基于計算機視覺技術(shù)的建設(shè)項目監(jiān)管機理及方法研究.pdf

1、我國的建設(shè)行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)增長態(tài)勢。在“十一五”期間，2010年，全國具有資質(zhì)等級的總承包和專業(yè)承包建設(shè)企業(yè)完成總產(chǎn)值95206億元，全社會建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)增加值26451億元?！笆晃濉逼陂g，建設(shè)行業(yè)增加值年均增長20.6％，超過“十一五”規(guī)劃的發(fā)展目標。建設(shè)行業(yè)在高速發(fā)展的過程中，也面臨著一系列的問題，這要求政府加強對建設(shè)行業(yè)的監(jiān)管。對建設(shè)行業(yè)進行監(jiān)管的一個核心點是對建設(shè)項目的監(jiān)管，因為建設(shè)項目是構(gòu)成建設(shè)行業(yè)的實體，是各參與方的一個重要交互

2、點。在國民經(jīng)濟中，政府主導的固定資產(chǎn)投資起著重要的支撐作用。對政府投資建設(shè)項目的監(jiān)管，又對國民經(jīng)濟的良性發(fā)展具有重要意義。中國中央政府先后在2009年和2011年分別出臺了《工程建設(shè)領(lǐng)域突出問題專項治理工作實施方案》和《工程建設(shè)領(lǐng)域項目信息公開和誠信體系建設(shè)工作實施意見》，對建設(shè)項目全過程中的具體問題進行較為系統(tǒng)的規(guī)定和建議。其主要內(nèi)容包括:從項目前期的決策、土地征收、城鄉(xiāng)規(guī)劃、招標投標，到項目執(zhí)行期間的工程進度、資金使用、施工質(zhì)量、安

3、全文明、環(huán)境保護等方面的具體監(jiān)管措施;建立項目后評價體系、信息公開體系、信用體系、責任追究的建議。但是目前對這些問題的監(jiān)管尚沒有針對基本主體，即建設(shè)項目的成系統(tǒng)的理論和技術(shù)框架。
　　針對這些問題，本文第2章在綜述前人研究成果的基礎(chǔ)之上，研究了基本問題及其背后的支配規(guī)律;本文第3章以創(chuàng)新的過程視角結(jié)合隨機過程與演化博弈理論研究了對建設(shè)項目進行過程監(jiān)管的機理;本文第4章探討了以高分辨率遙感圖像和計算機視覺技術(shù)作為基本監(jiān)管技術(shù)在本文基

4、本研究問題上的適應(yīng)性;本文第5章提出了基于工程表觀視覺過程特征的建設(shè)項目監(jiān)管對象識別方法;本文第6章提出了基于工程邏輯的建設(shè)項目實時監(jiān)管模型;第7章從實踐的角度提出了基于本文理論和技術(shù)的建設(shè)項目監(jiān)管信息系統(tǒng)基本框架。綜上，本文的主要工作如下:
　　(1)為了研究并提取出監(jiān)管的基本問題，本文首先通過文獻綜述了在各種建設(shè)項目目標的視角下各方學者對“監(jiān)管”問題的理解和分析，同時也在行為與外部環(huán)境的視角下研究了“監(jiān)管”相關(guān)的衍生問題:監(jiān)管

5、與尋租問題、代建制問題、“項目群”帶來的復雜性問題。在此基礎(chǔ)上，針對關(guān)心的“建設(shè)項目”這個探討范圍，排除本文暫不討論的研究領(lǐng)域，提煉出本文關(guān)心的基本矛盾和基本問題，即建設(shè)項目的項目目標偏移問題、或者失控問題。從根本上來說其起源于項目投資方、項目使用方和項目建設(shè)方等各方追求利益最大化的行為而產(chǎn)生的矛盾，加之以項目群、公共性等可能的外部屬性帶來的復雜性。
　　(2)為了研究什么樣的理論最適用于對上一段提到的基本問題的解決，需要從比較常

6、用的監(jiān)管理論應(yīng)用的視角下比較哪種現(xiàn)有理論更適用，從而為建立針對建設(shè)項目的監(jiān)管理論提供參考。本文分別從委托代理理論、演化博弈理論，以及其相關(guān)的衍生理論的角度分析了在這些傳統(tǒng)理論的視角下對于監(jiān)管問題的求解方法，指出了其中的不足。并且指出了“過程”和“信息”對于監(jiān)管的重要性。
　　(3)基于對多種理論視角下的建設(shè)項目監(jiān)管機理的研究，本文采用Markov鏈作為理論基礎(chǔ)，建立了監(jiān)管者-代理人的雙群體演化博弈基本模型。本文采用此基本模型作為對

7、“過程”因素的模擬。同時，在此基礎(chǔ)上研究了信息傳遞成本因素、信息分布因素對整體博弈均衡的影響。從而得出了優(yōu)化監(jiān)管博弈均衡的兩種重要因素:監(jiān)中概率和監(jiān)管成本，對監(jiān)管博弈均衡的影響。
　　(4)為了提高監(jiān)中概率，降低監(jiān)管成本，本文考慮了高分辨率遙感圖像與計算機視覺技術(shù)在建設(shè)項目監(jiān)管中應(yīng)用的可能性。本文分析比較了基于頻域、區(qū)域增長和特征識別的各種計算機圖像識別技術(shù)，力圖找出其與遙感圖像技術(shù)和建設(shè)項目監(jiān)管目標之間的契合點。本文指出了對“對

8、象”進行識別的重要性。本文的研究內(nèi)容指出，可以基于計算機圖像的特征識別技術(shù)和對工程場地的高分辨率遙感圖像，建立一種新的具有高監(jiān)中概率和低監(jiān)管成本的監(jiān)管技術(shù)框架。
　　(5)為了找出對于高分辨率遙感圖像中的工程地物最優(yōu)的對象識別方法，本文根據(jù)工程地物在高分辨率遙感圖像中因為光照條件、衛(wèi)星傾角、地物高度等原因造成的特征差異做出了比較分析。提出了應(yīng)該根據(jù)特征系列框架建立相應(yīng)的特征識別機。同時提出了綜合輪廓特征、紋理特征和高度特征的建設(shè)項

9、目對象識別方法。
　　(6)提出了基于工程邏輯的表觀進度計劃映射方法。提出了基于衛(wèi)星姿態(tài)和衛(wèi)星成像原理的，表觀進度計劃與實際采集圖像的對準方法。從而提出了將表觀進度計劃與實際采集到的進度分析數(shù)據(jù)進行對比的方法。提出了針對主要安全目標和環(huán)境目標的表觀表征方法。進一步的，提出了基于工程進度實時監(jiān)管模型的對工程費用目標和工程質(zhì)量目標進行監(jiān)管分析的方法。
　　(7)基于1至6章的研究內(nèi)容，提出了在實踐中基于計算機視覺技術(shù)的建設(shè)項目監(jiān)

10、管信息系統(tǒng)的基本實施框架。分析研究了在不同場景下的系統(tǒng)基本用例和基本工作流。從分析可以看出，本文提出的監(jiān)管框架與傳統(tǒng)的向建設(shè)施工場地派出稽查人員，或者是審計人員的工程監(jiān)管方式相比，其監(jiān)管的實時性更強、監(jiān)管的成本更低、監(jiān)管的效率更高?？梢姳疚奶岢龅墓こ瘫O(jiān)管技術(shù)框架是工程監(jiān)管從粗放監(jiān)管到高效集約化監(jiān)管的重要進步。
　　本文的主要創(chuàng)新點包括:①基于Markov鏈的監(jiān)管者-代理人演化博弈仿真;②基于工程表觀視覺過程特征的監(jiān)管對象識別方法;