进,但是相关的造价定额并未得到及时的改进,致使建设工程的造价结算审核工作存在些许的滞后,这也在一定程度上制约了造价全程化及动态化的发展。同时,部分承包商为了攫取较高的利益虚报工程量、隐瞒减少工程量等现象频频出现,因此给造价结算审核工作造成较大的影响。2.2建设工程造价结算审核出现问题的缘由。首先,建设工程所聘请的造价团队能力不足,大大的降低了整个造价工作的可行性;其次,工程合同部分措辞不准确,致使承包商与核算单位有机可乘,因而出现了种种不利的现象;第三,现场管理工作的不严谨。现场管理对于施工的重要性是不言而喻的,但是部分管理人员由于自身能力的不足,因而在工程量增加的申报及审批工作中把握的不全面,致使部分签证工作不规范;第四,结算审核工作的不足。工程量计算的重叠、定额套算的误差较大、合同中各种建筑材料规格及质量的不清晰等,都会引发造价结算审核工作中出现种种问题。
3建设工程造价结算审核控制的有效方法
3.1工程结算审核的重点内容。首先,工程结算的进行必须依照相关的规定来进行编制,如国家或地方的定额计算及费用标准,确保造价结算审核工作的有效性。同时还需要确保各项报告及施工材料的完整性,如施工中的设计图纸、合同、变更材料等,在这些材料的分析及计算下保障结算审计工作的实用性。其次,全面的核实承包商所提供的文件资料及其落实情况。如承包商所提供的验收材料是否完整、手续是否齐全、工程量的计算是否合理等,同时还要核实建设施工中所使用的材料、设备等消耗情况,是否存在以次充好等不利行为,以此来保障建筑施工的质量及结算审核工作的有效性。3.2工程结算审核的有效方法。1)分组计算审查法。以小组为单位将建设工程的各个项目进行区分,将联系较为密切的项目进行统一审核,选取建设工程中几个极具代表性的项目进行计算,并以此为基准进行其他工程项目的计算和审核,这样可以有效的提升工程量核实工作的有效性及准确性。2)全面审核法。需要审核人员按照施工的设计进行全面的计算,获取建设工程的全部工作量,然后比对承包商提供的验收材料,将一些有出入的地方进行逐个的排查,从而逐步的将结算审核工作落实下去。3)重点审核法。这种方法类同于全面审核法,其与全面审核法之区别仅是审核范围不同而已。该方法有侧重地、有选择地根据施工图计算部分价值较高或占投资比例较大的分项工程量。4)分析对比审核法。该方法是在总结分析预结算资料的基础上,找出同类工程造价及工料消耗的规律性,整理出用途不同、结构形式不同、地区不同的工程造价、工料消耗指标。然后,根据这些指标对审核对象进行分析对比,从中找出不符合投资规律的分部分项工程,针对这些子目进行重点审核,分析其差异较大的原因。5)常见病审核法。由于预算人员所处地位不同,立场不同,则观点、方法亦不同。在预算编制中,不同程度地出现某些常见病。由于常见职业病范畴具有普遍性,审核施工图预算时,可根据常见病线索而摸瓜,剔除其不合理部分,补充完善预算内容,准确计算工程量,合理取定定额单价,以达到合理确定工程造价之目的。6)相关项目、相关数据审核法。施工图预算项目众多联系紧密。只要我们认真总结、仔细分析,就可以摸索出它们的规律。我们可利用这些规律来审核施工预算,找出不符合规律的项目及数据,如漏项、重项、工程量数据错误等,然后,针对这些问题进行重点审核。3.3健全建设工程结算审核的制度与团队的建设。制度的存在与健全是为了更好的保障各项工作的有序进行,因此,需要立足建设工程自身的实情,有计划性的进行相应制度的健全,做好科学的统筹及计算,以此来提高建设工程造价工作的预见性,在信息技术的支持下提高其结算审核工作的有效性。重视造价人员的培养,在系统性知识的引导下更好的保障造价结算工作的进行,同时,专业性较强的造价团队在工作中会非常重视日常资料的搜集及管理,以保证造价结算审核工作的顺利开展。工作人员自身也要不断的积累工作经验,从根本上提高造价结算审核工作的质量。加强建设单位对于造价结算审核的重视程度,并且在具体的工作中进行全力的配合,做好日常的施工管理及文件资料的整理,以便于为建设工程后期的结算审核提供充足的材料。同时重视造价人员的培养,除了较强的专业技能之外,还需要定期的进行职业素养的培训,严格的做好施工中的管理,规范化与标准化的施工是其实现造价管理的重要保障,定期的深入施工一线调查施工进度及质量检查,从而确保建设工程造价结算审核工作的有序进行。
作者:杨成钢 单位:广西众益工程造价咨询有限公司
参考文献
关键词:工程造价;有效控制;建设项目
前言
工程项目造价管理主要目的就是对于项目工程造价进行科学合理的控制。建筑工程对于工程造价有效控制,是基建筑工程施工质量的基础质量,在工程设计阶段。决策极端及建设阶段所需要应用的资金成本进行控制,保障建筑工程施工建设所需要的资金在标准之内,科学合理分配建筑工程在每一个施工阶段内所具有的资源,在保证工程质量的情况之下,提高建筑工程社会效益及经济效益。
一、建筑工程造价控制过程中所存在的问题及原因
1.建筑工程造价并没有创建共享平台
目前,我国建筑工程造价管理资料在收集及整合过程中所涉及到的制度尚未建设完善。对于工程造价人员而言,建筑工程在竣工之后所具有的资料,对于今后造价工程开展都居于重要意义。我国现在该部分资料共享程度有限,大部分资料都是在工程造价人员手中,工程造价人员掌控者建筑工程造价有关资料,相互之间并不沟通学习,进而造成严重的资源浪费。
2.工程计量方面与工程真实造价不符合
正常情况下,工程计量都是在建筑工程竣工完毕之后,监理部门对于工程施工质量进行确认,工程施工建设数量与工程施工情况相吻合,监理部门就会签证计量,这样建筑工程就能够到项目有关进行签署。但是在建筑工程实际管理过程中,正常情况下都是有建筑单位来选择项目部门,进而对于项目开展管理工作,项目部门内部分工作人员逼该不会按照部门管理要求开展有关工作,作为违法行为,提前为施工单位签署计量,这样就无法客观反应出工程建设活动的实际情况,对于工程造价也失去了有效的控制[1]。
3.工程造价控制的管理机构数量较多
工程造价与很多部门之间都有着十分紧密的关联,例如施工单位、建设单位等等,这个部门态度对于工程造价具有十分显著的影响,这样就造成工程造价更加难以控制。建筑工程施工建设就是将设计图纸上面的内容转变成为实际建筑,整个施工阶段都能够为建筑工程造价提供最原始的数据资料,进而保证对于工程造价进行科学合理的控制。因此在工程施工建设极端,工程造价单位就应该对于签证严格掌控。建筑工程施工建设时间较长,在整个施工建设过程中就需要对于签证详细记录,这些信息全部都是在建筑工程竣工之后,结算的凭据。工程造价部门在实际工作过程中,严谨施工团队以任何借口以少报多[2]。
二、实施建设工程造价的有效控制策略
1.控制建设项目决策阶段
建设项目决策阶段主要指的是在对于投资方案进行选择及决定的过程,在该阶段内需要将不同投资方案进行比较选择,进而在众多投资方案内选择出最佳的方案。建筑工程造价工作涉及到建筑工程整个流程,其中项目施工建设之前的投资及设计是工程造价控制的主要阶段。根据有关统计分析,建筑工程设计费用在建筑项目工程造价内所具有的影响十分显著,起到着关键作用。但是我国建筑工程造价控制中,对设计阶段的费用控制水平较低,主要集中在工程施工建设阶段上面,这种控制方式虽然具有一定成效,但是所需要的时间及精力都较多,并且效果也并不显著。想要对于建筑工程造价有效控制,就需要将造价控制重点放在项目策划及设计阶段。在对于项目策划及设计造价控制中,主要需要考虑两个因素,分别是成本及规模。这两个因素对于建设方而言十分关键,对于建筑项目投资控制具有直接性影响。建筑企业想要提高造价控制水平,就需要开展深入性研究,从多个方面对于建设方案进行分析,根据项目竣工之后所能够获得的经济效益,对于建筑工程造价进行合理预算[3]。
2.控制设计阶段造价
投资者将前提设想转变为现实,这个阶段就是设计阶段。在设计阶段内,对于工程造价控制具有重要作用,设计方案要是科学合理,就能够有效降低建筑工程在实际施工建设过程中出现重大改变的情况,这样也就能够对于工程造价进行有效控制。工程监理部门要是参与到工程设计阶段工作之中,能够有效将设计阶段所存在的问题及时发现,并且有效解决。建筑工程在实际施工建设过程中,开展工程造价控制,所能够节约的成本仅仅是一少部分,但是要是能够对于设计阶段进行工程造价控制,所能够节约的成本就将很多很多。建筑工程在设计过程中,监理部门会根据已经设计的图纸进行阐述,按照业主对于工程建设的实际需求,开展建筑工程成本计算。设计阶段也就表示前提的设想并没有在实际生活内落实,在这个阶段内要是能够对于建筑工程造价进行有效控制,就能够有效防止建筑工程在实际施工建设中出现更改情况,保证建筑工程按照提前所设计出来的图纸施工建设,这样就减少由于设计方案修改,所增加的经济成本。因此,在设计阶段内,建筑工程设计图纸设计越仔细越好[4]。
三、结论
简而言之,建筑工程造价的有效控制是一个动态的工作,需要在建筑工程每一个环节之内都进行有效控制。想要提高建筑工程造价控制水平,提高资金使用效率,在保证建筑工程施工建设情况之下,降低建筑工程成本,就需要保证建筑工程造价得到科学合理的控制。建筑工程造价的有效控制不仅仅能够降低工程成本,还能够对于建筑单位进行有效监督,充分发挥出人力、物力及财力资源,获得最高的社会效益及经济效益。
参考文献:
[1]张骞.建筑工程造价有效控制的途径浅析[J].改革与开放,2010,20:67.
[2]曾三元.论建筑项目工程造价的有效管理与控制[J].建筑监督检测与造价,2010,10:47-50.
[3]张雪瑞.论建筑项目工程造价的有效控制[J].山西建筑,2012,11:250-251.
关键词:海洋工程结构多目模糊优化
中图分类号:K928.44 文献标识码: A
一、多目模糊优化背景与发展历史
1. 模糊优化设计的背景
是造价最低,或是达到某一专项目标,或是同时达到几项目标但在设计过程中,时常会遇上大量的模糊概念,如/重量不超过...0!/体积不大于...0等等由于缺乏处理手段和方法而把这些概念当成确定性量来对待,这样把设计的约束条件和目标函数人为简单化,以至于设计结果不符合要求随着设计学的发展,大量的模糊信息需要定量描述,使设计达到真正的优化目的"在普通优化的基础上引入模糊数学,建立在模糊集理论基础上的模糊优化设计方法产生了模糊优化设计为解决具有上述模糊概念的优化问题提供了可行的方法和有效的手段模糊优化设计的概念首先是别尔曼和扎德提出来的,提出的背景主要有以下几个方面:(l)事物间的差异中介过渡给事物带来模糊性;对事物研究的定量化会遇上大量模糊因素:所研究的事物涉及多方面的模糊因素;以及在计算机应用领域中会考虑对模糊信息的识别和处理等等"这些都会给优化设计带来大量的模糊因素,导致模糊优化问题的出现(2)对于一项工程设计会发现设计比分析涉及的因素更多,尤其是人文因素例如,一种新产品的设计,不仅要满足工作要求和技术性能指标,而且经济!可靠!使用条件性也是不可忽视的因素其实,优化设计的发展也是向多方面发展,已经打破了原先只在物理!几何性质上做文章的格局当今社会的发展以人为本,在理工科高等教育中加强人文知识教育也是为了使理工科研究不能脱离人文,所以人文因素已经渗透于整个设计过程"人文因素的模糊性是优化设计遇到的主要问题,必会产生模糊优化的问题显然,模糊优化设计的产生是优化设计领域的一次革命,大大地促进了优化设计的发展,为解决优化设计中出现的问题提供了理想的方法。
2模糊优化设计的产生和发展历史
随着科学与科学研究的发展,从物理发展到事理,从物态进展到事态的研究,传统的经典数学已显得苍白无力,或者说过去那些与数学毫无糊数学诞生于1965年,美国加利福尼亚大学控制论专家查德教授(LA.zdahe)发表了著名论文-下uzyzsets0(模糊集合),提出模糊集合的思想,给出模糊现象的模型!模糊问题的定量表示方法及数学处理方法"他指出,刻画一个模型集合时,不必指明哪些元素属于它,哪些元素不属于它,只需对给定范围内的各元素确定一个"到1之间的实数,用它表明这个元素以多大程度属于这个集合,这个数就叫作该元素对这个集合的隶属度"例如,30岁的人肯定不算老年,他对/老年人0这个概念的隶属度为仇50岁的人属于/老年人0的程度近于0.5;70岁的人为老年人,他对/老年人0的隶属度为1"这说明/中年0和/老年0的概念是相互粘连的,它们之间没有一条绝对分明的界限,而是有一个连续过渡的过程"查德正是用隶属度这个概念表现处于中介过渡的事物对差异一方的倾向程度,这就是他创立模糊集合论时提出的新思想"模糊集合论把原来某元素对于集合要么/属于0,要么/不属于0的确定性关系,推广到元素对于集合按/一定程度0/属于0或/不属于0的确定关系(即在一定程度上/属于0或/不属于,.)以此就标志了模糊理论的产生,模糊数学就是从数学上来刻画和研究客观世界中存在的模糊量,即从量上来描述模糊现象,并以之为突破点建立了研究模糊现象的基本理论模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学所谓模糊性,是指客观事物在中介过渡时呈现的概念划分上的不确定性,即/亦此亦彼0性客观世界中存在着大量的模糊性现象,它们很难找到明确的界限,这样的概念叫做模糊概念模糊概念不是不科学的概念,它大量地存在于物理学!化学和生物学中,在经济和人文科学中表现尤为突出,人脑的识别!判断以及概念的形成过程都具有模糊性为了描述模糊概念,满足各门学科的数学化!定量化要求,这就是模糊数学产生的思想基础"随着模糊数学的诞生,一种全新的模糊论方法学也就发展起来了"模糊论是建立在(l)事物的不确定性(随机性和模糊性);(2)广义设计中的模糊性,即定量地研究从狭义设计到广义设计中,必然要遇到大量的模糊概念:(3)复杂化和精确化之间的矛盾"模糊数学由于打破了形而上学的束缚,即认识到事物的/非此即彼0的明晰性形态,又认识到事物的/亦此亦彼0的过渡性形态,因此模糊理论的产生就在数学领域本身以及许多的实用领域里得了广泛迅速的发展和应用模糊理论是在模糊数学基础上发展起来的一门新学科,经过近些年来的发展,己经形成为一门新的应用技术学科,到20世纪90年代,己经形成了具有完整体系和鲜明特点的模糊拓扑学!框架日趋成熟的模糊随机数学!模糊分析学以及模糊逻辑理论,并渗透到各个学科领域,如:人工智能!管理信息!机械制造!自动化控制等等,应用相当广泛。
二、多目模糊优化设计优点:
(1)优化设计方法能够加速设计进度,节省工程造价优化设计与传统的结构设计相比较,一般情况下,对简单的构件可节省工程造价的3一5%,对较复杂的结构可达10%,对新型结构可望达2000/(2)结构优化设计有较大的伸缩性作为优化设计中的设计变量,可以从一两个到几十,上百个"作为优化设计的工程对象,可以是单个的构件,整个建筑物甚至建筑群设计者可以根据需要和本人的经验加以选择0的大小,为设计者进一步改进结构设计指出方向"(4)某些优化设计方法(如网格法)能够提供一系列可行设计直至优化设计,为设计者决策时提供方便(5)设计者能够利用优化设计方法进一步贯彻设计意图"例如在钢筋混凝土结构的优化设计中,若设计者在设计中想相对的少用些钢筋,多用些水泥,只要修改一下目标函数就可以了"
三、多目模糊优化设计
1.多目模糊优化设计
具体说来,就是给出该问题的数学模型"模糊优化的数学模型和普通优化的数学模型一样,也是从设计变量,目标函数和约束条件这三方面给出的模糊优化的设计变量,仍然是决定设计方案的!可由设计人员调整的!独立变化的参数它们或者是决定形状大小的几何参数,或者是决定结构性能的物理参数"这些参数,过去都视为确定性的,但严格说来,大多具有不同程度的模糊性"如结构设计中的动载系数,抗震设计中的地震烈度,动态设计中的阻尼参数等它们很难由一个确定的值来给出,都有一个从完全是到完全非的中介过渡过程,都具有不同程度的模糊性模糊优化的目标函数,仍然是衡量设计方案优劣的某一个指标(单目标函数)或某几个指标(多目标函数)/优0和/劣0本身就是个模糊概念,没有一个确定的界限和标准通常,我们说:要使某项指标达到某个值附近,或达到某一范围,或越小越好等等实际上,都说的是目标函数的模糊性另外,由于目标函数是设计变量的函数,当考虑了设计变量的模糊性时,目标函数也必然是模糊的"模糊优化的约束条件,仍然是限制设计变量取值的条件,也即是设计方案所必须满足的条件"这些约束条件.
2. 拓扑优化方法
拓扑优化设计是现代创新设计领域中的重要核心技术与定量设计方法,是传统的尺寸设计和形状设计的扩展与延伸它的基本原理是在给定材料重量的条件下,通过优化设计与数值求解过程获得具有最大刚度的结构布局形式及构件尺寸自1988年丹麦学者Bnedsoe与美国学者Kikuhci提出结构拓扑优化设计基本理论以来可以说近二十年间结构设计领域发生了革命性的变化"基于结构设计要求的刚度一重量一振动多准则优化,研究使用保凸近似与凸规划建立快速有效极大极小值优化算法以及通用非线性广义加权法队将凸规划对偶求解算法与结构多目标优化设计相结合并应用于拓扑优化设计该研究方向目前已成为国际工程结构与产品创新设计领域的研究热点"目前拓扑优化设计方法作为一项关键技术已应用于卫星!飞机!汽车的关键承力结构,薄壁件结构的加强筋,布局设计以及微机械系统(MEMs}!柔性机构布局设计等多个领域因此从军事应用及国防需求前景上讲,拓扑优化设计方法具有直接而广泛的应用价值
3.多目标协调优化
1994年,Kroo与Balling!sobieski等人提出了协调优化(eo),1997年,工甲peta和Rneuad将该方法修正后用于解决多目标优化问题并对该方法的三种不同的版木做了比较"这种方法的中心思想是:把多目标问题划分成一个个的次问题,然后逐步优化,直到最终得到优化解"
4.模糊优化方法
1992年,Allne探讨了一种能够非常有效地求解分层设计问题的模糊优化方法,显示了该方法解决综合优化设计问题的优点该方法就是利用模糊集理论,构造目标函数!约束函数和设计变量的隶属函数,进而转化为单目标函数进行优化考虑模糊因素的设计问题有以下好处:1使用模糊关系描述某此问题比确定性描述更准确;o考虑问题的模糊性能有效地拓展求解空间;
5.随着优化设计的深入,