论文题目：基于蒙特卡罗模拟的水电工程补充定额编制方法及应用研究
摘要：水电工程造价作为评判水电工程价格的社会尺度,对水电工程前期立项、后期建设具有举足轻重的作用。水电工程造价编制的准确与否,与水电工程定额关系甚为密切。十一五至十三五时期,随着全国水电装机规模的不断扩大,水电建设科技持续进步,四新技术不断涌现,现行的水电工程定额子目设置不能如实反映项目施工工艺特征和资源消耗情况,不利于水电项目前期投资决策和实施过程中的单价编制。因此依托水电工程已建或在建项目,开展补充定额的编制和研究,一直是行业定额管理部门积极推动和倡导的基础性工作。论文采用文献查阅和案例分析相结合,专家调研和现场观测相结合的研究方法,全面梳理了补充定额编制常用的两类方法,通过两个补充定编制案例,分析总结出传统定额编制方法存在的局限性以及当前定额编制存在的困难和问题。在分析总结各类编制方法优缺点基础上,研究提出一种新的补充定额编制方法——蒙特卡罗模拟方法编制补充定额。并以河北丰宁抽水蓄能电站导井施工为例,利用该算法模型,分析提出大直径机钻导井补充定额,为后续类似工程开展相关研究工作提供参考。本文主要研究内容及成果如下:（1）论文通过查阅水利、水电、交通等行业定额编制相关文献,对工时研究法、经验统计法等两类定额编制方法进行系统研究,针对定额原始数据异常值产生原因及影响,重点对莱以特,格拉布斯和狄克逊3种粗大误差判别准则进行分析比较,在满足定额编制精度要求的前提下,提出了合适的误差处理方法获取补充定额基础数据。（2）论文通过剖析四川去学和山东沂蒙两个水电项目定额编制案例,发现传统定额编制方法很难满足时代发展的要求,一方面传统方法需要花费大量人力物力,且编制周期较长。另一方面,施工企业忽略定额编制人员的配置和资料的积累,传统方法缺乏详实的实践资料。因此研究新形势下水电工程补充定额的编制方法极为迫切和必要。（3）建立了蒙特卡罗模拟水电工程补充定额编制模型。论文在前面学者研究的基础上,从水电建筑工程定额编制方法研究课题上汲取经验,着重研究有限样本数据情况下补充定额编制问题。提出利用蒙特卡罗模拟技术通过已有的有限样本预测整体消耗量的设想,在分析蒙特卡罗模拟技术基本思想和误差改进方法基础上,建立了基于蒙特卡罗模拟水电工程补充定额编制模型。（4）实例验证与分析。以河北丰宁抽水蓄能电站地质资料和施工资源配置为基础,运用本文建立的模型对反井钻机机械台时消耗量进行模拟,并分析模拟结果的精度,一方面验证所建立的蒙特卡罗定额编制模型的合理性和方法改进的可行性;同时利用该算法模型,计算各工序主控机械台时消耗量,分析并提出了大直径机钻导井施工各项资源消耗量。（5）通过理论分析和实例验证发现,将蒙特卡罗模拟技术运用到补充定额编制工作中是合理可行的。蒙特卡罗模拟技术可以利用已知的有限样本数据预测整体的消耗量,有效减少定额观测的工作量,大大提高定额编制效率,切实解决当前定额编制中广泛存在的“小样本、贫信息”问题。此外,研究表明蒙特卡罗模拟方法的误差可以通过减小样本标准差σ或方差σ~2来改善,对提高模拟数据精度是有效的。因此基于蒙特卡罗模拟技术编制水电工程补充定额,相对传统定额编制方法,具有一定的经济性、前瞻性和可操作性,是一种快速有效的定额编制方法,值得进一步探索和实践。
关键词：蒙特卡罗模拟;水电工程;定额编制方法;反井钻机
学科专业：工程管理（专业学位）
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外定额发展和应用现状
1.2.2 国内定额研究发展历程
1.2.3 国内定额编制方法研究现状
1.3 研究内容、方法与思路
1.3.1 研究思路及主要内容
1.3.2 研究方法和技术路线
1.4 预期成果及创新点
1.4.1 论文预期成果
1.4.2 创新点
2 水电工程施工补充定额编制及原始数据误差处理
2.1 定额编制基本理论
2.1.1 工程定额的概念
2.1.2 定额水平的概念及内涵
2.2 施工定额的编制
2.2.1 施工定额的编制程序
2.2.2 人工补充定额编制
2.2.3 机械补充定额编制
2.3 补充定额编制常用方法
2.3.1 用工作时间研究的方法编制补充定额
2.3.2 用经验统计定额资料编制补充定额
2.4 定额原始数据的来源
2.5 原始数据特点
2.6 原始数据的误差及处理
2.6.1 观测数据的误差
2.6.2 误差的分类及性质
2.6.3 粗大误差的判别及剔除
2.6.4 3种判别准则的比较
2.7 本章小结
3 水电工程补充定额编制存在问题及改进研究
3.1 现行水电工程定额使用情况
3.2 水电工程补充定额编制实践案例分析
3.3 水电工程补充定额编制存在问题分析
3.3.1 传统水电定额编制方法本身存在着一定的局限性
3.3.2 水电工程建管模式变革加剧传统定额编制方法的局限性
3.3.3 定额站工作经费没有稳定来源,行业相关人员实操经验不足
3.4 补充定额编制方法改进研究
3.5 本章小结
4 基于蒙特卡罗模拟水电工程施工定额编制模型研究
4.1 蒙特卡罗模拟基本思想
4.1.1 蒙特卡罗模拟基本原理
4.1.2 蒙特卡罗模拟理论基础
4.1.3 蒙特卡罗模拟算法的基本思路
4.2 蒙特卡罗模拟计算结果误差和使用注意事项
4.2.1 蒙特卡罗模拟算法的误差及收敛性
4.2.2 蒙特卡罗方法使用注意事项
4.3 建立水电工程补充定额的蒙特卡罗模拟算法模型
4.3.1 原始数据资料的搜集和整理分析
4.3.2 建立概率分布函数模型
4.3.3 分析拟合数据概率分布并检验
4.3.4 按消耗量数据的概率分布进行抽样
4.3.5 蒙特卡罗模拟结果与精度分析
4.3.6 蒙特卡罗方法的误差与改进
4.4 本章小结
5 实例分析
5.1 案例背景介绍
5.1.1 反井钻机钻井技术在水电工程的应用
5.1.2 依托项目工程概述
5.1.3 反井钻机施工工艺及施工工序
5.1.4 定向钻施工高精度导孔
5.1.5 反井钻机施工导井
5.2 大直径反井钻机钻导井补充定额编制
5.2.1 补充定额编制准备工作
5.2.2 原始数据资料收集和整理
5.2.3 异常值的判别与剔除
5.2.4 分析数据频率拟合概率分布
5.2.5 建立经验公式降低模拟技术误差
5.2.6 利用MATLAB软件进行数据模拟
5.2.7 模拟结果精度分析
5.2.8 确定反井钻机钻导井补充定额资源消耗量
5.3 本章小结
6 结论与建议
6.1 本文的主要工作和研究成果
6.2 存在问题及建议
致谢
参考文献