浅谈在节能服务领域建立“节能医生”的思维模型

袁 玮，金 巍，李会元，蔡 兵，李 辛

（1.北京中竞国际能源科技有限公司，北京，100071；2.中国通用机械工业协会压缩机分会，北京，100044）

1 引言

在节能服务领域，通常有这样的说法：综合类节能服务公司被类比为“全科医院”，专业类节能服务公司被类比为“专科医院”，而节能公司的技术专家和工程师则被类比为“节能医生”。

有一位医学专家在“医学思维决策课”中讲到：医生看病的过程，实际上是“发现问题—验证问题—解决问题”的临床思维模式的体现，医学决策思维的本质，就是要在有限时间和有限信息的条件下，以最快速度、最高效率做出错误率最低的决策。可见，医生的临床思维模式同样可以应用到节能服务领域，唯一不同的是，“节能医生”的“患者”是“用能系统”。

“节能医生”的工作内容同医生一样，也是三件事：发现问题、验证问题和解决问题。

以我们做压缩空气系统节能为例。

2 发现问题

发现问题，即诊断压缩空气系统—“产气→输气→用气”存在能效低的“症状”，可以分为两步：

第一步，先明确“症状”是否为“疾病”。“症状”是问题的表象，“疾病”才是问题的本质。

第二步，如何识别？以管网压力波动范围大为例，压力波动范围大是“症状”，识别造成波动大的原因是缓冲能力不足或是有其他问题。在识别的过程中，“节能医生”的思维要先发散、再收敛，即从3个环节：站房、管网、用气端，逐一列出可能引起压力波动大的所有“疾病”，目的是在有限的时间内避免遗漏。发散环节的重点在于尽可能不要有遗漏，以免带来之后的“漏诊”；接下来就要尽快从3个环节去获得“疾病”的信息和证据，找出概率最大的那个问题，识别出真伪，这个过程就是思维的收敛。而这个过程恰恰是考察“节能医生”的基本功，就是把常见的几大症状和相对应的各种可能的“疾病”记在大脑里，面对“患者”时才能随时从记忆中调取出来。经验丰富的“节能医生”之所以能够看到“患者”便立刻做出诊断，就是因为他对于这些知识反复调用，已经完全融化到自己的思维习惯里去了。

总之发散思维，是将所有可能的“疾病”都摆在面前了，收敛思维就是在有限的时间段内，通过上述3个环节获得“疾病”的信息和证据，汇总后去粗取精得出“疾病”可能发生的原因。

3 验证问题

虽然经过第一步，我们发现并明确了问题，但不能百分百地保证得出的诊断结论是正确的，因为我们有2个需要警惕的“坑”：一是获取的信息可能是错的；比如我们在调查某汽车厂压缩空气系统年能耗数据时，客户给出的空压机组的运行工况与其对应的年耗电总量匹配不上，经再三确认发现信息是错的；二是自己“先入为主”的思维陷阱，即直觉以为是这样，但事实上并不是这样。所以，为了避开2个“坑”，还要利用正确的方法进行验证。

第一步，带着假设收集信息

在时间有限的情况下，要先对问题形成预判，然后按先排除后证实的方式获取信息，对应有三个关键点。

关键点一：寻找可以定性的信息，即这个信息必须能排除什么，或者能证实是什么。

例如压缩空气系统能效监测管理平台（以下简称“监管平台”），相当于先进的体检仪器，监管平台将压缩空气系统的相关数据进行采集并上传至云端，实现对大量的历史数据长期存储，数据链形成趋势曲线，“节能医生”将其现场考察阶段的“望、闻、问、切”得出的初步结论，作为辅佐对监管平台的数据变化趋势的分析。以管网压力波动范围大来分析判断，一是“突发症状”导致的问题，如短时间大流量用气或用户产量变化等问题；二是“先天症状”导致的问题，如设计的缓冲能力不足或管网设计不合理等问题；或是其他“疾病”的引起的并发症（如瞬间大的用气设备突然启停等），确定引起“疾病”现象的病根，查找从站房、管网到末端整个系统的根源问题，排除或证实导致管网压力波动大的原因，同时避免“头痛医头脚痛医脚”。这里需要说明一点，管网压力的变化反映了气量的变化，也就是说压力变化是气量供求变化的反映，压力变化是现象，气量变化是本质。当供气量大于需求量时，管网压力上升，供气量小于需求量时管网压力下降。

譬如某工厂的生产车间，为安全起见，通常供气压力大于需求压力，尤其是为了保证波谷时间段内全系统正常用气，企业不得不提高了系统整体的供给压力，造成大部分车间产生压力过度供应的现象。但压力设定多少才能既保证生产安全又不浪费能源？能够帮助“节能医生”初步确认该企业真实的压缩空气使用需求，是车间反馈的低压报警。车间由于用气波动产生的报警，特别是在压缩空气供应波谷时间段的低压报警，是帮助“节能医生”找出真实需求与假性需求之间的度的关键点。

关键点二：保留尽可能少的同类信息。

为了保证迅速得到诊断结论，同类型的可定性的信息，留下的尽可能少。

例如通过监管平台得到实时真实数据，以及现场考察阶段取得的数据进行比较，剔除错误数据，排除由于仪表设备老化或不准等原因引起的数据偏差及错误，利用先进的计量手段避免因错误数据或经验局限引起的“误诊”。

通过对企业压缩空气系统的历史运行状况的分析，“节能医生”得到了对压力供给要求较高的车间的信息，为了能够更为精确地确认用气环节实际用气状况，需要加装相应的数据采集设备以对系统运行状态进行监测，但是在同一现场，可能存在多条生产线或用气设备，如果完全监测各设备实际用气状况，会存在大量的重复数据，对后续判断产生干扰，因此需要在现场实际运行状况的基础上，结合“节能医生”自身经验，确定关键位置，安装相应仪表，保证数据的准确性和可靠性。

关键点三：获取影响后续决策的信息。

例如通过对监管平台采集数据的分析，得出相对较长时间段内数据与数据之间的相互影响及规律，比如压力和流量变化的关系、压力与干燥机处理量的关系等，确定最终影响“疾病”（管网压力波动大）的主要因素，为后续解决方案的设计、决策提供精准信息。

得到系统运行数据后，需要对数据进行综合性处理，不仅仅需要查看单一数据的变化波幅，也要将多类型数据变化组合分析，找出系统各项参数变化之间的关系和演化过程中对设备运行的影响规律。如在某汽车厂，一套供气系统覆盖整个工厂所有用气环节，通过现场走访摸排，企业除喷涂车间外，工作压力要求在5.5 bar左右，而喷涂车间工作压力要求较高，在6.5 bar以上，为保证各车间正常运行，不得不按照喷涂车间的最高工作压力要求供应压缩空气，经“节能医生”的实际勘查后发现，由于喷涂车间喷涂机器人和器件表面吹扫清理所用压缩空气管道为同一管网。当吹扫工作开始时，瞬时消耗大量的压缩空气，造成管网压力下降，而管网压力的大幅度波动将带来机器人宕机的风险；压力波动的“波幅”亦是后续制定优化方案的关键信息之一。

第二步，对于不能明确诊断情况的需采用行动干预—用“诊断性治疗”来明确问题

诊断性治疗有3个环节：

（1）设立有依据的假设

例如某工厂使用压缩空气时通常存在产用分离情况，往往生产端为保证生产安全，对空压站提出高于需求工作压力的要求，导致“供大于需”的情况为常态；但空压站供给多大的工作压力既能保证安全生产又能按需供气？这个“度”的问题需要通过“诊断性治疗”来给出答案。

首先，先假设末端生产设备报警的工作压力值为管网压力波动的最低值；其次，通过技术人员对空压站内部各台空压机运行状态，结合压力传感器、流量计等仪表记录的数据进行判断，再利用便携式测试工具进行关键数据的复核，进一步了解系统总管网压力波幅情况、空压站内部管网压降情况、各台空压机负荷匹配情况、干燥机实际运行情况等，找到空压站供给压力波动的合适值，从而找到降低输出压力的最大值；既能解决报警设备的用气压力问题，又可以使整个压缩空气系统管网压力维持在较低水平运行。

（2）选择“患者”代价最小的方案

需要尽可能列出所有的诊断性治疗方案，从代价最小的那个开始。

压缩空气系统节能手段很多，以提高空压机组能效为例，常见的有几种：以“新”换“旧”，即用能效高的空压机换掉能效低的空压机；空压机组改为变频、增加智能控制系统等。究竟是采用哪种措施提高空压机组能效？通过诊断性治疗，即通过测试各台空压机组的效率来找出代价最小的治疗方案，而非目前市场上常见的简单的“以新换旧”的方式。虽然能创造一定的节能量，但未必是最优的做法，甚至可能因采用“过度治疗”而造成“二次浪费”的现象。

（3）对干预的结果要有正确、清晰的验收指标和基于指标的下一步处理方案

针对上述情况，根据“诊断性治疗”的结果，形成包含能效和投资效率两个方面“治疗”前后的数据对比，再据此给出针对性的解决方案。

4 解决问题

前两步完成后，进入到解决问题阶段，提出“治疗方案”，即制定节能改造方案。对于“患者”来说，每种“治疗”都有相应的风险和收益，因此，在选择最终治疗方案时，“节能医生”要从2个方面来确定最终的“治疗方案”。

（1）优劣评估：依照证据等级评判治疗方案，也就是评估不同的节能方案的优劣。在医学上有一个很重要的方法论原则，叫循证医学，就是遵循证据，即对获取的证据按可靠程度进行等级划分。将该方法论应用在节能服务领域，就是依据搜集的信息按可靠程度进行节能方案的等级划分，来评估其优劣。

（2）方案选择：找到风险与收益的最佳节点，即针对用能单位的具体情况，找到既风险可控又避免“过度治疗”和投资收益比最好的最佳节点，确定最终节能改造方案。

总而言之，节能医生制定“治疗方案”即节能改造方案的思路，可以分为四步：

（1）穷举，即列出所有可能的治疗方案—在产气、输气、用气的系统各环节，找出节能改造的各种措施；

（2）概率赋值，即对每种节能改造措施的风险和收益进行概率赋值；

（3）评价，即对各环节被查出所患“病情”的危急程度进行评价；

（4）选定方案，结合以上情况，考虑客户需求和经济条件选出安全、投资性价比最优的节能方案。

当节能医生按照“治疗方案”实施一个“疗程”后，节能基础改造完成，但不代表节能工作结束，而是让“患者”进入到“康养”阶段，即对压缩空气用电系统进行“持续性优化和滚动式改造”，从管理学的角度讲，就是将PDCA（Plan-Do-Check-Act）引入，提出计划和预测，然后根据计划执行，最后对结果进行复盘验收，并根据复盘结果，提出下一步计划和预测，如此循环往复，使压缩空气系统的能效达到并保持最优状态。

“节能医生”及节能服务公司真正的价值，不仅在于有先进的、独特性的节能知识、技术、工具和产品，更在于如何建立正确的思维模型并运用其做出最佳决策，解决用能系统这个“患者”的“临床问题”，为用能单位创造最大的节能效益。