AHP和模糊綜合評判在綠色建筑中的評價(jià)研究

王 飛，胡靜嫻，黃 晶

（1.河北工程大學(xué)經(jīng)管學(xué)院，河北邯鄲 056038;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150006）

當(dāng)前，建筑已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，傳統(tǒng)的建筑發(fā)展模式已經(jīng)不滿足全球的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的要求。如今鼓勵(lì)和推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流。目前，許多國家相繼出現(xiàn)了一些綠色建筑評價(jià)工具，主要有英國的BREEAM系統(tǒng)和美國的LEED系統(tǒng)等，這些都是比較成功的綠色建筑評價(jià)體系，值得借鑒，到2003年，我國首套完整的綠色建筑評估體系推出［1］。結(jié)合模糊綜合評判方法的綠色建筑評價(jià)，因?yàn)榭紤]到因素的模糊性，可以得到更加可靠的數(shù)據(jù)，但其很少得到應(yīng)用。本文的研究是將模糊綜合評判與層次分析法交叉使用，使綠色建筑的評價(jià)用數(shù)據(jù)表示，更加具體化，也使人們更加理解綠色建筑的內(nèi)涵。

1 綠色建筑評價(jià)指標(biāo)體系的建立

建立適當(dāng)?shù)脑u價(jià)指標(biāo)是綠色建筑評價(jià)中最關(guān)鍵的一環(huán)［2］。綠色建筑評價(jià)就是對申請綠色建筑評定的建筑物進(jìn)行分析，并根據(jù)特定的標(biāo)準(zhǔn)對該建筑物的“綠色”進(jìn)行評估打分。通過對建筑物的分析和評估，可以科學(xué)的對綠色建筑的評審提供依據(jù)。

綠色建筑的評價(jià)有諸多方面的影響因素，我們根據(jù)國家綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，國家綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由六個(gè)一級指標(biāo)組成:節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和運(yùn)營管理。在這六大一級指標(biāo)下可以根據(jù)需要又可大致分為36個(gè)二級指標(biāo)。其詳細(xì)結(jié)構(gòu)見圖1。

2 AHP和模糊綜合評價(jià)理論

層次分析法（AHP）是將需要解決問題有關(guān)因素分為目標(biāo)層（最高層）、準(zhǔn)則層（中間層）和措施層（最底層）。模糊綜合評價(jià)方法的獨(dú)特性即在于他的“模糊”，它可以將一些模糊復(fù)雜的不確定的因素進(jìn)行量化，從而對評價(jià)事物的隸屬等級狀況進(jìn)行評價(jià)。它彌補(bǔ)了用精確數(shù)學(xué)方法無法推理計(jì)算的領(lǐng)域，因此得到了廣大研究者十分廣泛的應(yīng)用。

3 AHP與綜合評判的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

此地塊位于江蘇省東南部，是上海經(jīng)濟(jì)圈中的一個(gè)重要的新型工商城市，歷史悠久，物產(chǎn)豐富。此地塊作為好孩子集團(tuán)總部的所在地，項(xiàng)目包括了辦公中心、會(huì)議中心、以及展覽中心，總建筑面積約3.6萬平方米。該項(xiàng)目沒有光污染干擾，綠化部分都是以江蘇當(dāng)?shù)氐臉淠痉謱臃N植，停車場區(qū)域采用滲水瀝青鋪面，有效的收集雨水至項(xiàng)目的雨水湖。供電部分在展廳的外立面裝有太陽能光電發(fā)光板，產(chǎn)生的電量可供展廳區(qū)域以及會(huì)議中心照明使用。另外通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用熱回收裝置，并且采用地源熱泵等新技術(shù)。項(xiàng)目建成以后采取了有力的措施以保證該項(xiàng)目的運(yùn)營管理。

3.2 確定各因素的權(quán)重

各因素的權(quán)重反映了各因素在綠色建筑評價(jià)體系中的重要程度［3］，一般采用1 ～9標(biāo)度方法［4］。通過咨詢有關(guān)專家的意見，評定小組先對第二層指標(biāo)層進(jìn)行對比，形成綠色建筑各指標(biāo)的判斷矩陣。則判斷矩陣如下:

需要注意的是，每一列歸一化后近似其相應(yīng)的權(quán)重。具體的公式是:

下面計(jì)算該矩陣的最大特λmax。

代入數(shù)據(jù)得到該矩陣λmax=6.6。

一般情況下，由于判斷矩陣是根據(jù)有關(guān)專家的經(jīng)驗(yàn)人為賦予的值，具有一定的主觀性，因此需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。只要有通過檢驗(yàn)，才能說明判斷矩陣在邏輯上是合理的，才能繼續(xù)對結(jié)果進(jìn)行分析［5］。

具體的步驟是是:首先需要計(jì)算計(jì)算一致性指標(biāo)C.I

然后查表可得知到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。

最后是計(jì)算一致性比率C.R并進(jìn)行判斷分析，若C.R＜0.1，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿意度的一致性［6］。

本案例中，根據(jù)計(jì)算得到一致性比例C.R=0.096＜0.1，我們認(rèn)為判斷矩陣的滿意度具有一致性特點(diǎn)，可以繼續(xù)進(jìn)行分析判斷。

利用相同的方法計(jì)算決策層各指標(biāo)對于準(zhǔn)則層各指標(biāo)的權(quán)重如下:

W1=（0.102 7，0.145 5，0.211 04，0.156 3，0.112 8，0.058 9，0.094 8，0.118 6）

W2=（0.159 7，0.256 4，0.111 1，0.122 6，0.152 9，0.197 2）

W3=（0.166 5，0.184 9，0.074 1，0.178 1，0.238 6，0.157 8）

W4=（0.154 2，0.195 1，0.243 6，0.159 9，0.164 7，0.082 5）

W5=（0.108 9，0.198 9，0.253 7，0.089 4，0.260 4，0.088 6）

W6=（0.177 80，0.245 1，0.339 6，0.099 5，0.137 7）

3.3 綠色建筑的模糊綜合評價(jià)模型

綠色建筑評價(jià)的重要因素主要是以上提到的六個(gè)方面，因此確定模糊綜合評價(jià)的因素集就是:U={節(jié)地與室外環(huán)境，節(jié)能與能源利用，節(jié)水與水資源利用，節(jié)材與材料資源利用，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，運(yùn)營管理}

根據(jù)模型中評價(jià)決策的實(shí)際需要，將評判等級標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個(gè)等級，分別是:

V={v1，v2，v3，v4，v5}={好，良好，一般，較差，差}

一般的，我們假設(shè)這五個(gè)等級分?jǐn)?shù)分別是9、7、5、3、1，分別請 20 位專家學(xué)者為該項(xiàng)目的綠色建筑評因素集下的準(zhǔn)則層進(jìn)行模糊評價(jià)打分，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊綜合評價(jià)運(yùn)算［7］。

節(jié)地與室外環(huán)境評價(jià)向量運(yùn)算:

用同樣的方法得到節(jié)能與能源利用評價(jià)向量結(jié)果為:

A2=（0.398 2，0.367 6，0.153 9，0.070 7，0.009 4）節(jié)水與水資源利用評價(jià)向量結(jié)果為:

A3=（0.345 6，0.354 4，0.138 9，0.127，0.034 1）節(jié)材與材料資源利用評價(jià)向量結(jié)果為:

A4=（0.285 6，0.348 2，0.176 5，0.144 2，0.045 5）室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)向量結(jié)果為:

A5=（0.282 3，0.366 5，0.176 8，0.150 3，0.024 1）運(yùn)營管理評價(jià)向量結(jié)果為:

A6=（0.333 0，0.405，0.127 1，0.105 6，0.028 9）

套入數(shù)值，分別對6個(gè)評價(jià)因素進(jìn)行等級評價(jià):

V1=9 ×0.377 19+7 ×0.296 6+5 ×0.180 1+3 ×0.115+1 ×0.037=6.705 8

V2=9 ×0.398 3+7 ×0.367 6+5 ×0.153 9+3 ×0.070 7+1 ×0.009 4=7.149 7

V3=9 ×0.345 6+7 ×0.354 4+5 ×0.138 9+3 ×0.127+1 ×0.034 1=6.770 08

V4=9 ×0.285 6+7 ×0.348 2+5 ×0.176 5+3 ×0.144 2+1 ×0.045 5=6.368 4

V5=9 ×0.282 3+7 ×0.366 5+5 ×0.176 8+3 ×0.150 3+1 ×0.024 1=6.465 2

V6=9 ×0.333 0+7 ×0.405+5 ×0.127 1+3 ×0.105 6+1 ×0.028 9=6.813 2

通過以上計(jì)算，再根據(jù)劃分的評級等級標(biāo)準(zhǔn)可以看出“節(jié)能與能源利用”評價(jià)指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果是“良好”，其他5項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)結(jié)果是“一般”，但是“節(jié)地與室外環(huán)境”，“節(jié)水與水資源利用”和“運(yùn)營管理”接近于結(jié)果“良好”。再將總體的評價(jià)指標(biāo)結(jié)果計(jì)算如下:

套入分值得:

說明該綠色建筑項(xiàng)目的總體評價(jià)質(zhì)量為“良好”。

4 結(jié)語

將模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用到綠色建筑評價(jià)中來，可以方便對實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到具體的質(zhì)量程度，因此模糊綜合評判法在綠色建筑評價(jià)中運(yùn)用是合理的;在權(quán)重的確定中運(yùn)用AHP法，可以克服主觀因素的影響，使評價(jià)結(jié)果具有實(shí)用性和客觀性，實(shí)現(xiàn)權(quán)重確定的邏輯合理化;將模糊綜合評判法與AHP綜合運(yùn)用可以用數(shù)量的形式確定該項(xiàng)目的綠色質(zhì)量，更加具有說服力。

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