胡恒初， 陶文濤， 陳虹宇， 徐 文， 陳 彬， 鄭詩(shī)弋， 湯 超

(1. 武漢地鐵集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430077；2. 南洋理工大學(xué) 土木工程與環(huán)境學(xué)院，新加坡 639798；3. 信陽(yáng)師范學(xué)院 建筑與土木工程學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000；4. 華中科技大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

隨著社會(huì)發(fā)展，資源短缺問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注[1]，生態(tài)資源的可循環(huán)利用是當(dāng)今世界的共同夙愿[2]，也是如今材料[3]、環(huán)境[4]、能源等眾多領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。建筑業(yè)作為中國(guó)的支柱性產(chǎn)業(yè)，建筑物的綠色和節(jié)能問(wèn)題也正受到重視，成為研究熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

在綠色施工評(píng)價(jià)方面國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量相關(guān)研究，Cole等[5]提出了包括可持續(xù)場(chǎng)地、節(jié)水、能源與大氣、材料與資源、室內(nèi)質(zhì)量環(huán)境、創(chuàng)新與設(shè)計(jì)六個(gè)方面的綠色建筑施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用調(diào)查打分的方式給32個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)打分的分值高低確定綠色施工等級(jí)。許蕾[6]從建筑全生命周期的角度出發(fā)，從管理、能源、環(huán)境、技術(shù)、資源和經(jīng)濟(jì)六個(gè)方面構(gòu)建了綠色建筑工程管理評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用層次分析法對(duì)建筑物的管理能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。在綠色施工評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建方面，李丹[7]從綠色施工評(píng)價(jià)的定義出發(fā)，運(yùn)用AHP(Analytic Hierarchy Process)-模糊綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建了包括環(huán)境負(fù)荷、資源節(jié)約與利用以及綜合管理在內(nèi)的三類綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

目前綠色評(píng)價(jià)方法雖然有一定成果，但一般評(píng)價(jià)方法對(duì)各因素的關(guān)聯(lián)性表達(dá)不強(qiáng)，動(dòng)態(tài)性也不能很好地體現(xiàn)出來(lái)，模糊認(rèn)知圖的出現(xiàn)為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的邏輯推理提供了一個(gè)靈活的方法[8]，作為一種智能研究方法[9]，其克服了數(shù)學(xué)模型方法中不適用非強(qiáng)線性復(fù)雜不確定系統(tǒng)的缺陷[9,10]，解決了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)法難以描述的系統(tǒng)復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性特征，但卻難以解決專家意見(jiàn)沖突問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出基于D-S(Dempster-Shafer)證據(jù)理論改進(jìn)FCM(Fuzzy C-Means)的地鐵綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)模型，采用證據(jù)理論構(gòu)造模糊認(rèn)知圖中的關(guān)聯(lián)矩陣，將多專家意見(jiàn)進(jìn)行融合，對(duì)相互影響的關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)推理，得到當(dāng)前狀態(tài)下的地鐵綠色文明施工評(píng)價(jià)等級(jí)。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 模糊認(rèn)知圖

模糊認(rèn)知圖(FCM)起源于1976年Axelord提出的一種三角認(rèn)知圖[11]。它是節(jié)點(diǎn)、弧和節(jié)點(diǎn)間關(guān)系的集合[12]，是知識(shí)的一種圖解表示，F(xiàn)CM可以將模糊反饋動(dòng)力系統(tǒng)中的因果事件、參與值、目標(biāo)與趨勢(shì)等通過(guò)各概念間的弧線連接起來(lái)，節(jié)點(diǎn)是概念、實(shí)體等，弧表示概念或?qū)嶓w間的因果關(guān)系，在結(jié)構(gòu)上可以看作是面向?qū)ο蟮膯螌訋Х答伒纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)。之后不少學(xué)者在Axelord的研究基礎(chǔ)上不斷發(fā)展FCM，分別提出了模糊認(rèn)知圖理論[11]、擴(kuò)展的模糊認(rèn)知圖[13]、概率模糊認(rèn)知圖[14,15]，F(xiàn)CM理論也被越來(lái)越廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域的研究。

1.1.1 模糊認(rèn)知圖的推理機(jī)制

FCM具有模擬系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀況的能力[16,17]，F(xiàn)CM推理模型的輸入?yún)?shù)有兩個(gè)，即概念節(jié)點(diǎn)在初始時(shí)刻的狀態(tài)值和指標(biāo)之間的因果關(guān)系矩陣，只要知道這兩個(gè)參數(shù)就可以推理出FCM網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)在任意時(shí)刻的狀態(tài)值[18]。FCM在模型迭代推理過(guò)程中的迭代公式為：

(1)

(2)

模糊認(rèn)知圖的推理過(guò)程如圖1所示。

圖1 模糊認(rèn)知圖概念節(jié)點(diǎn)的推理過(guò)程

1.1.2 模糊理論

模糊理論以隸屬度函數(shù)為理論基礎(chǔ)，由于高斯函數(shù)能夠反應(yīng)非線性正態(tài)分布特性，所以本文采用高斯隸屬函數(shù)來(lái)進(jìn)行模糊值的語(yǔ)義描述。具體流程為：首先將專家語(yǔ)言評(píng)價(jià)值分為五個(gè)安全管理等級(jí)，分別為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)，對(duì)應(yīng)的量化值定義為0.1，0.3，0.5，0.7，0.9；然后邀請(qǐng)幾位相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全管理能力等級(jí)給出語(yǔ)言值評(píng)價(jià)，并確定此等級(jí)的不確定度；最后利用模糊隸屬函數(shù)處理不確定性和模糊性的優(yōu)點(diǎn)，將專家的語(yǔ)言值評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換成模糊數(shù)，從而對(duì)專家評(píng)價(jià)進(jìn)行模糊化。高斯隸屬函數(shù)表達(dá)式為：

(3)

式中：參數(shù)σ一般為正值；參數(shù)μ用于確定曲線的中心。

(4)

式中：bN∈[0,1]為專家N的權(quán)值分配，代表了專家評(píng)價(jià)值的可信度，bN的取值越大表示專家評(píng)價(jià)值的可信度越高。

通過(guò)對(duì)所有評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)得到指標(biāo)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)矩陣W

(5)

1.2 證據(jù)認(rèn)知圖理論

證據(jù)認(rèn)知圖理論是在FCM方法的基礎(chǔ)上將D-S證據(jù)理論[20]用于處理多源信息融合，利用證據(jù)理論融合多專家意見(jiàn)得到融合的關(guān)聯(lián)矩陣，再將得到的關(guān)聯(lián)矩陣作為FCM的輸入，帶入到FCM的推理機(jī)制中，從而實(shí)現(xiàn)證據(jù)認(rèn)知圖推理。

(1)識(shí)別框架

存在一個(gè)集合Θ，該集合中包含了判決問(wèn)題的所有可能答案，且集合Θ中的元素滿足兩兩互斥。這個(gè)互不相容命題的集合就稱為識(shí)別框架，表示為：

Θ={θ1,θ2,…,θn}

(6)

式中：θi為識(shí)別框架Θ中的一個(gè)命題或元素，假設(shè)一個(gè)識(shí)別框架中含有n個(gè)元素或命題，則可以形成2n個(gè)命題子集合，表示為2Θ，該冪集包含了假設(shè)問(wèn)題的所有可能答案。

(2)基本概率分配函數(shù)

基本概率分配函數(shù)是根據(jù)證據(jù)建立的描述命題可信程度的函數(shù)。BPA是一個(gè)2Θ→[0,1]的函數(shù)m，且m滿足：

(7)

(3)信任函數(shù)Bel

對(duì)于任意一條假設(shè)A，其信任度函數(shù)Bel定義為假設(shè)A中全部子集對(duì)應(yīng)的基本概率之和，即：

(8)

式中：Ω代表必然事件。

(4)似然函數(shù)Pl

似然函數(shù)表示對(duì)命題A非假的信任程度，即表示對(duì)命題A不是假命題成立的不確定性度量。

(9)

根據(jù)以上關(guān)系容易得到信任函數(shù)和似然函數(shù)的關(guān)系為：Pl(A)≥Bel(A),A?Ω。命題A不確定性由μ(A)=Pl(A)-Bel(A)表示。對(duì)偶(Bel(A),Pl(A))稱為命題A的信任空間。

(5)信度分配函數(shù)的正交和

證據(jù)理論的精髓就在于其合成規(guī)則，現(xiàn)對(duì)兩條證據(jù)的合成規(guī)則進(jìn)行介紹。設(shè)M1和M2是2Ω上兩個(gè)專家對(duì)同一個(gè)事件給出的兩個(gè)概率分配函數(shù)，則其正交和M=M1⊕M2定義為：

(10)

式中：k為沖突系數(shù)。

(11)

沖突系數(shù)越大表明證據(jù)之間的矛盾程度越大，一般沖突系數(shù)的取值范圍在[0,1)之間，當(dāng)沖突系數(shù)等于1時(shí)，表明證據(jù)之間完全沖突[21]。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)的評(píng)分是采用百分制，而FCM方法經(jīng)過(guò)閾值函數(shù)的作用后值域分布在[0,1]或[-1,1]之間，為了與FCM的評(píng)價(jià)模型相適應(yīng)，根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合大量工程實(shí)踐提出綠色文明施工性能評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)標(biāo)GB/T 50640—2010《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中將建筑工程的綠色文明評(píng)價(jià)等級(jí)分為不合格、合格、一星級(jí)、二星級(jí)和三星級(jí)5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，本文在其基礎(chǔ)上結(jié)合地鐵綠色施工評(píng)價(jià)特點(diǎn)共設(shè)置不合格、合格、中、良和優(yōu)5個(gè)綠色文明施工評(píng)價(jià)等級(jí)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果更加精細(xì)，更便于人們認(rèn)知綠色文明施工的效果。

1.4 基于D-S證據(jù)理論改進(jìn)FCM的地鐵綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)模型

進(jìn)行地鐵綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)共分為3個(gè)步驟：

Step1：模型設(shè)計(jì)

(1)確定節(jié)點(diǎn)(概念)。從綠色建筑“四節(jié)一環(huán)保”的要求增加了管理因素識(shí)別出影響地鐵綠色施工等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，共分為5類二級(jí)指標(biāo)以及13類三級(jí)指標(biāo)。

(2)建立指標(biāo)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合地鐵綠色施工評(píng)價(jià)特點(diǎn)共設(shè)置不合格、合格、中、良和優(yōu)5個(gè)綠色文明施工評(píng)價(jià)等級(jí)。

(3)識(shí)別因果關(guān)聯(lián)。在對(duì)專家進(jìn)行訪談之前應(yīng)該廣泛閱讀文獻(xiàn)，初步確定有因果關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，將這些指標(biāo)用箭線連接，表示指標(biāo)之間的因果關(guān)聯(lián)，其中處于箭頭末端的是原因節(jié)點(diǎn)，處于箭頭前端的是結(jié)果節(jié)點(diǎn)。

Step2：模型計(jì)算

(1)調(diào)查問(wèn)卷確定多位專家對(duì)因果關(guān)聯(lián)權(quán)值賦值。通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷和專家訪談的方式獲取專家對(duì)各指標(biāo)之間因果關(guān)聯(lián)強(qiáng)度賦值。

(2)利用證據(jù)理論融合專家意見(jiàn)得到關(guān)聯(lián)矩陣。第一步，構(gòu)建因果關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的識(shí)別框架，Θ={無(wú),很弱,弱,強(qiáng),很強(qiáng),極強(qiáng)}→{0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0}；第二步，根據(jù)識(shí)別框架和隸屬度函數(shù)確定指標(biāo)之間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的基本概率分配；第三步，將專家在識(shí)別框架上的基本概率分配作為證據(jù)，利用D-S證據(jù)理論進(jìn)行融合。

(3)確定閾值函數(shù)，建立FCM動(dòng)力學(xué)模型。在進(jìn)行FCM計(jì)算的過(guò)程中需要確定閾值函數(shù)和動(dòng)力學(xué)模型。目前主流的閾值函數(shù)為Sigmoid函數(shù)，F(xiàn)CM的動(dòng)力學(xué)模型可以通過(guò)式(1)確定。

2 實(shí)證分析

2.1 工程背景

位于武漢市中心的軌道交通6號(hào)線一期工程，線路全長(zhǎng)36 km，設(shè)地下車站27座，其中換乘站11座。城市人居環(huán)境要求較高，對(duì)綠色文明施工的要求較高。由于施工過(guò)程所涉及因素較多且較為復(fù)雜，且時(shí)間跨度長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)性特征明顯，綠色施工評(píng)價(jià)過(guò)程困難。通過(guò)本文提出的改進(jìn)模糊認(rèn)知圖方法對(duì)其綠色文明施工等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能很好地解決其動(dòng)態(tài)性及因素綜合性的問(wèn)題，有助于企業(yè)管理者和城市管理決策人員了解項(xiàng)目的綠色文明施工程度，從而對(duì)工程進(jìn)行更加準(zhǔn)確和有針對(duì)性的指導(dǎo)。表1為綠色文明施工性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)。

表1 綠色文明施工性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)

2.2 獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始狀態(tài)

在進(jìn)行武漢地鐵六號(hào)線綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)時(shí)，通過(guò)專家訪談的方式采集了5名專家的意見(jiàn)，他們分別是來(lái)自中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院的高級(jí)工程師2名和武漢高校教授3名。

(1)定性指標(biāo)初始狀態(tài)值

將采集到的專家訪談?dòng)涗涍M(jìn)行歸納，得到如下表2所示原始數(shù)據(jù)。

表2 專家對(duì)定性指標(biāo)打分歸一化得分

采用專家訪談的方式獲取各位專家對(duì)各定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，需要說(shuō)明的是，在對(duì)專家進(jìn)行訪談的時(shí)候，為方便專家打分評(píng)價(jià)，各指標(biāo)得分采用百分制，后因FCM的推理規(guī)則要求各指標(biāo)的取值范圍在0～1之間，采用平均加權(quán)方式得到各指標(biāo)平均值作為各定性指標(biāo)的初始狀態(tài)值。

(2)定量指標(biāo)初始狀態(tài)值

本研究中定量指標(biāo)包括臨時(shí)占地面積利用率D1、周轉(zhuǎn)性材料重復(fù)利用率C1、可再生材料利用率C2、材料本地化率C3、節(jié)能率N1、節(jié)水率N2、再生能源利用率N3。經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查得到該項(xiàng)目各指標(biāo)的數(shù)據(jù)，如表3所示。

表3 定量指標(biāo)實(shí)測(cè)值 %

將表3中各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值進(jìn)行歸一化處理，利用加權(quán)平均法對(duì)定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)值進(jìn)行歸一化處理，在對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理時(shí)，將各專家的意見(jiàn)權(quán)重全都設(shè)定為0.2。最終得到各指標(biāo)的初始狀態(tài)向量為：

式中：G為管理；D為節(jié)地；H為環(huán)境保護(hù)；C為節(jié)材與材料資源綜合利用；N為節(jié)水節(jié)能。

2.3 利用證據(jù)理論構(gòu)建關(guān)聯(lián)矩陣

以綠色施工方案管理和綠色施工組織實(shí)施管理兩個(gè)指標(biāo)為例，介紹D-S證據(jù)理論構(gòu)建關(guān)聯(lián)矩陣的方法。通過(guò)證據(jù)理論構(gòu)建關(guān)聯(lián)矩陣共分為三個(gè)步驟：

(1)建立指標(biāo)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的識(shí)別框架

在進(jìn)行專家訪談過(guò)程中，通過(guò)訪談的方式獲取專家對(duì)指標(biāo)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的基本概率分配。根據(jù)構(gòu)建的指標(biāo)之間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度識(shí)別框架，指標(biāo)之間因果關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的可能取值為{無(wú)，很弱，弱，強(qiáng)，很強(qiáng)，極強(qiáng)}。

(2)證據(jù)的基本概率分配

收集到5位專家對(duì)綠色施工方案管理和綠色施工組織實(shí)施管理兩個(gè)指標(biāo)的基本概率分配，如表4所示。

表4 各專家在識(shí)別框架上的基本概率分配

(3)證據(jù)的合成

根據(jù)式(11)計(jì)算專家1，2之間證據(jù)的沖突系數(shù)為k=0.7×0.16+0.3×0.84=0.364，兩條證據(jù)之間的沖突系數(shù)在0～1之間，符合證據(jù)理論的融合規(guī)則。再將沖突系數(shù)k帶入式(10)計(jì)算兩條證據(jù)融合的結(jié)果，如表5所示。

表5 兩條因果強(qiáng)度證據(jù)合成(概率)

再將融合結(jié)果1作為一條新的證據(jù)與第三個(gè)專家進(jìn)行融合，如此操作，直到融合完所有的證據(jù)，最終融合結(jié)果如表6所示。

表6 融合結(jié)果3與第五條證據(jù)合成(概率)

從表6可以看出，證據(jù)對(duì)綠色施工方案管理和綠色施工組織實(shí)施管理兩個(gè)指標(biāo)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為強(qiáng)0.6的隸屬度為0.994，對(duì)于兩個(gè)指標(biāo)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為很強(qiáng)0.8的隸屬度為0.006，可以認(rèn)為兩個(gè)指標(biāo)關(guān)聯(lián)為強(qiáng)的可能性更大，為了減少主觀影響，求出其因果強(qiáng)度綜合權(quán)值為：0.6×0.994+0.8×0.006=0.600。同理可求得所有指標(biāo)之間的因果關(guān)聯(lián)強(qiáng)度W：

式中：M為綜合綠色文明施工等級(jí)。

2.4 利用改進(jìn)的模糊認(rèn)知圖進(jìn)行推理

基于以上地鐵綠色文明施工等級(jí)指標(biāo)之間的因果關(guān)聯(lián)關(guān)系分析，將獲取的各指標(biāo)初始狀態(tài)值以及計(jì)算得到的指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)矩陣帶入到改進(jìn)模糊認(rèn)知圖算法中，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)之間的因果關(guān)系推理。得到地鐵綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)的FCM如圖2所示，圖中箭線上的數(shù)字表示兩節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，數(shù)值越大表示節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)聯(lián)越強(qiáng)。

圖2 地鐵綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)模糊認(rèn)知圖

2.5 地鐵綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)

根據(jù)FCM的推理規(guī)則將各概念節(jié)點(diǎn)的初始狀態(tài)值和關(guān)聯(lián)矩陣帶入到模糊認(rèn)知圖中利用迭代公式進(jìn)行推理計(jì)算，經(jīng)過(guò)5次迭代計(jì)算得到各概念節(jié)點(diǎn)最終穩(wěn)定收斂于一個(gè)固定點(diǎn)，用向量表示為：

各指標(biāo)經(jīng)過(guò)5次迭代達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)值如表7所示。

從表7可以看出，該地鐵施工項(xiàng)目的綜合綠色施工等級(jí)的最終穩(wěn)定值為0.954，在地鐵綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)中屬于優(yōu)，這說(shuō)明該項(xiàng)目的綠色施工等級(jí)高，符合綠色施工的最高要求。為進(jìn)一步分析系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)的綠色施工等級(jí)情況，對(duì)管理因素、節(jié)地因素、環(huán)境保護(hù)因素、節(jié)材因素以及節(jié)水節(jié)能因素的子指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析。

(1)管理指標(biāo)

圖3為管理因素各指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線。由圖可以看出，綠色施工方案管理G1的等級(jí)評(píng)價(jià)值始終維持在0.964，綠色施工方案管理等級(jí)屬于優(yōu)，而綠色施工組織實(shí)施管理G2的等級(jí)評(píng)價(jià)值由0.869增大到0.906，綠色文明施工等級(jí)由良變?yōu)閮?yōu)，在優(yōu)秀的綠色施工方案管理和優(yōu)秀的綠色施工組織實(shí)施管理共同作用下，管理因素的綜合評(píng)價(jià)值最終穩(wěn)定在0.957，綠色文明施工等級(jí)同樣屬于優(yōu)。說(shuō)明完善的綠色施工方案管理可以促進(jìn)綠色施工組織實(shí)施管理，可以在企業(yè)實(shí)施中借鑒這一有益經(jīng)驗(yàn)。

圖3 管理因素各指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線

(2)節(jié)地指標(biāo)

圖4為節(jié)地指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線。由圖可以看出，臨時(shí)占地面積利用率D1的等級(jí)評(píng)價(jià)值由0.652增長(zhǎng)到0.781，綠色文明施工等級(jí)由合格變?yōu)橹?，而施工總平面布局合理性D2的等級(jí)評(píng)價(jià)值由0.801變?yōu)?.823，綠色文明施工等級(jí)維持在良。在臨時(shí)占地面積利用率D1和施工總平面布局合理性D2的共同影響下節(jié)地指標(biāo)在系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值為0.813，綠色文明施工等級(jí)屬于良。說(shuō)明在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可通過(guò)完善綠色施工方案管理和綠色施工組織實(shí)施管理等措施提高臨時(shí)占地面積利用率，從而提高綠色文明施工等級(jí)。

圖4 節(jié)地指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線

(3)環(huán)境保護(hù)

圖5為環(huán)境保護(hù)指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線。由圖可以出，在系統(tǒng)的初始階段污染物排放管理H1、施工場(chǎng)地保護(hù)管理H2和對(duì)地面交通影響管理H3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別為0.805，0.908，0.831，綠色文明施工等級(jí)分別屬于良、優(yōu)、良。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)污染物排放管理H1、施工場(chǎng)地保護(hù)管理H2和對(duì)地面交通影響管理H3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別為0.83，0.92，0.842，綠色文明施工等級(jí)分別屬于良、優(yōu)、良。雖然在綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)值上各影響因素的值都有所增加，但評(píng)價(jià)等級(jí)沒(méi)有發(fā)生質(zhì)的改變，這說(shuō)明環(huán)境保護(hù)因素的各項(xiàng)指標(biāo)在系統(tǒng)中是比較不敏感的。

(4)節(jié)材與材料資源綜合利用

圖6為節(jié)材與材料資源綜合利用綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線。由圖可以看出，在系統(tǒng)評(píng)價(jià)初始階段周轉(zhuǎn)性材料重復(fù)利用率C1、可再生材料利用率C2和材料本地化率C3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別為0.602，0.632，0.886，其綠色文明施工等級(jí)分別為合格、合格和良，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，周轉(zhuǎn)性材料重復(fù)利用率C1、可再生材料利用率C2和材料本地化率C3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別為0.735，0.773，0.907，其綠色文明施工等級(jí)分別為中、中和優(yōu)。觀察節(jié)材與材料資源綜合利用在系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的狀態(tài)值可以看到，節(jié)材與材料資源綜合利用的綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值為0.823，在綠色文明施工等級(jí)中屬于良。該項(xiàng)目周轉(zhuǎn)性材料重復(fù)利用率和可再生材料利用率均逐漸提高。

圖6 節(jié)材與材料資源綜合利用綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線

(5)節(jié)水、節(jié)能

圖7為節(jié)水、節(jié)能指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線。由圖可以看出，在系統(tǒng)初始階段節(jié)能率N1、節(jié)水率N2和再生能源利用率N3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別為0.811，0.631，0.811，其綠色文明施工等級(jí)分別為良、合格和良。其中節(jié)水率N2的等級(jí)評(píng)價(jià)值最低，這說(shuō)明該項(xiàng)目節(jié)約用水的情況不容樂(lè)觀。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，節(jié)能率N1、節(jié)水率N2和再生能源利用率N3的等級(jí)評(píng)價(jià)值分別是0.821，0.658，0.851，在綠色文明施工等級(jí)中分別屬于良、合格和良。在考慮了各指標(biāo)在系統(tǒng)中復(fù)雜因果關(guān)系后，各指標(biāo)的狀態(tài)值都有一定的增加，但綠色文明施工等級(jí)均沒(méi)有改變，這說(shuō)明節(jié)水、節(jié)能指標(biāo)隨系統(tǒng)變化的敏感性不高。

圖7 節(jié)水、節(jié)能指標(biāo)綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化曲線

評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該項(xiàng)目的綠色文明施工等級(jí)綜合評(píng)價(jià)為“優(yōu)”，其中臨時(shí)占地面積利用率D1、施工總平面布局合理性D2、污染物排放管理H2、對(duì)地面交通影響管理H3、周轉(zhuǎn)性材料重復(fù)利用率C1、可再生材料利用率C2、節(jié)水率N1、節(jié)能率N2以及再生能源利用率N3的綠色施工等級(jí)略低于綜合評(píng)價(jià)值，需要采取相應(yīng)措施進(jìn)行改善。

3 結(jié) 論

(1)本文基于系統(tǒng)性思想將地鐵綠色文明施工的影響因素用認(rèn)知圖的方式進(jìn)行表達(dá)，考慮了系統(tǒng)中各項(xiàng)因素之間的相互影響關(guān)系，從更加全面的角度對(duì)地鐵綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)進(jìn)行建模，避免了以往綠色施工評(píng)價(jià)方法中指標(biāo)評(píng)價(jià)方式單一且不考慮指標(biāo)之間相互影響的缺陷。

(2)利用FCM具有的強(qiáng)語(yǔ)義性、動(dòng)態(tài)性和反饋性的特征，同時(shí)結(jié)合D-S證據(jù)理論在專家系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提出證據(jù)認(rèn)知圖理論，將FCM和證據(jù)理論的優(yōu)勢(shì)同時(shí)應(yīng)用于綠色文明施工等級(jí)的評(píng)價(jià)模型中，有效解決了FCM集成多專家意見(jiàn)過(guò)程中的不確定信息融合問(wèn)題，提高了評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為地鐵綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)提供了一個(gè)全新的理論方法，對(duì)綠色施工評(píng)價(jià)方法有借鑒意義。

(3)提出了一套地鐵綠色施工評(píng)價(jià)流程，規(guī)范了地鐵在綠色文明施工等級(jí)評(píng)價(jià)中的程序問(wèn)題，為項(xiàng)目決策者在綠色施工決策時(shí)提供了一個(gè)可靠的評(píng)價(jià)流程。從證據(jù)認(rèn)知圖的評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出指標(biāo)體系中綠色施工評(píng)價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)指標(biāo)和短板指標(biāo)，項(xiàng)目決策者可以根據(jù)證據(jù)認(rèn)知圖的評(píng)價(jià)結(jié)果采取相應(yīng)的整改措施，對(duì)指導(dǎo)綠色文明施工有一定的參考意義。