李玲燕,劉曉君,閆永強
(1.西安建筑科技大學管理學院,陜西 西安710055;2.西安曲江新區管理委員會,陜西 西安710061)
住宅產業化對于實現節能減排、實現綠色施工管理、改善人居環境以及促進產業結構調整具有重要意義,是住宅建設與產業升級的必然趨勢.雖然,我國在住宅產業化方面已經取得了一定的成果,然而在住宅產業化的發展進程中,還存在著一些問題制約著它的進一步深化和提升.例如,住宅產業化動力不足、住宅產業的生態化程度偏低等問題,尤其是住宅項目在實施產業化過程中出現的“生態不經濟”、“低碳高成本”的現實困境嚴重影響著市場主體發展住宅產業化的動力與積極性.
住宅項目生態價值鏈是在生態原則的指導下,遵循價值的發展和再創造,住宅項目的開發過程通過仿照生態系統的超循環結構,持續實現系統內協同進化以及與外界環境要素系統超循環結構的過程.本文在系統構建住宅項目生態價值鏈的基礎上,從經濟、生態、資源、環境、運營、技術等維度來剖析住宅項目生態價值鏈的構成要素,創建住宅項目生態價值鏈的熵權-模糊測度模型,經過算例分析說明測度模型的應用過程及優化重點.
住宅項目生態價值鏈是指以生態學、價值鏈、循環經濟為理論指導,以最大滿足住宅消費者的市場需求為根本,以住宅產業可持續發展為目標的新型發展模式,通過仿照生態系統的循環模式構建的生態價值鏈,以達到資源的循環利用,建筑廢料的排放最低化,實現住宅項目(有形的產品與無形的服務)及其相關產品價值增值最大化,確保項目價值和資源在整個價值鏈上不斷創造、增值和傳遞循環,并與其他資源、環境的協調發展的一個動態循環系統.
住宅項目生態價值鏈是住宅項目在開發與運營過程中,實現住宅和資源、環境和諧共生的動態循環系統,它不同于一般的生態價值鏈,它在鏈條結構、鏈結關系及生產方式的組織上存在著諸多獨特之處.本文將生態運作原則、資源與能源的循環利用融合于住宅項目的價值創造過程,從而來構建住宅項目生態價值鏈,具體見圖1.

圖1 住宅項目生態價值鏈示意圖Fig.1 Ecologicalvalue chain in residential projects
(1)住宅項目生態價值鏈的構成要素解析
住宅項目生態價值鏈測度模型構建的第一步便是透析其構成要素,在參閱國內外最新有關生態建筑、可持續建筑、綠色建筑的評價體系[1-3](具體見表 1)的基礎上,其中包括政府的綠色建筑指導性文件和國內外綠色建筑評價系統,對影響住宅項目生態價值鏈測評的眾多因子進行分析、梳理,提出住宅項目生態價值鏈的構成要素體系.

表1 各國或地區生態建筑構成要素總結Tab.1 Elementsof green buildings in some countries and areas
為了保障住宅項目的生態性與經濟性并存,以解決當前“生態不經濟”、“低碳高成本”的現實困境,本文設定住宅項目生態價值鏈測度的構成要素具體包括經濟效益、生態價值水平、資源(包括能源與材料)的節約利用水平、資源(包括能源與材料)的再生利用水平、廢棄物排放水平、運營管理水平、生態技術進步等方面.
(2)住宅項目生態價值鏈測度的指標設計
基于住宅項目生態價值鏈的構成要素分析,綜合考慮測度指標構建的科學性原則、系統性原則、客觀性原則、層次性原則、可操作性原則,本文將住宅項目生態價值鏈測度的指標體系設計為“經濟效益、生態價值水平、資源(包括能源和材料)的節約利用水平、資源(包括能源和材料)的再生利用水平、廢棄物排放水平、運營管理水平、生態技術進步”7大類一級指標,以及一級指標下的35個二級指標,具體見表2.

表2 住宅項目生態價值鏈測度的指標體系Tab.2 Measurement index system of ecological value chain in residential projects
(1)確定指標權重
本文采用熵權法確定各級指標層的相對權重[4].住宅項目生態價值鏈測度的評價指標體系的一級指標有7個,假設一級指標i分為n個二級評價指標,本文涉及到的各級指標權重集表示如下:
一級指標權重集:

二級指標權重集:

具體的步驟如下:
步驟一:首先確定二級評價指標權重
(1)假設有q個評價專家,評價標準集為:

(高,較高,中等,一般,低)

每位專家針對n個二級指標進行評判,以建立二級指標評判矩陣,其中()kijr 表示第k個專家對二級指標j的測評值.

(k=1,2,…,q;i=1,2,…,7;j=1,2,…,n)
(2)對評測值進行無量綱化處理,使用區間值化處理,另外由于本文設置的權重指標為越大越優型,所以方法為:

歸一化處理后,得到歸一化二級指標評判矩陣:

(3)計算第k位專家的評價值在第j個評價指標下的比重,方法如下:

但由于 pk(ij)= 0 時,l n pk(ij)無意義,所以將 pk(ij)修正為:

(4)計算第j個評價指標的熵:(

5)計算第j個評價指標的熵權:

步驟二:確定一級指標權重

(2)計算測度效果
本文應用多層次灰色動態規劃的思想和方法來構建住宅項目生態價值鏈的評價模型.在住宅項目的價值鏈測度與評價指標體系存在著由專家評估的定性指標,而這些指標具有一定的模糊性,難以直接用一個確定的數值來評價[5],而這些指標的確定值可采用語意變量的概念描述主觀評估值語意變量,即應用自然語詞的值來表達評估者對評估值好壞程度的感受,以處理不明確或模糊的信息[6].
步驟一:定義事件
定義單個事件為 xi,事件集為X= x1, x2, x3, … ,xm,不同的事件對應的決策也往往不唯一,所以定義單個決策為 yj,決策集為事件xi和對策yj構成了局勢狀則局勢狀態集合為則X × Y=S,Sij∈S ,狀態Sij在目標b下的表現值為樣本 ub:ij

步驟二:定量指標樣本效果測度
由于各項指標樣本的目標存在不同,其極性也將存現不同.如有的要求越大越好,存在著目標 b的極大值b(max),即樣本越大越接近目標;而有的要求越小越好,存在著目標b的極小值b(min),即樣本越小越接近目標[7].
當樣本的目標個數b>1時,對于極性不同的樣本,不可能進行運算.效果測度是用來統一效果樣本極性,并使其變換值落于(0,1]內的變換方法.基本效果測度方法有[8]:
UEM(Up Effect Measure)上限效果測度,用來處置極大值極性:

LEM( Low Effect Measure)下限效果測度,用來處置極小值極性:

MEM(Medium Effect Measure)適中效果測度,用來處置適中值極性:

其中: pb為目標 b下的效果測度值;為目標 bij下的效果樣本值;為目標b下的效果樣本最大值;為目標b下的效果樣本最小值;為目標0 b下的效果樣本平均值.
由上可見,效果測度的實質便是指標樣本無量綱化的過程,因此本文對定性指標將利用梯形模糊數表示的語意變量來進行無量綱化,從而得出定性指標的效果測度.
步驟三:定性指標樣本效果測度
(1)通過專家打分給出定性指標語意值
專家在對定性指標值的打分過程中,由于對它們的描述具有相當程度的模糊性,因此采用梯形模糊數表示的語意變量的概念來描述主觀評價值[9].通過問卷調查,由有關專家根據評價值的語意變量表給出各個定性指標語意值[8].

(2)綜合專家意見,計算定性指標的模糊值

將評價層面 Xk下第i個定性指標的模糊值轉換成明確值的方法如下:

其他從而得出所有定性指標值:

(4)綜合測度結果


最后,可得到事件X的綜合測度結果集合:

從該綜合測度結果集合中,根據不同的要求選取結果最大或者最小的測度值,從而分析住宅項目的生態價值鏈效果.
(1)測度樣本收集
通過實地走訪與問卷調查,于2014年3月底完成西安地區5個住宅項目A、B、C、D、E的生態價值鏈樣本指標數據的收集與整理,但由于文章篇幅問題,省略具體樣本數據,算例分析旨在檢測住宅項目生態價值鏈測度模型的可操作性與可行性.
(2)測度過程說明
5個住宅項目生態價值鏈的具體測度過程為:
第一步:明確指標權重.基于調查數據及專家的評定,利用“熵權法”,獲得各個層級住宅項目生態價值鏈測度指標的權重值.具體見表2所示.
第二步:計算二級定量指標樣本效果測度值.根據各個二級定量指標的含義判定指標極性,進而利用公式(12)和公式(13),計算各定量指標的效果值.
第三步:計算二級定性指標樣本效果測度值.根據明確模糊化的相對距離法、中心值法和重心值法的三個計算公式,得到各個定性指標的三個明確值,進而根據公式(18)獲得各定性指標的效果值.
第四步:獲得綜合二級指標樣本效果值.第五步:計算各個一級指標的綜合測度值.第六步:計算5個住宅項目生態價值鏈的整體綜合測度值.
(3)計算測度結果
利用住宅項目生態價值鏈各二級指標權重值,結合綜合測度結果公式(25)得到5個住宅項目A、B、C、D、E的生態價值鏈的各個一級指標的綜合測度結果,見測度結果矩陣(28):

進而可利用公式(26)和一級指標的權重值,獲得5個住宅項目A、B、C、D、E的生態價值鏈的整體綜合測度結果:

從而可得,

從算例分析可得,住宅項目A的生態價值鏈運行效率最高;而住宅項目D的生態價值鏈的生態經濟和循環經濟運行效率最低,也說明住宅項目D的生態價值鏈是其中經濟效益和生態效益最差的一條.
究其原因,住宅項目D的生態價值、資源的再生利用水平和廢棄物排放減少水平都是五條生態價值鏈中最低的.其中在生態價值水平方面,其選址離污染源最近,空氣質量、室內環境質量、原始資源含量的使用都是最低;在資源的再生利用方面,其再生能源的利用率、可再開發用地的使用率、節水器具和設施使用率、雨水利用率、廢氣利用率等也是最低值;在廢棄物排放水平方面,廢氣排放量和廢水排放量的控制水平也是最低.并且從經濟效益角度測度,產值增長率、銷售利潤率和土地年均增值率都偏低,尤其是土地年均增值率嚴重偏低,當然這也與該住宅項目的選址有關.因此,如果要提高住宅項目D的生態經濟和循環經濟運行效率,一方面要降低其廢水和廢氣的排放水平,提高廢水、廢氣、再生能源和土地的重復利用率,并提高節水能力和雨水的利用水平,同時還要不斷改善項目開發過程中的生態環境,通過廢氣、廢水、再生能源、土地的循環利用以及生態環境的不斷改善,降低住宅項目生態價值鏈的運行成本,從而增加其生態價值鏈的經濟效益.
此外,值得注意的是住宅項目E的生態價值鏈,其灰色測度值為 0.7024,其資源的節約利用水平、資源的再生利用水平、廢棄物排放水平都是最高的,尤其是凈水耗費節約率、綜合能耗節約率、可再生材料利用率、固體廢棄物綜合利用率、廢舊土地使用率、再開發用地使用率、節水器具和設施使用率、污水處理與回用率、雨水利用率、廢水排放量減少率、固體廢棄物排放量減少率都是最高值.然而,其經濟效益是最低,尤其是產值增長率、成本節約率是最低的,銷售利潤率、土地年均增值率也是偏低的.可見,該住宅項目的生態效益和循環效益較好,但是經濟效益較差,說明由于該住宅項目的重要經濟效益指標偏低,從而導致了“生態不經濟和循環不經濟”的困境局面,必須通過不斷降低循環利用的成本,提高廢棄物循環利用經濟效益等途徑來優化整條生態價值鏈的經濟運行效率,否則也將大大降低生態價值鏈上各個主體參與生態價值鏈建設的積極性.
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