郭利芳

（西安交通大学第二附属医院 陕西 西安710004）

基于ANP综合分析法的医院建筑节能风险研究

郭利芳

（西安交通大学第二附属医院 陕西 西安710004）

本文针对医院建筑节能问题，采用合同能源管理模式和综合分析的网络层次分析法来研究项目评价所涉及的相互关系比较复杂的众多风险因素，建立含有三级指标的项目风险评价因素指标体系，使各指标之间的传递关系在网络层中得以充分体现。在ANP理论的基础上构建层次模型，利用 MATLAB软件计算超矩阵和极限超矩阵，最终得到风险评价三级指标的权重并分析其排序结果。实例结果表明，建筑节能项目的风险评价处于低风险水平，肯定了节能方案的正确性。

合同能源管理；风险评价；综合分析；ANP；建筑节能

根据我国建筑物使用功能的不同，现有的大型公共建筑可分为办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑和体育建筑等8大类[1]，其中医院建筑因其独特的使用功能而显著区别于其它7类公共建筑。医院建筑群是一类规模较大而且功能复杂的建筑，它完全不同于饭店、商场这样单栋或少数几栋的通用公共建筑。随着我国医疗事业的不断发展，医院建筑面积不断扩大，医院建筑能耗问题日益凸显[2-5]。滚局统计数据表明，医院建筑是我国公共建筑中及其的重要部分，因此拥有非常大的节能潜力，成为了开展建筑节能工作的重要突破点[6-8]。另外，医疗设备的快速更新,医院功能逐渐完善,医院建设标准逐步提高,致使医院建设费用和能耗的不断增加，医院建筑也因此成为能耗最大的公共建筑之一。我国虽然是排名第三的能源生产国,但又是位居第二的能源消费大国，人均资源占有量相对较少[9]。

医院建筑的大能耗不仅仅使医院自身日常支出费用增加，而且患者的医疗费用增加，加剧了医院所在地区供能的矛盾。目前，医院建筑的能耗问题已经受到了各方的关注，在医院建设发展过程中注重节能已成为了大势所趋[11-13]。但是医院建筑节能措施的实施单单依靠医院本身的力量显然是不够的，不论是从专业性角度还是从实施能力来看都是如此。合同能源管理对于医院实施建筑节能来说是一个很好的方式[14-15]。医院可以合同能源管理项目的风险评估，充分理性地考虑由节能方案牵涉的利益相关方带来风险之间的相互影响，根据确定的各风险因素的权重排序对建筑节能的各方面工作做出及时的调整[16]。在接下来的内容中，利用综合分析法的网络层次分析方法，结合合同能源管理项目，对医院建筑节能中的风险项目进行评价。

1　医院建筑节能风险ANP指标体系

对于现代医院建筑的发展，建筑能耗的增加既有合理性,也有它的不合理性。近代新兴医疗技术、高科技的医疗与诊疗设备对医院基础设施系统、环境设计等都提出了新的要求,因此医院为了提高基础设施配置、改善环境布局而产生的能耗增加是可以理解的。另外为了应对可能出现的突发事件而制定应急预案，配备必要的装备,建立健全长期的防范和应急措施,由这些而产生的能耗也是不可避免的。但是现在问题是有些医院盲目增加床位、过度扩展规模，追求豪华装饰与多余装备,扩大特需医疗设施建设等等。因此现在我们要从节能的角度去评价医院增加或者改造的建筑是否是符合标准。

根据15位有经验的合同能源管的专家意见以及对相关案例的分析，在结合相关参考文献中对风险因素的介绍分析，文中筛选出作为医院建筑合同能源管理项目风险评价体系一级风险因素所包含的五个因素：项目资金风险、工程进度风险、工程质量风险、运营风险以及项目收益风险。

在确定了一级风险因素后，需要将一级风险因素所涉及的各个方面细化，进而得到二级和三级风险因素，完善风险因素体系，保证评价的准确性和客观性。比如说工程进度风险，工程进度大体可以包括工程主体的进度以及相应的设备进度，结合施工单位以及施工人员的具体情况，可能出现主体工程进度与计划进度不一致的情况，除了主体工程之外还有与之符合的设备配置要到位，设备进度指的是设备采购进度和设备到货进度等等。

结合大型建筑领域常常采用的设计采购施工总承包模式以及现有的研究文献中出现频率较高的进度和质量风险考察项目，根据业内人士的专业意见，形成医院建筑节能合同能源管理项目的风险评价指标体系。根据前三列评价指标以及结合诸多实例，充分考虑各个风险指标之间的关联性以及三级风险指标之间的传递逻辑，进而得出第4列所示的风险指标之间的影响关系，如表1所示。

表1　风险评价指标体系及其影响关系

2　综合分析算法

2.1节能风险评价体系的指标权重计算

根据风险评价体系中的数据，应用ANP的理论方法进行计算。首先，将有相互依存关系和反馈关系的评价指标因素进行两两比较，以控制层的一级元素Bi（i=1，2，…，5）为准则，三级风险因素Di（i=1，2，…，n）为此准则层，依次比较风险评价因素Ci里的元素对Cj中的三级因素Djk的影响力，进而得到判断矩阵以及归一化的特征向量（wjki1，wjki2，…，wjkin），将所有的判断矩阵的特征向量综合在一起就可以得到矩阵Wij，其形式为：

其次，对于主准则Bi（i=1，2，…，5），依次将各组元素进行比较，也可以得到5个无权重超矩阵W，再以Cj为次准则评测不同因素的相对重要性，构建判断矩阵。在经过归一化处理之后得到归一化特征向量（a1j，a2j，…，anj）′，由此得到某一准则下的权重矩阵Ws：

2.2医院建筑节能风险指标权重分析

对于ANP的具体求解过程可以参考王莲芬[10]提出的理论方法，借助MATLAB软件进行超矩阵和加权超矩阵的计算任务，进而得到评价体系的三级指标相对重要性权重数值，袓权重数值大小对评价指标进行排序，结果如表2所示。

根据ANP权重大小，可以将风险项分成4类：ANP值大于0.1的前3个指标为高度风险指标；ANP值在0.05～0.1之间的D4、D21和D12可以归为中等风险项；ANP值在0.01～0.05之间的9项风险指标集中了工程项目在进度和质量方面的常规风险，以及用能单位经营情况和回款信用问题，将该区间的风险指标划为一般风险项；ANP值在0.001～0.01之间的最后8项风险指标可以归为低度风险项。

表2　风险评价三级指标体系权重排序

3　医院建筑节能分析的实际应用案例

对某市妇幼保健医院建筑工程合同能源管理项目利用构建的ANP模型进行风险评价。该医院根据医院接诊和住院人数的变化，准备对医院的建筑规模进行适当扩大，为了实现节能的目标决定采用合同能源管理模式进行。

现在10名经验丰富的项目管理专家在调查了项目的情况后，对项目风险评价指标体系的三级指标因素进行合理的风险评估。在这里，评分范围为0-10，风险指数从低到高为0-10，这样就得到了如图3所示的评分结果。利用MATLAB中的计算程序，求得风险指标评分的算术平均值ai，在三级风险指标的权重求出的基础上得到指标的加权值wi，将加权值求wi和即可得到建筑节能项目的风险综合评分为5.08，如表3所示。

表3　医院建筑节能管理风险评价结果表

由综合评分结果可以看出，该合同能源管理项目风险处于中等偏低，项目基本上是可行的。根据表3可以知道在影响该项目的三级风险指标中，国家能源政策影响D14的加权值最高为1.56，那是因为近年来国家大力倡导节能减排，国家政策从融资、返税、项目审批等各个方面深刻影响着合同能源管理项目的开展，因此在制定项目决策方案时要充分了解相关政策要求，尽量避免与政策相悖而给项目审批造成不必要的障碍；加权值居第二的ESCO融资风险D1为0.75，说明ESCO融资是项目成功的重要因素；节能服务合同的完备性风险D21、运营成本控制D5、采购成本控制D4的加权值均在0.5左右，远远高于其他风险指标的加权值，因此医院方面应该重视对项目节能服务合同的审查，控制好运营和设备的成本，提前制定相应的风险防范措施，以保证项目最终投产收益。技术成熟度风险。另外值得一提的是用能单位融资风险D2和运行操作水平D18的加权值分别只有0.02和0.03，这与该用能单位的市立医院的背景相符，即医院拥有一定的融资能力，因而在合同中可以考虑让用能单位参与一部分融资，以保证合作项目最终能为双方创造利益。

4　结束语

文中针对医院建筑节能问题的合同能源管理项目中风险因素的相互关系比较复杂的特点，采用综合分析的网络层次分析法去建立风险评价因素指标体系，使各三级指标之间的传递关系在网络层中得以充分体现。在ANP理论的基础上构建层次模型，借助MATLAB软件进行超矩阵和极限超矩阵的计算，最终得到了风险评价三级指标的权重并分析其排序结果。实例验证结果表明，基于ANP分析方法的合同能源管理项目风险评价对于医院进行建筑节能工作能够提供具有指导性的建议，促进了医院建筑节能化的进程。

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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稿件编号：201603242

国家自然科学基金（20901049，21171115）

郭利芳（1980—），女，陕西西安人，硕士研究生，中级工程师。研究方向：工程管理。