基于變權(quán)原理的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

劉 進(jìn)

(福建江夏學(xué)院 工程學(xué)院,福建 福州 350108)

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基于變權(quán)原理的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

劉 進(jìn)

(福建江夏學(xué)院 工程學(xué)院,福建 福州 350108)

在全面分析綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上，首先建立綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；其次，采用層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重，引入獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰并舉的局部變權(quán)原理對(duì)權(quán)重進(jìn)行調(diào)整，使權(quán)重的確定更加科學(xué)合理，進(jìn)而提出基于變權(quán)層次分析法的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)模型；最后，結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證了該模型的可行性和有效性，為制定科學(xué)的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供有效依據(jù)。

綠色建筑；決策階段；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；局部變權(quán)原理；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)

綠色建筑是在建筑的整個(gè)生命周期最大限度地節(jié)約資源，即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材及保護(hù)環(huán)境，為人們提供健康的使用空間，與自然和諧共生的建筑[1]。目前我國正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時(shí)期，基于建設(shè)節(jié)約和諧型和環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)綠色建筑的建設(shè)具有巨大的潛力和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也是未來建筑的主導(dǎo)趨勢(shì)。但由于綠色建筑在技術(shù)的復(fù)雜性和理念的新穎性等方面對(duì)建筑系統(tǒng)提出了更高的要求，導(dǎo)致綠色建筑面臨的風(fēng)險(xiǎn)更為突出和關(guān)鍵，其中決策階段是項(xiàng)目投資決策前做重大決定的階段，也是風(fēng)險(xiǎn)最高的階段。因此，為了確保投資方作出正確的投資決策，并在綠色建筑后期建設(shè)中做好風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施，有必要從投資、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和管理等方面對(duì)綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究。目前國內(nèi)外對(duì)此問題的研究報(bào)道較少[2-5]。筆者結(jié)合現(xiàn)有的綠色建筑評(píng)估體系的決策階段風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別因素，建立綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用變權(quán)層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)而提出基于變權(quán)層次分析法的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并運(yùn)用實(shí)例來驗(yàn)證該模型的可行性和有效性，以期為更好地管理綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

1 綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

從投資方的角度出發(fā)，深入分析建筑環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)，廣泛收集專家學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)和意見，全面查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)并對(duì)比研究，以“節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、環(huán)境保護(hù)”為核心，結(jié)合管理制度、投資收益、社會(huì)文化等維度對(duì)綠色建筑決策階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。經(jīng)過綜合研究后，將該階段風(fēng)險(xiǎn)歸納為政治政策風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)和投資風(fēng)險(xiǎn)，繼而建立綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為兩個(gè)層次，包括7個(gè)一級(jí)指標(biāo)和27個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

2 評(píng)價(jià)模型的建立

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)集的建立

基于表1建立一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)集U={U1，U2，…，U7}={政治政策風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，管理風(fēng)險(xiǎn)，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，投資風(fēng)險(xiǎn)}，每個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)集又由若干二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成，如U2={U21，U22，U23}={能源消耗率高，生態(tài)化污水處理不當(dāng)，綠化率低}。

2.2 評(píng)價(jià)集的建立

根據(jù)綠色建筑風(fēng)險(xiǎn)的特征，設(shè)定評(píng)價(jià)集為V={V1,V2,V3,V4,V5}={很高，較高，中等，較低，很低}，為便于定量評(píng)價(jià)，對(duì)5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)分別賦值為{100,80,60,40,20}，即V={很高，較高，中等，較低，很低}={100,80,60,40,20}。

表1 綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3 評(píng)價(jià)矩陣的建立

(1)

2.4 變權(quán)層次分析法確定權(quán)重

2.4.1 層次分析法確定常權(quán)

層次分析法是一種對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象的決策思維過程進(jìn)行系統(tǒng)化、模型化和數(shù)量化的權(quán)重確定方法[8]，其基本步驟為：①構(gòu)造判斷矩陣。在建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系之后，采用“1～9”標(biāo)度法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行兩兩比較并打分，整理后得到判斷矩陣。②計(jì)算指標(biāo)權(quán)重值。采用和積法求解判斷矩陣，得到指標(biāo)權(quán)重值。③一致性檢驗(yàn)[9]。

2.4.2 確定變權(quán)重

層次分析法確定的權(quán)重是常權(quán)，即固定不變的權(quán)重，具有較強(qiáng)主觀性。而實(shí)際上指標(biāo)之間的重要程度不是固定的，而是會(huì)隨著指標(biāo)狀態(tài)值的改變而改變。在綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，某些指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)損失程度極大，若使用常權(quán)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，雖然這些指標(biāo)的權(quán)重較大，但最終的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果卻可能顯示風(fēng)險(xiǎn)水平正常，不能客觀地反映風(fēng)險(xiǎn)水平。因此，可考慮采用激勵(lì)與懲罰并舉的局部變權(quán)原理對(duì)常權(quán)進(jìn)行修正，即若某個(gè)指標(biāo)權(quán)重隨著狀態(tài)值的增大而增大，則給予這個(gè)指標(biāo)適當(dāng)?shù)募?lì)，若某個(gè)指標(biāo)權(quán)重隨著狀態(tài)值的增大而減小，則給予這個(gè)指標(biāo)適當(dāng)?shù)膽土P，從而使權(quán)重的確定更具客觀性。

(2)

其中，α、β、γ、C均為[0,1]內(nèi)的參數(shù)，α為否定水平，β為懲罰水平，γ為激勵(lì)水平，C為調(diào)整水平，α,β,γ,C的數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

2.4.3 局部狀態(tài)變權(quán)向量的設(shè)計(jì)

筆者根據(jù)綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的實(shí)際情況和特點(diǎn)，取α為0.25，β為0.65，γ為0.8，C為0.2，將局部狀態(tài)變權(quán)公式設(shè)計(jì)如下：

(3)

其中，xi的取值由評(píng)價(jià)矩陣和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化集的乘積除以100得到，是位于區(qū)間[0,1]的數(shù)值。

2.5 各級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

運(yùn)用模糊運(yùn)算法則，由局部變權(quán)重向量A′與評(píng)價(jià)矩陣R的乘積得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B[10]：

(4)

2.6 模糊評(píng)價(jià)結(jié)果的處理

采用加權(quán)平均法處理評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化集V和模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B確定綜合評(píng)分Q[11]：

(5)

3 應(yīng)用實(shí)例

福建省福州市某綠色與低能耗公共建筑項(xiàng)目，用地面積為32 456 m2，建筑面積為41 114 m2，項(xiàng)目總投資22 185萬元。該公共建筑按照《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》的相關(guān)要求設(shè)計(jì)，主要技術(shù)目標(biāo)：建筑整體節(jié)能率達(dá)到70%，再生資源利用率達(dá)到 60%。應(yīng)用上述評(píng)價(jià)模型，對(duì)該項(xiàng)目決策階段的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

3.1 建立評(píng)價(jià)矩陣

邀請(qǐng)多位在綠色建筑領(lǐng)域具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的專家，通過專家訪談，根據(jù)式(1)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，組成二級(jí)評(píng)價(jià)矩陣，如表2所示。

3.2 確定權(quán)重

3.2.1 確定常權(quán)重

在已有評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，采用專家調(diào)查法和層次分析法，構(gòu)造各級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣，采用和積法確定各級(jí)指標(biāo)的常權(quán)重并通過一致性檢驗(yàn)。各級(jí)指標(biāo)的常權(quán)重如表2所示。

3.2.2 確定變權(quán)重

根據(jù)式(2)和式(3)，由風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化集和評(píng)價(jià)矩陣確定各級(jí)指標(biāo)的綜合評(píng)分，繼而確定局部狀態(tài)變權(quán)向量S(X)={S(x1),S(x2),…,S(xt)}，再結(jié)合常權(quán)重確定各級(jí)指標(biāo)的變權(quán)重，結(jié)果如表2所示。

表2 各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重與評(píng)價(jià)矩陣表

3.3 模糊綜合評(píng)價(jià)

3.3.1 二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

3.3.2 一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

在二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)。一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變權(quán)重集為A′=[0.07,0.13,0.18,0.10,0.20,0.14,0.18]，由B1,B2,…,B7組成一級(jí)評(píng)價(jià)矩陣R，則一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)為：

B=A′×R=[0.07,0.13,0.18,0.10,

0.20,0.14,0.18]×

[0.183 7,0.261 5,0.301 4,0.175 0,0.078 4]

對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量進(jìn)行處理，即Q=B×VT=0.183 7×100+0.261 5×80+0.301 4×60+0.175 0×40+0.078 4×20=65.94，即該綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)分為65.94，可評(píng)定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。

4 結(jié)論

筆者建立了綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該體系包括政治政策風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)和投資風(fēng)險(xiǎn)7個(gè)一級(jí)指標(biāo)，以及27個(gè)二級(jí)指標(biāo)，有較強(qiáng)的針對(duì)性。采用變權(quán)層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，實(shí)現(xiàn)對(duì)某些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰，使權(quán)重的確定更加科學(xué)合理，再結(jié)合模糊數(shù)學(xué)的基本原理，提出基于變權(quán)層次分析法的綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并實(shí)例驗(yàn)證了該模型的可行性和有效性，為有效管理和控制綠色建筑決策階段風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

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LIU Jin:Lect.; School of Engineering, Fujian Jiangxia University, Fuzhou 350108, China.

Risk Assessment of Decision-making Stage of Green Building Based on Variable Weight Principle

LIUJin

On the basis of comprehensive analysis of the risk factors of green building decision - making stage,firstly, risk assessment index system of decision-making stage of green building was established. Secondly, fixed weight was determined by analytic hierarchy process, local variable weight principle which contains reward and punishment was introduced to adjust the weight, then the weight will be more scientific and reasonable. A fuzzy comprehensive evaluation model based on variable weight analytic hierarchy process was put forward to assess the risk of decision-making stage of green building. Finally, a case study was presented to verify the feasibility and effectiveness of the model which can provide basis for making scientific risk assessment of decision-making stage of green building.

green building; decision-making stage; risk assessment; local variable weight principle; analytic hierarchy process; fuzzy comprehensive evaluation

2095-3852(2017)02-0168-04

A

2016-10-27.

劉進(jìn)(1984-)，女，江西贛州人，福建江夏學(xué)院工程學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)楣こ添?xiàng)目管理.

福建省教育廳中青年教師教育科研基金項(xiàng)目(JA15539).

TU9

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.02.010