基于ANP綜合分析法的醫院建筑節能風險研究

郭利芳

（西安交通大學第二附屬醫院 陜西 西安710004）

基于ANP綜合分析法的醫院建筑節能風險研究

郭利芳

（西安交通大學第二附屬醫院 陜西 西安710004）

本文針對醫院建筑節能問題，采用合同能源管理模式和綜合分析的網絡層次分析法來研究項目評價所涉及的相互關系比較復雜的眾多風險因素，建立含有三級指標的項目風險評價因素指標體系，使各指標之間的傳遞關系在網絡層中得以充分體現。在ANP理論的基礎上構建層次模型，利用 MATLAB軟件計算超矩陣和極限超矩陣，最終得到風險評價三級指標的權重并分析其排序結果。實例結果表明，建筑節能項目的風險評價處于低風險水平，肯定了節能方案的正確性。

合同能源管理；風險評價；綜合分析；ANP；建筑節能

根據我國建筑物使用功能的不同，現有的大型公共建筑可分為辦公建筑、商場建筑、賓館飯店建筑、文化教育建筑、醫療衛生建筑和體育建筑等8大類[1]，其中醫院建筑因其獨特的使用功能而顯著區別于其它7類公共建筑。醫院建筑群是一類規模較大而且功能復雜的建筑，它完全不同于飯店、商場這樣單棟或少數幾棟的通用公共建筑。隨著我國醫療事業的不斷發展，醫院建筑面積不斷擴大，醫院建筑能耗問題日益凸顯[2-5]。滾局統計數據表明，醫院建筑是我國公共建筑中及其的重要部分，因此擁有非常大的節能潛力，成為了開展建筑節能工作的重要突破點[6-8]。另外，醫療設備的快速更新,醫院功能逐漸完善,醫院建設標準逐步提高,致使醫院建設費用和能耗的不斷增加，醫院建筑也因此成為能耗最大的公共建筑之一。我國雖然是排名第三的能源生產國,但又是位居第二的能源消費大國，人均資源占有量相對較少[9]。

醫院建筑的大能耗不僅僅使醫院自身日常支出費用增加，而且患者的醫療費用增加，加劇了醫院所在地區供能的矛盾。目前，醫院建筑的能耗問題已經受到了各方的關注，在醫院建設發展過程中注重節能已成為了大勢所趨[11-13]。但是醫院建筑節能措施的實施單單依靠醫院本身的力量顯然是不夠的，不論是從專業性角度還是從實施能力來看都是如此。合同能源管理對于醫院實施建筑節能來說是一個很好的方式[14-15]。醫院可以合同能源管理項目的風險評估，充分理性地考慮由節能方案牽涉的利益相關方帶來風險之間的相互影響，根據確定的各風險因素的權重排序對建筑節能的各方面工作做出及時的調整[16]。在接下來的內容中，利用綜合分析法的網絡層次分析方法，結合合同能源管理項目，對醫院建筑節能中的風險項目進行評價。

1　醫院建筑節能風險ANP指標體系

對于現代醫院建筑的發展，建筑能耗的增加既有合理性,也有它的不合理性。近代新興醫療技術、高科技的醫療與診療設備對醫院基礎設施系統、環境設計等都提出了新的要求,因此醫院為了提高基礎設施配置、改善環境布局而產生的能耗增加是可以理解的。另外為了應對可能出現的突發事件而制定應急預案，配備必要的裝備,建立健全長期的防范和應急措施,由這些而產生的能耗也是不可避免的。但是現在問題是有些醫院盲目增加床位、過度擴展規模，追求豪華裝飾與多余裝備,擴大特需醫療設施建設等等。因此現在我們要從節能的角度去評價醫院增加或者改造的建筑是否是符合標準。

根據15位有經驗的合同能源管的專家意見以及對相關案例的分析，在結合相關參考文獻中對風險因素的介紹分析，文中篩選出作為醫院建筑合同能源管理項目風險評價體系一級風險因素所包含的五個因素：項目資金風險、工程進度風險、工程質量風險、運營風險以及項目收益風險。

在確定了一級風險因素后，需要將一級風險因素所涉及的各個方面細化，進而得到二級和三級風險因素，完善風險因素體系，保證評價的準確性和客觀性。比如說工程進度風險，工程進度大體可以包括工程主體的進度以及相應的設備進度，結合施工單位以及施工人員的具體情況，可能出現主體工程進度與計劃進度不一致的情況，除了主體工程之外還有與之符合的設備配置要到位，設備進度指的是設備采購進度和設備到貨進度等等。

結合大型建筑領域常常采用的設計采購施工總承包模式以及現有的研究文獻中出現頻率較高的進度和質量風險考察項目，根據業內人士的專業意見，形成醫院建筑節能合同能源管理項目的風險評價指標體系。根據前三列評價指標以及結合諸多實例，充分考慮各個風險指標之間的關聯性以及三級風險指標之間的傳遞邏輯，進而得出第4列所示的風險指標之間的影響關系，如表1所示。

表1　風險評價指標體系及其影響關系

2　綜合分析算法

2.1節能風險評價體系的指標權重計算

根據風險評價體系中的數據，應用ANP的理論方法進行計算。首先，將有相互依存關系和反饋關系的評價指標因素進行兩兩比較，以控制層的一級元素Bi（i=1，2，…，5）為準則，三級風險因素Di（i=1，2，…，n）為此準則層，依次比較風險評價因素Ci里的元素對Cj中的三級因素Djk的影響力，進而得到判斷矩陣以及歸一化的特征向量（wjki1，wjki2，…，wjkin），將所有的判斷矩陣的特征向量綜合在一起就可以得到矩陣Wij，其形式為：

其次，對于主準則Bi（i=1，2，…，5），依次將各組元素進行比較，也可以得到5個無權重超矩陣W，再以Cj為次準則評測不同因素的相對重要性，構建判斷矩陣。在經過歸一化處理之后得到歸一化特征向量（a1j，a2j，…，anj）′，由此得到某一準則下的權重矩陣Ws：

2.2醫院建筑節能風險指標權重分析

對于ANP的具體求解過程可以參考王蓮芬[10]提出的理論方法，借助MATLAB軟件進行超矩陣和加權超矩陣的計算任務，進而得到評價體系的三級指標相對重要性權重數值，袓權重數值大小對評價指標進行排序，結果如表2所示。

根據ANP權重大小，可以將風險項分成4類：ANP值大于0.1的前3個指標為高度風險指標；ANP值在0.05～0.1之間的D4、D21和D12可以歸為中等風險項；ANP值在0.01～0.05之間的9項風險指標集中了工程項目在進度和質量方面的常規風險，以及用能單位經營情況和回款信用問題，將該區間的風險指標劃為一般風險項；ANP值在0.001～0.01之間的最后8項風險指標可以歸為低度風險項。

表2　風險評價三級指標體系權重排序

3　醫院建筑節能分析的實際應用案例

對某市婦幼保健醫院建筑工程合同能源管理項目利用構建的ANP模型進行風險評價。該醫院根據醫院接診和住院人數的變化，準備對醫院的建筑規模進行適當擴大，為了實現節能的目標決定采用合同能源管理模式進行。

現在10名經驗豐富的項目管理專家在調查了項目的情況后，對項目風險評價指標體系的三級指標因素進行合理的風險評估。在這里，評分范圍為0-10，風險指數從低到高為0-10，這樣就得到了如圖3所示的評分結果。利用MATLAB中的計算程序，求得風險指標評分的算術平均值ai，在三級風險指標的權重求出的基礎上得到指標的加權值wi，將加權值求wi和即可得到建筑節能項目的風險綜合評分為5.08，如表3所示。

表3　醫院建筑節能管理風險評價結果表

由綜合評分結果可以看出，該合同能源管理項目風險處于中等偏低，項目基本上是可行的。根據表3可以知道在影響該項目的三級風險指標中，國家能源政策影響D14的加權值最高為1.56，那是因為近年來國家大力倡導節能減排，國家政策從融資、返稅、項目審批等各個方面深刻影響著合同能源管理項目的開展，因此在制定項目決策方案時要充分了解相關政策要求，盡量避免與政策相悖而給項目審批造成不必要的障礙；加權值居第二的ESCO融資風險D1為0.75，說明ESCO融資是項目成功的重要因素；節能服務合同的完備性風險D21、運營成本控制D5、采購成本控制D4的加權值均在0.5左右，遠遠高于其他風險指標的加權值，因此醫院方面應該重視對項目節能服務合同的審查，控制好運營和設備的成本，提前制定相應的風險防范措施，以保證項目最終投產收益。技術成熟度風險。另外值得一提的是用能單位融資風險D2和運行操作水平D18的加權值分別只有0.02和0.03，這與該用能單位的市立醫院的背景相符，即醫院擁有一定的融資能力，因而在合同中可以考慮讓用能單位參與一部分融資，以保證合作項目最終能為雙方創造利益。

4　結束語

文中針對醫院建筑節能問題的合同能源管理項目中風險因素的相互關系比較復雜的特點，采用綜合分析的網絡層次分析法去建立風險評價因素指標體系，使各三級指標之間的傳遞關系在網絡層中得以充分體現。在ANP理論的基礎上構建層次模型，借助MATLAB軟件進行超矩陣和極限超矩陣的計算，最終得到了風險評價三級指標的權重并分析其排序結果。實例驗證結果表明，基于ANP分析方法的合同能源管理項目風險評價對于醫院進行建筑節能工作能夠提供具有指導性的建議，促進了醫院建筑節能化的進程。

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The comprehensive analysis of hospital EEB risk based AHP

GUO Li-fang
（The Secondary Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University，Xi'an 710004，China）

In this paper，in order to solve the hospital building energy conservation issues，implied the energy management contract projects and AHP comprehensive analysis to study the relationships between a number of complex risk factors that the project evaluation involved，established the index system of projects with three indicators of risk factors evaluation，transferred the relationship among the indexes in the network layer to be fully reflected.On the basis of the theory of ANP level model，used the MATLAB software to calculate the ultimate super-ultra-matrix and matrix，finally obtained the three indicators of risk assessment and re-analyze the results of the sort.The example showed that risk assessment of building energy efficiency projects at a low risk level，affirmed the validity of energy-saving programs.

energy management contract projects；risk assessment；comprehensive analysis；ANP；EEB

TN04

A

1674－6236（2016）21-0014-04

2016-03-18稿件編號：201603242

國家自然科學基金（20901049，21171115）

郭利芳（1980—），女，陜西西安人，碩士研究生，中級工程師。研究方向：工程管理。