基于变权原理的绿色建筑决策阶段风险评价

刘 进

(福建江夏学院 工程学院,福建 福州 350108)



基于变权原理的绿色建筑决策阶段风险评价

刘 进

(福建江夏学院 工程学院,福建 福州 350108)

在全面分析绿色建筑决策阶段风险因素的基础上，首先建立绿色建筑决策阶段风险评价指标体系；其次，采用层次分析法确定指标的权重，引入奖励与惩罚并举的局部变权原理对权重进行调整，使权重的确定更加科学合理，进而提出基于变权层次分析法的绿色建筑决策阶段风险模糊综合评价模型；最后，结合实例验证了该模型的可行性和有效性，为制定科学的绿色建筑决策阶段风险评价提供有效依据。

绿色建筑；决策阶段；风险评价；局部变权原理；层次分析法；模糊综合评价

绿色建筑是在建筑的整个生命周期最大限度地节约资源，即节能、节地、节水、节材及保护环境，为人们提供健康的使用空间，与自然和谐共生的建筑[1]。目前我国正处于城镇化和工业化快速发展时期，基于建设节约和谐型和环境友好型社会的发展目标，推动绿色建筑的建设具有巨大的潜力和独特的优势，也是未来建筑的主导趋势。但由于绿色建筑在技术的复杂性和理念的新颖性等方面对建筑系统提出了更高的要求，导致绿色建筑面临的风险更为突出和关键，其中决策阶段是项目投资决策前做重大决定的阶段，也是风险最高的阶段。因此，为了确保投资方作出正确的投资决策，并在绿色建筑后期建设中做好风险应对措施，有必要从投资、生态、经济、社会和管理等方面对绿色建筑决策阶段风险进行研究。目前国内外对此问题的研究报道较少[2-5]。笔者结合现有的绿色建筑评估体系的决策阶段风险识别因素，建立绿色建筑决策阶段风险评价指标体系，采用变权层次分析法计算指标权重，进而提出基于变权层次分析法的绿色建筑决策阶段风险模糊综合评价模型，并运用实例来验证该模型的可行性和有效性，以期为更好地管理绿色建筑决策阶段风险提供参考。

1 绿色建筑决策阶段风险评价指标体系的建立

从投资方的角度出发，深入分析建筑环境评价系统，广泛收集专家学者的经验和意见，全面查阅国内外文献并对比研究，以“节能、节水、节材、节地、环境保护”为核心，结合管理制度、投资收益、社会文化等维度对绿色建筑决策阶段进行风险识别。经过综合研究后，将该阶段风险归纳为政治政策风险、生态风险、环境风险、技术风险、管理风险、社会风险和投资风险，继而建立绿色建筑决策阶段风险评价指标体系，如表1所示，该评价指标体系分为两个层次，包括7个一级指标和27个二级指标。

2 评价模型的建立

2.1 评价指标集的建立

基于表1建立一级评价指标集U={U1，U2，…，U7}={政治政策风险，生态风险，环境风险，技术风险，管理风险，社会风险，投资风险}，每个一级评价指标集又由若干二级评价指标构成，如U2={U21，U22，U23}={能源消耗率高，生态化污水处理不当，绿化率低}。

2.2 评价集的建立

根据绿色建筑风险的特征，设定评价集为V={V1,V2,V3,V4,V5}={很高，较高，中等，较低，很低}，为便于定量评价，对5个评价等级分别赋值为{100,80,60,40,20}，即V={很高，较高，中等，较低，很低}={100,80,60,40,20}。

表1 绿色建筑决策阶段风险评价指标体系

2.3 评价矩阵的建立

(1)

2.4 变权层次分析法确定权重

2.4.1 层次分析法确定常权

层次分析法是一种对复杂现象的决策思维过程进行系统化、模型化和数量化的权重确定方法[8]，其基本步骤为：①构造判断矩阵。在建立了评价指标体系之后，采用“1～9”标度法对评价指标的重要性进行两两比较并打分，整理后得到判断矩阵。②计算指标权重值。采用和积法求解判断矩阵，得到指标权重值。③一致性检验[9]。

2.4.2 确定变权重

层次分析法确定的权重是常权，即固定不变的权重，具有较强主观性。而实际上指标之间的重要程度不是固定的，而是会随着指标状态值的改变而改变。在绿色建筑决策阶段风险评价指标体系中，某些指标的风险损失程度极大，若使用常权进行综合评价，虽然这些指标的权重较大，但最终的综合评价结果却可能显示风险水平正常，不能客观地反映风险水平。因此，可考虑采用激励与惩罚并举的局部变权原理对常权进行修正，即若某个指标权重随着状态值的增大而增大，则给予这个指标适当的激励，若某个指标权重随着状态值的增大而减小，则给予这个指标适当的惩罚，从而使权重的确定更具客观性。

(2)

其中，α、β、γ、C均为[0,1]内的参数，α为否定水平，β为惩罚水平，γ为激励水平，C为调整水平，α,β,γ,C的数值可根据实际情况设定。

2.4.3 局部状态变权向量的设计

笔者根据绿色建筑决策阶段风险评价的实际情况和特点，取α为0.25，β为0.65，γ为0.8，C为0.2，将局部状态变权公式设计如下：

(3)

其中，xi的取值由评价矩阵和风险等级量化集的乘积除以100得到，是位于区间[0,1]的数值。

2.5 各级模糊综合评价

运用模糊运算法则，由局部变权重向量A′与评价矩阵R的乘积得到模糊综合评价结果向量B[10]：

(4)

2.6 模糊评价结果的处理

采用加权平均法处理评价结果，结合风险等级量化集V和模糊综合评价结果向量B确定综合评分Q[11]：

(5)

3 应用实例

福建省福州市某绿色与低能耗公共建筑项目，用地面积为32 456 m2，建筑面积为41 114 m2，项目总投资22 185万元。该公共建筑按照《绿色建筑评价技术细则》的相关要求设计，主要技术目标：建筑整体节能率达到70%，再生资源利用率达到 60%。应用上述评价模型，对该项目决策阶段的风险水平进行综合评价。

3.1 建立评价矩阵

邀请多位在绿色建筑领域具有5年以上工作经验的专家，通过专家访谈，根据式(1)确定各评价指标对各评价等级的隶属度，组成二级评价矩阵，如表2所示。

3.2 确定权重

3.2.1 确定常权重

在已有评价指标体系的基础上，采用专家调查法和层次分析法，构造各级指标的判断矩阵，采用和积法确定各级指标的常权重并通过一致性检验。各级指标的常权重如表2所示。

3.2.2 确定变权重

根据式(2)和式(3)，由风险等级量化集和评价矩阵确定各级指标的综合评分，继而确定局部状态变权向量S(X)={S(x1),S(x2),…,S(xt)}，再结合常权重确定各级指标的变权重，结果如表2所示。

表2 各级风险评价指标的权重与评价矩阵表

3.3 模糊综合评价

3.3.1 二级模糊综合评价

3.3.2 一级模糊综合评价

在二级模糊综合评价的基础上，进行一级模糊综合评价。一级评价指标的变权重集为A′=[0.07,0.13,0.18,0.10,0.20,0.14,0.18]，由B1,B2,…,B7组成一级评价矩阵R，则一级模糊综合评价为：

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]

对模糊综合评价结果向量进行处理，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，即该绿色建筑决策阶段风险的综合评分为65.94，可评定风险等级为“中等”。

4 结论

笔者建立了绿色建筑决策阶段风险评价指标体系，该体系包括政治政策风险、生态风险、环境风险、技术风险、管理风险、社会风险和投资风险7个一级指标，以及27个二级指标，有较强的针对性。采用变权层次分析法确定指标权重，实现对某些风险评价指标的奖励和惩罚，使权重的确定更加科学合理，再结合模糊数学的基本原理，提出基于变权层次分析法的绿色建筑决策阶段风险模糊综合评价模型，并实例验证了该模型的可行性和有效性，为有效管理和控制绿色建筑决策阶段风险提供依据。

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[3] RISCHMILLER S. Management risks in green retail building development[D]. Sydney: University of New South Wales, 2009.

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[11] 沈进昌,杜树新,罗季阳,等.基于云模型的模糊综合评价方法及应用[J].模糊系统与数学,2012,26(6):115-123.

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.

刘进(1984-)，女，江西赣州人，福建江夏学院工程学院讲师，主要研究方向为工程项目管理.

福建省教育厅中青年教师教育科研基金项目(JA15539).

TU9

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.02.010