王連月，曲曉偉，曲榮榮

(1.青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院，青島 266525；2.山東省高校智慧城市建設(shè)管理研究中心，青島 266525)

在我國(guó)，綠色建筑的概念被越來(lái)越多的人所認(rèn)可，綠色建筑在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面帶來(lái)很高的效益，然而，綠色建筑的高成本問(wèn)題一直居高不下，導(dǎo)致綠色建筑并沒(méi)有得到較快的發(fā)展[1]，已有的研究大多從增量成本效益方面對(duì)其進(jìn)行研究[2]，很少通過(guò)深入的分析綠色建筑成本控制影響因素來(lái)降低其成本。因此需要建立合適的綠色建筑成本影響因素評(píng)價(jià)體系反映存在的問(wèn)題，為解決綠色建筑高成本問(wèn)題提供一定的理論依據(jù)。

WU X等[3]通過(guò)分析綠色建筑增量成本影響因素，提出了技術(shù)措施、項(xiàng)目區(qū)域、定位以及可行性研究時(shí)間四個(gè)影響因素，進(jìn)而提出相應(yīng)的控制綠色建筑成本的措施。何向彤[4]選擇了24個(gè)影響綠色建筑成本的因素，通過(guò)主成分分析法得到六種關(guān)鍵的影響因素，分別為施工水準(zhǔn)、政策法規(guī)、材料成本、該地人文環(huán)境、項(xiàng)目目標(biāo)、綠色建筑技術(shù)。安玉華等[5]通過(guò)改善模糊數(shù)學(xué)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)建立綠色建筑成本估算模型，為綠色建筑成本估算提供有價(jià)值的參考。

目前對(duì)綠色建筑的研究關(guān)于成本控制的研究較少，尤其是成本控制的影響因素，研究方法相對(duì)簡(jiǎn)單，人們對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性和應(yīng)用可行性有許多疑問(wèn)。本文將物元分析與模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)合建立評(píng)價(jià)體系，對(duì)影響因素進(jìn)行分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，期望為綠色建筑成本的有效控制提供理論意義以及實(shí)際價(jià)值。

1 構(gòu)建綠色建筑成本影響因素評(píng)價(jià)體系

1.1 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過(guò)文獻(xiàn)分析法，搜集整理綠色建筑相關(guān)的文獻(xiàn)，對(duì)綠色建筑成本影響因素進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索2000—2019年關(guān)鍵詞為“綠色建筑成本”的文獻(xiàn)共102篇，依據(jù)關(guān)鍵詞頻次總結(jié)法，進(jìn)行初步篩選，選取頻次不低于5次的關(guān)鍵詞，見(jiàn)表1 。構(gòu)建綠色建筑成本影響因素評(píng)價(jià)體系，見(jiàn)表2。

表1 綠色建筑成本影響因素

表2 綠色建筑成本影響因素評(píng)價(jià)體系

1.2 確定權(quán)重

1) 層次分析法步驟。

第一步：構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。

第二步：確定標(biāo)度并構(gòu)建判斷矩陣。在確定各層次各因素的權(quán)重時(shí)，比較各因素的重要性，得到判斷矩陣B。各專家對(duì)各個(gè)影響因素的重要性賦予權(quán)重，將數(shù)據(jù)以矩陣的形式表達(dá)出來(lái)即組成判斷矩陣B，采用1—9分標(biāo)度法進(jìn)行分值的界定[6]，見(jiàn)表3。

表3 重要性標(biāo)度含義

第三步：計(jì)算權(quán)重向量。將判斷矩陣B的列向量歸一化求得指標(biāo)權(quán)重系數(shù)：

(1)

計(jì)算判斷矩陣B的最大特征值：

(2)

第四步：層次單排序一致性檢驗(yàn)。在得到最大特征值和權(quán)重系數(shù)后，需要計(jì)算一致性指數(shù)IC進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

(3)

(4)

式(3)(4)中：IC為一致性指數(shù)；RC為隨機(jī)一致性比率；IR為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，取值見(jiàn)表4。

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)取值

RC≤0.1則判斷矩陣的一致性可以接受，否則需重新進(jìn)行判斷計(jì)算。

(5)

完成總排序后仍需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，第p層單排序一致性指標(biāo)為ICj(p),平均一致性指標(biāo)為IRj(p)，則

(6)

RC(p)<0.1則可以計(jì)算判斷矩陣的整體一致性。

2) 熵值法步驟。

第一步：求各指標(biāo)的信息熵。假設(shè)指標(biāo)Xji的分值為Yji，則信息熵為

(7)

(8)

第二步：確定指標(biāo)的權(quán)重。

(9)

3) 確定綜合權(quán)重。假設(shè)層次分析法和熵值法所計(jì)算的指標(biāo)權(quán)重分別為αi，βi綜合權(quán)重為ωi[7]，取折中系數(shù)ε，則

ωi=εαi+(1-ε)βi

(10)

式中：ε的取值范圍為[0,1]，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合本案例的真實(shí)情況，ε取值為0.5。

1.3 構(gòu)建綠色建筑成本影響因素綜合評(píng)價(jià)模型

模糊物元是指將量值的模糊性和物元相結(jié)合，用基本元(事物、事物特征、模糊量值)對(duì)事物進(jìn)行描述，這種基本元即為模糊物元[8]。綜合評(píng)價(jià)方法很多，且應(yīng)用廣泛，但每一種方法都有主要的應(yīng)用領(lǐng)域，沒(méi)有一種方法可以適合各種場(chǎng)所[9]。具體步驟如下：

1) 待判斷物元：

(11)

2) 計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù)：

(12)

其中，φ(xoj，Xij)為待評(píng)價(jià)物元的特征值到經(jīng)典域的距離，

(13)

(14)

3) 計(jì)算待評(píng)價(jià)物元在等級(jí)Ni上的優(yōu)度：

(15)

將Ki(xoj)組成的矩陣記為關(guān)聯(lián)度模糊物元RK。

(16)

將指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重組成的向量記為權(quán)重物元Rω。

(17)

依據(jù)式(15)算出各級(jí)因素優(yōu)度：

(18)

(19)

2 案例分析

本文選取濟(jì)南的一處綠色辦公樓項(xiàng)目，該建筑總建筑面積66 096.55 m2，地上七層，地下兩層，總高度為79.05 m，容積率2.43，綠地率為40.26%，采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，具體評(píng)價(jià)過(guò)程如下：

2.1 成本影響因素權(quán)重的確定

2.1.1 數(shù)據(jù)的收集處理

本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于專家打分，以網(wǎng)絡(luò)渠道向施工、建設(shè)、設(shè)計(jì)以及監(jiān)理單位共發(fā)送50份問(wèn)卷，回收37份，去掉異常問(wèn)卷6份，回收率為62%。由于條件限制，調(diào)查數(shù)據(jù)較少，存在一定的局限性。熵權(quán)法數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)查實(shí)際案例情況，邀請(qǐng)?jiān)擁?xiàng)目的施工單位、監(jiān)理單位及建設(shè)單位進(jìn)行打分。

2.1.2 層次分析法權(quán)重的確定

依據(jù)式(1)—(6)可得各級(jí)因素的權(quán)重，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 層次分析法影響因素權(quán)重

依據(jù)式(7)—(9)計(jì)算成本影響因素的信息熵，據(jù)此得出差異因素及權(quán)重向量，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 熵權(quán)法結(jié)果

依據(jù)式(10)計(jì)算綜合權(quán)重，并對(duì)一、二級(jí)因素進(jìn)行反向修正，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 熵值法修正層次分析法

2.2 基于模糊物元的成本影響因素綜合評(píng)價(jià)模型

2.2.1 評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分

通過(guò)走訪綠色建筑研究領(lǐng)域的5位專家對(duì)綠色建筑成本指標(biāo)體系數(shù)據(jù)進(jìn)行百分制評(píng)分，修正等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，將影響綠色建筑成本的因素劃分為五個(gè)等級(jí)，影響程度分為小、較小、一般、較大、大，見(jiàn)表8。

表8 成本影響因素等級(jí)劃分

M1：對(duì)綠色建筑成本造成微小的增量，可忽略不計(jì)，無(wú)需采取措施。

M2：對(duì)綠色建筑成本造成較低的增量，對(duì)成本控制影響較小，無(wú)需采取措施。

M3：對(duì)綠色建筑成本造成一定數(shù)額的增量，對(duì)成本控制影響程度為一般，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)進(jìn)行關(guān)注，減少成本的增加。

M4：對(duì)綠色建筑成本造成較大數(shù)額的增量，需付出較大的額外成本才能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的目標(biāo)，對(duì)成本造成實(shí)質(zhì)性的影響，需采取相應(yīng)措施控制成本。

M5：對(duì)綠色建筑成本造成巨大數(shù)額的增量，成本目標(biāo)無(wú)法完成，需重點(diǎn)關(guān)注，采取經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、組織手段降低成本。

依據(jù)式(11)，對(duì)各因素的分值計(jì)算平均值得出待評(píng)價(jià)物元，見(jiàn)表9。

表9 成本影響因素原始值

2.2.2 基于模糊物元的影響因素綜合評(píng)價(jià)

依據(jù)式(12)—(14)計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表10。

表10 單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

由表10可知，A21，B21，B22影響程度較小；A11，A12，A14，A22，B12，B23，C11，C12，C22，C23影響程度一般；A13，A23，B11，C21影響程度較大。

依據(jù)表9得出三級(jí)影響因素的關(guān)聯(lián)度矩陣，見(jiàn)表11。

表11 三級(jí)影響因素關(guān)聯(lián)度

根據(jù)式(17)計(jì)算三級(jí)因素權(quán)重物元矩陣：

根據(jù)式(12)—(16)得到二級(jí)因素關(guān)聯(lián)度模糊物元矩陣如下：

根據(jù)式(17)計(jì)算二級(jí)因素權(quán)重物元：

依據(jù)式(12)—(16)得到一級(jí)因素關(guān)聯(lián)度模糊物元矩陣如下：

根據(jù)式(17)計(jì)算一級(jí)因素權(quán)重物元：

該工程的綜合優(yōu)度見(jiàn)表12。

表12 綜合優(yōu)度

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

依據(jù)最大關(guān)聯(lián)度原則，能源利用A2和綠色施工B1等級(jí)為M4，對(duì)成本控制的影響程度較大，需重點(diǎn)進(jìn)行控制。該項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)為M3，雖成本控制影響程度為一般，但仍應(yīng)依據(jù)需要對(duì)影響較大的因素采取相應(yīng)的控制措施：

1) 設(shè)計(jì)方案因素。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)自然資源及增加建筑設(shè)備來(lái)滿足室內(nèi)的舒適性，但在利用自然資源時(shí)，考慮不全面，大大增加了建設(shè)成本。

在工程設(shè)計(jì)階段，應(yīng)先對(duì)場(chǎng)地及周圍的自然環(huán)境進(jìn)行充分的分析，更多地通過(guò)利用自然資源例如陽(yáng)光、水、風(fēng)、植被等來(lái)達(dá)到舒適度，合理利用周邊的地形地貌來(lái)降低成本。在建筑設(shè)計(jì)中，配電室、空調(diào)冷熱源、風(fēng)機(jī)房的位置應(yīng)由暖通、電器等相關(guān)專業(yè)人員設(shè)計(jì)。

2) 建筑材料因素。在開(kāi)敞式的大空間中可以采取石膏板將內(nèi)部進(jìn)行靈活的隔斷，經(jīng)估算該工程首層至三層可以功能的有效面積為2256.58 m2，靈活隔斷比例達(dá)24.87%，功能面積為561.21 m2，采用靈活隔斷能夠減少產(chǎn)生建筑垃圾，減少裝修時(shí)的浪費(fèi)，降低成本的同時(shí)提高了辦公用房的靈活性。

我國(guó)綠色建材市場(chǎng)尚不規(guī)范，價(jià)格也不穩(wěn)定。很多企業(yè)可能由于缺少經(jīng)驗(yàn)而采購(gòu)價(jià)格高卻無(wú)法達(dá)到綠色建筑要求的材料和設(shè)備，高價(jià)采購(gòu)材料和設(shè)備，不僅增加了成本，而且影響了建筑質(zhì)量。因此，企業(yè)應(yīng)充分考慮項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，合理配置技術(shù)措施，選擇環(huán)保型建筑材料，降低用水量，提高資源利用率和材料回收利用率，重視建筑垃圾的分類回收。

3) 施工技術(shù)因素。該項(xiàng)目采用的技術(shù)主要有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，在技術(shù)方面沒(méi)有任何的創(chuàng)新，水準(zhǔn)低于綠色建筑需求的技術(shù)水平，技術(shù)方案缺少全面性和系統(tǒng)性。

綠色建筑需要采用相應(yīng)的綠色技術(shù)來(lái)提高資源利用率，但在采取技術(shù)措施之前，必須明確項(xiàng)目的綠色設(shè)計(jì)等級(jí)目標(biāo)。明確綠色建筑建設(shè)的目標(biāo)可以降低資金和時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)，有效控制成本。

4) 成本控制意識(shí)。通過(guò)考察相關(guān)人員是否接觸過(guò)綠色建筑建設(shè)的管理，發(fā)現(xiàn)大部分人員均無(wú)綠色建筑建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，因此應(yīng)培養(yǎng)全員的成本管理意識(shí)。依據(jù)成本目標(biāo)的要求，將成本控制任務(wù)落實(shí)到個(gè)人，依據(jù)任務(wù)完成結(jié)果，實(shí)行激勵(lì)與懲罰制度。

目前，綠色建筑的發(fā)展還不是很成熟，要及時(shí)組織相關(guān)管理人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，將成功案例與項(xiàng)目相結(jié)合，了解綠色建筑的新技術(shù)、新方法。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的綠色等級(jí)建設(shè)目標(biāo)和綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇綠色技術(shù)方案。招標(biāo)采購(gòu)人員要了解材料市場(chǎng)，掌握綠色建筑所用綠色材料的特點(diǎn)，在保證施工順利進(jìn)行的前提下，實(shí)行限額領(lǐng)料制度，提高材料利用率。成本管理人員要多學(xué)習(xí)成功案例的經(jīng)驗(yàn)，做好綠色建筑成本數(shù)據(jù)的收集和處理，定期對(duì)實(shí)際成本和計(jì)劃成本進(jìn)行分析，做好核算，及時(shí)控制成本偏差。

3 結(jié)論

通過(guò)層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合確定權(quán)重，既參考了專家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)又結(jié)合了實(shí)際的工程，所得到的權(quán)重結(jié)果更加真實(shí)可靠。將能較好解決不相容問(wèn)題的物元分析與處理不確定性問(wèn)題的模糊數(shù)學(xué)結(jié)合，構(gòu)建模糊物元評(píng)價(jià)模型。將此模型運(yùn)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中，項(xiàng)目結(jié)果表明基于關(guān)聯(lián)度分析可知關(guān)鍵因素為設(shè)計(jì)方案、建筑材料、施工技術(shù)、成本控制意識(shí)。基于綜合優(yōu)度分析，能源利用與綠色施工為主要影響因素。實(shí)例分析驗(yàn)證了該模型的可行性，有效分析查找影響綠色建筑成本控制的主要因素，為業(yè)主在建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行成本控制提供了一個(gè)可操作的評(píng)價(jià)工具。