基于ANP綜合分析法的醫(yī)院建筑節(jié)能風(fēng)險研究

郭利芳

（西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 陜西 西安710004）

基于ANP綜合分析法的醫(yī)院建筑節(jié)能風(fēng)險研究

郭利芳

（西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 陜西 西安710004）

本文針對醫(yī)院建筑節(jié)能問題，采用合同能源管理模式和綜合分析的網(wǎng)絡(luò)層次分析法來研究項目評價所涉及的相互關(guān)系比較復(fù)雜的眾多風(fēng)險因素，建立含有三級指標(biāo)的項目風(fēng)險評價因素指標(biāo)體系，使各指標(biāo)之間的傳遞關(guān)系在網(wǎng)絡(luò)層中得以充分體現(xiàn)。在ANP理論的基礎(chǔ)上構(gòu)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(fēng)險評價三級指標(biāo)的權(quán)重并分析其排序結(jié)果。實例結(jié)果表明，建筑節(jié)能項目的風(fēng)險評價處于低風(fēng)險水平，肯定了節(jié)能方案的正確性。

合同能源管理；風(fēng)險評價；綜合分析；ANP；建筑節(jié)能

根據(jù)我國建筑物使用功能的不同，現(xiàn)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(yī)療衛(wèi)生建筑和體育建筑等8大類[1]，其中醫(yī)院建筑因其獨特的使用功能而顯著區(qū)別于其它7類公共建筑。醫(yī)院建筑群是一類規(guī)模較大而且功能復(fù)雜的建筑，它完全不同于飯店、商場這樣單棟或少數(shù)幾棟的通用公共建筑。隨著我國醫(yī)療事業(yè)的不斷發(fā)展，醫(yī)院建筑面積不斷擴大，醫(yī)院建筑能耗問題日益凸顯[2-5]。滾局統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，醫(yī)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(jié)能潛力，成為了開展建筑節(jié)能工作的重要突破點[6-8]。另外，醫(yī)療設(shè)備的快速更新,醫(yī)院功能逐漸完善,醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準逐步提高,致使醫(yī)院建設(shè)費用和能耗的不斷增加，醫(yī)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(chǎn)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(yī)院建筑的大能耗不僅僅使醫(yī)院自身日常支出費用增加，而且患者的醫(yī)療費用增加，加劇了醫(yī)院所在地區(qū)供能的矛盾。目前，醫(yī)院建筑的能耗問題已經(jīng)受到了各方的關(guān)注，在醫(yī)院建設(shè)發(fā)展過程中注重節(jié)能已成為了大勢所趨[11-13]。但是醫(yī)院建筑節(jié)能措施的實施單單依靠醫(yī)院本身的力量顯然是不夠的，不論是從專業(yè)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(yī)院實施建筑節(jié)能來說是一個很好的方式[14-15]。醫(yī)院可以合同能源管理項目的風(fēng)險評估，充分理性地考慮由節(jié)能方案牽涉的利益相關(guān)方帶來風(fēng)險之間的相互影響，根據(jù)確定的各風(fēng)險因素的權(quán)重排序?qū)ㄖ?jié)能的各方面工作做出及時的調(diào)整[16]。在接下來的內(nèi)容中，利用綜合分析法的網(wǎng)絡(luò)層次分析方法，結(jié)合合同能源管理項目，對醫(yī)院建筑節(jié)能中的風(fēng)險項目進行評價。

1　醫(yī)院建筑節(jié)能風(fēng)險ANP指標(biāo)體系

對于現(xiàn)代醫(yī)院建筑的發(fā)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(yī)療技術(shù)、高科技的醫(yī)療與診療設(shè)備對醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、環(huán)境設(shè)計等都提出了新的要求,因此醫(yī)院為了提高基礎(chǔ)設(shè)施配置、改善環(huán)境布局而產(chǎn)生的能耗增加是可以理解的。另外為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件而制定應(yīng)急預(yù)案，配備必要的裝備,建立健全長期的防范和應(yīng)急措施,由這些而產(chǎn)生的能耗也是不可避免的。但是現(xiàn)在問題是有些醫(yī)院盲目增加床位、過度擴展規(guī)模，追求豪華裝飾與多余裝備,擴大特需醫(yī)療設(shè)施建設(shè)等等。因此現(xiàn)在我們要從節(jié)能的角度去評價醫(yī)院增加或者改造的建筑是否是符合標(biāo)準。

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

在確定了一級風(fēng)險因素后，需要將一級風(fēng)險因素所涉及的各個方面細化，進而得到二級和三級風(fēng)險因素，完善風(fēng)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(fēng)險，工程進度大體可以包括工程主體的進度以及相應(yīng)的設(shè)備進度，結(jié)合施工單位以及施工人員的具體情況，可能出現(xiàn)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(shè)備配置要到位，設(shè)備進度指的是設(shè)備采購進度和設(shè)備到貨進度等等。

結(jié)合大型建筑領(lǐng)域常常采用的設(shè)計采購施工總承包模式以及現(xiàn)有的研究文獻中出現(xiàn)頻率較高的進度和質(zhì)量風(fēng)險考察項目，根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的專業(yè)意見，形成醫(yī)院建筑節(jié)能合同能源管理項目的風(fēng)險評價指標(biāo)體系。根據(jù)前三列評價指標(biāo)以及結(jié)合諸多實例，充分考慮各個風(fēng)險指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性以及三級風(fēng)險指標(biāo)之間的傳遞邏輯，進而得出第4列所示的風(fēng)險指標(biāo)之間的影響關(guān)系，如表1所示。

表1　風(fēng)險評價指標(biāo)體系及其影響關(guān)系

2　綜合分析算法

2.1節(jié)能風(fēng)險評價體系的指標(biāo)權(quán)重計算

根據(jù)風(fēng)險評價體系中的數(shù)據(jù)，應(yīng)用ANP的理論方法進行計算。首先，將有相互依存關(guān)系和反饋關(guān)系的評價指標(biāo)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(fēng)險因素Di（i=1，2，…，n）為此準則層，依次比較風(fēng)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(quán)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(gòu)建判斷矩陣。在經(jīng)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(quán)重矩陣Ws：

2.2醫(yī)院建筑節(jié)能風(fēng)險指標(biāo)權(quán)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(quán)超矩陣的計算任務(wù)，進而得到評價體系的三級指標(biāo)相對重要性權(quán)重數(shù)值，袓權(quán)重數(shù)值大小對評價指標(biāo)進行排序，結(jié)果如表2所示。

根據(jù)ANP權(quán)重大小，可以將風(fēng)險項分成4類：ANP值大于0.1的前3個指標(biāo)為高度風(fēng)險指標(biāo)；ANP值在0.05～0.1之間的D4、D21和D12可以歸為中等風(fēng)險項；ANP值在0.01～0.05之間的9項風(fēng)險指標(biāo)集中了工程項目在進度和質(zhì)量方面的常規(guī)風(fēng)險，以及用能單位經(jīng)營情況和回款信用問題，將該區(qū)間的風(fēng)險指標(biāo)劃為一般風(fēng)險項；ANP值在0.001～0.01之間的最后8項風(fēng)險指標(biāo)可以歸為低度風(fēng)險項。

表2　風(fēng)險評價三級指標(biāo)體系權(quán)重排序

3　醫(yī)院建筑節(jié)能分析的實際應(yīng)用案例

對某市婦幼保健醫(yī)院建筑工程合同能源管理項目利用構(gòu)建的ANP模型進行風(fēng)險評價。該醫(yī)院根據(jù)醫(yī)院接診和住院人數(shù)的變化，準備對醫(yī)院的建筑規(guī)模進行適當(dāng)擴大，為了實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)決定采用合同能源管理模式進行。

現(xiàn)在10名經(jīng)驗豐富的項目管理專家在調(diào)查了項目的情況后，對項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系的三級指標(biāo)因素進行合理的風(fēng)險評估。在這里，評分范圍為0-10，風(fēng)險指數(shù)從低到高為0-10，這樣就得到了如圖3所示的評分結(jié)果。利用MATLAB中的計算程序，求得風(fēng)險指標(biāo)評分的算術(shù)平均值ai，在三級風(fēng)險指標(biāo)的權(quán)重求出的基礎(chǔ)上得到指標(biāo)的加權(quán)值wi，將加權(quán)值求wi和即可得到建筑節(jié)能項目的風(fēng)險綜合評分為5.08，如表3所示。

表3　醫(yī)院建筑節(jié)能管理風(fēng)險評價結(jié)果表

由綜合評分結(jié)果可以看出，該合同能源管理項目風(fēng)險處于中等偏低，項目基本上是可行的。根據(jù)表3可以知道在影響該項目的三級風(fēng)險指標(biāo)中，國家能源政策影響D14的加權(quán)值最高為1.56，那是因為近年來國家大力倡導(dǎo)節(jié)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(guān)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(quán)值居第二的ESCO融資風(fēng)險D1為0.75，說明ESCO融資是項目成功的重要因素；節(jié)能服務(wù)合同的完備性風(fēng)險D21、運營成本控制D5、采購成本控制D4的加權(quán)值均在0.5左右，遠遠高于其他風(fēng)險指標(biāo)的加權(quán)值，因此醫(yī)院方面應(yīng)該重視對項目節(jié)能服務(wù)合同的審查，控制好運營和設(shè)備的成本，提前制定相應(yīng)的風(fēng)險防范措施，以保證項目最終投產(chǎn)收益。技術(shù)成熟度風(fēng)險。另外值得一提的是用能單位融資風(fēng)險D2和運行操作水平D18的加權(quán)值分別只有0.02和0.03，這與該用能單位的市立醫(yī)院的背景相符，即醫(yī)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(chuàng)造利益。

4　結(jié)束語

文中針對醫(yī)院建筑節(jié)能問題的合同能源管理項目中風(fēng)險因素的相互關(guān)系比較復(fù)雜的特點，采用綜合分析的網(wǎng)絡(luò)層次分析法去建立風(fēng)險評價因素指標(biāo)體系，使各三級指標(biāo)之間的傳遞關(guān)系在網(wǎng)絡(luò)層中得以充分體現(xiàn)。在ANP理論的基礎(chǔ)上構(gòu)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(fēng)險評價三級指標(biāo)的權(quán)重并分析其排序結(jié)果。實例驗證結(jié)果表明，基于ANP分析方法的合同能源管理項目風(fēng)險評價對于醫(yī)院進行建筑節(jié)能工作能夠提供具有指導(dǎo)性的建議，促進了醫(yī)院建筑節(jié)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(xué)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。