绿色住宅建筑增量成本估价模型

【题目】绿色住宅建筑的成本分析   
【第一章】绿色建筑增量成本估价模型研究绪论 
【第二章】绿色建筑评价标准 
【第三章】绿色住宅建筑成本因素分析 
【第四章】绿色住宅建筑增量成本估价模型
【第五章】绿色技术投入成本分析  
【结论/参考文献】我国绿色建筑评估体系研究结论与参考文献

　　4 绿色住宅建筑增量成本估价模型

　　一直以来，绿色建筑都被认为是一种高投入、低收益的建筑，这导致许多投资商不愿意增加绿色建筑的投入。随着绿色建筑理念不断深入，许多专家学者也从建筑的全寿命周期着手，估算绿色建筑在全寿命周期内的收益，从而在经济上论证绿色建筑的经济效益，以此来证明绿色建筑是具有良好的效益。然而，从投资商的角度来说，绿色建筑全寿命周期产生的利益并不能进入投资商的企业，很多都是产生在消费者节约和减少环境损害方面。投资商关心更多的是怎样减少投入成本，可以获得更多的利益。在不能准确估计绿色建筑收益的情况下，本章尝试从绿色建筑成本投入的角度，使用第三章统计数据及结论建立一个绿色建筑增量成本估价研究模型。

　　4.1 建立模型步骤及求解方法

　　4.1.1 确定模型适用范围

　　每一个模型都不是万能的，都有一个适用范围，并且具有针对性。确定模型的适用范围是建立模型的基础性工作。在建立模型前往往需要收集大量的相关数据，因此，确定模型适用范围后，更有利于进行建模的前期工作。

　　4.1.2 目标分解

　　模型的建立，必须要有一个明确需要解决的目标。为了能够更好地明确目标的各项影响因素，就需要对目标进行分解，确定能够实现目标的各层次关系。

　　每一个目标都可以分解为单个或多个层次，层层递进。目标分解层次结构图如图 4.1 表示：

　　4.1.3 模型求解方法

　　对模型的建立及其指标求解，常用的方法有：数学工具计算、直接分析法、类比法、数据分析法、实验分析法、构想法等[42].

　　（1）数学工具计算

　　数学工具计算是指利用现有的数学方法或者计算模型，对构建模型进行求解。比如：代数方程模型、微分方程模型、概率统计模型、逻辑模型等。在概率统计模型中，常用的模型分离散型模型和连续型模型。

　　（2）直接分析法

　　直接分析法是指建立的模型是研究已经相对成熟的模型，此时模型会有成熟的求解方法和求解软件，可以直接运用模型求解的方法和软件进行求解。

　　（3）类比法

　　类比法是指构造的模型虽然不是已经研究相对成熟的模型，但是有结构性质类似的模型，此时，就可以类比相似模型的求解方法进行求解。

　　（4）数据分析法

　　数据分析法是指搜集大量的模型适用数据，然后可以用统计分析的方法来确定模型的计算方法。

　　（5）实验分析法

　　实验分析法是指对模型需要的结果，根据模型设定的实验步骤，经过大量实验来确定模型的最终结论。

　　（6）构想法

　　构想法是在对目标问题机理不够清晰、又缺少数据，又不能做试验来获取数据时，只能通过对在已有的模型研究基础上，对目标模型进行设想和描述，然后通过对已有模型的求解，不断修正和完善目标模型，直到满意为止。

　　4.1.4 指标权重参数的确认方法

　　常用的权重参数确认方法有以下几种[42]:

　　1、专家评分法

　　专家评分法是指邀请与目标有关的行业专家，对目标的相关评判因素进行评分，然后运用合适的数学方法对打分结果进行统计分析处理，得出需要的结论。这种方法虽然操作简单，但是主观性太强。打分结果受到专家对相关行业的认识程度和个人偏好的影响。

　　2、数理统计法

　　数理统计法主要是通过收集目标样本，统计样本的相关数据，然后利用数学工具对样本数据进行分析处理，得出需要的结论。数理统计法虽然操作有点困难，但是数据比较有说服力。数理统计法结论的准确度也会受到样本数量和特殊情况的影响，但是在数据综合处理后，误差比其它方法都小。因此，数理统计法得出的结论能够相对准确的代表目标结论。

　　3、层次分析法

　　层次分析法是一种运筹学理论方法，该方法能够合理的综合定性和定量分析，具有很强的合理性和适用性，因此在许多研究领域都有使用。层次分析法首先把目标按因素进行层层分解，然后在研究各主次因素的过程中，按照支配关系分组建立层层递进式结构关系；通过层次分解后，就可以将复杂的问题分解成许多简单问题；进行层次分析时，通过两两因素重要性对比，确定各层次之间的比重，然后从最底层因素变化开始层层分析总目标的变化情况。层次分析法大量简化目标的复杂程度，在各领域的应用效果良好。但是，在目标分层过多时，层次评价值容易均衡化，会造成目标区别不明显，难以决策。

　　4、人工神经网络法[43]

　　人工神经网络是上个世纪 80 年代后期新兴的一门学科，它是在人类不断认识大脑神经网络运行的基础上，模拟构造的一种为实现某种功能的神经网络。

　　这种方法，期望能够模拟人类学习、联想和记忆的能力。但是在应用前，它需要用户提供足够的已知样本对神经网络进行训练和学习，以确定网络权值和闭值矩阵。在此过程中要求样本数据充足，并具有典型性、准确性，这就给数据收集、处理带来了一定的难度。另外，在训练过程中，容易出现训练过度的情况，严重影响神经网络的准确性。

　　4.1.5 确认目标变化

　　建立研究模型的根本目的是为了能够清晰准确的进行适用范围内的事物分析评价。因此，必须有依据的建立一个评价标准，才能更加清晰的描述目标的分析评价结论。确认目标变化范围是建模的基础工作之一，对目标变化的确认通常使用以下方法：

　　（1）限值法

　　限值法是指根据建立目标模型时，根据模型的适用范围，限定模型自变量的变化值，从而确定目标值得变化范围的方法。目标值只会在限定的范围内发生变化。

　　（2）中值法

　　中值法是指在建立目标模型时，不能够准确的限定模型自变量的变法范围和幅度，只能通过同类模型的结论，确定一个在目标值变化范围内的中间值，以此值作为目标模型的评价标准。

　　4.1.6 目标分级

　　根据目标变化分为的不同确认方法，可以将目标划分成单层次目标和多层次目标。

　　（1）单层次目标

　　单层次目标是根据中值法确定的目标变化范围进行划分的；在确定目标中值后，根据所得目标结果同目标中值进行比较，根据比较结论确定目标层次。

　　比如：以 1 为目标中值，当目标小于 1 时成立，结论可行；那么目标大于 1 时，则结论不可行。

　　（2）多层次目标

　　多层次目标是根据限值法确定目标变化范围时，常使用的划分方法。在充分研究目标值的变化范围后，根据不同的划分依据，将目标值的变化范围划分为多个不同层次范围，当目标值落在某个层次范围内，就可以判定目标级别为某个层次。

　　4.2 绿色住宅建筑增量成本估价模型构建

　　模型的建立不仅只是在理论上建立完成，更要简便实用。绿色建筑成本投入的评价研究模型要研究合理，目标明确，操作简便才算是成功的模型。

　　4.2.1 确认模型适用范围

　　常见绿色建筑分为住宅建筑和公共建筑。公共建筑管理的统一性导致绿色建筑技术的应用十分广泛。住宅建筑有个性化需求，因此绿色技术应用会有很多限制，也因此住宅建筑技术投入的会有更大的发展空间。在我国，土地使用成本投入占总投资额的很大比重，因此，不论是大都市还是小城镇，住宅建筑都趋向于高层建设。综上所述，本文确定以高层绿色住宅建筑为研究对象。

　　4.2.2 模型目标分解

　　模型构建的目的是分析绿色建筑技术投入对建筑投资成本的影响。因此，根据模型研究目的，确定研究目标指标 P,分析影响目标的各项因素，将目标进行层次分解，有利于清晰的表达模型的各因素之间的关系。

　　根据我国《绿色建筑评价标准》的相关内容，绿色建筑的评价从六个方面进行，分为节地、节能、节水、节材、室内环境和运营管理。研究绿色建筑技术对建筑成本的影响，主要是从投资商角度出发，因此，研究的重点放在项目建设期的投入。而室内环境和运营管理的需要投入的成本，主要是在运行期间的投入。因此，本模型不包括这两部分内容。

　　将目标研究分解为“四节”投入后，进一步分解影响“四节”的各项技术投入因素，作为引起“四节”投入的最基层变量。比如：节地的使用透水砖投入、复层绿化投入等，每一项技术的应用都会引起节地成本投入的变动。

　　综上所述，将目标层层分解后的结构如图 4.2 所示：

　　4.2.3 确定目标研究公式

　　在查阅大量建筑相关管理技术、施工技术和文献研究的基础上，尝试建立一个指标与变量因素之间的关系，可以比较准确的反映绿色技术投入对建筑总投入的影响。增加建筑绿色技术的投入意味着建筑总投入成本同样会发生相关变动。考察一项或多项因素的变动对总体指标的影响，并且，投入的变化对总成本的影响应该是线性正相关变化。因此，可以使用数学工具中的代数公式：来表示。同时参考建筑工程项目管理中，动态工程结算调值公式，是一个在考虑市场一项或多项建材价格的变动下，对工程总结算价款的影响。绿色建筑“四节”投入可以视为一项或多项的可变因素，同时考虑相关系数，考察“四节”投入的变化对建筑投入成本的影响。因此，综合以上几个方面，可以使用数学工具法，建立公式 4.1 来考察“四节”投入对建筑总体投入的影响指标 P.

　　4.2.4 确定目标公式参数

　　目标研究公式中共含有 9 个参数，根据参数类型可以分为三类。

　　（1）第一类是参照类参数 T.根据公式，参数 T 是作为 A、B、C、D 变动的参照值。模型是研究“四节”（A、B、C、D）的投入对非绿色建筑成本的影响，因此，参照值（T）应为非绿色建筑的平均每平米成本。

　　（2）第二类是变量参数。根据目标分解和公式意义，A、B、C、D 是可变量。

　　（3）第三类是权重参数。在公式中，α、β、γ、δ 分别作为 A、B、C、D 变量对指标 P 的影响权重。对比前文 4.1.4 章节确定权重参数的几种方法的特点，结合论文研究重点，决定采用数据统计法确定权重参数。

　　根据本论文第三章统计数据分析所得的结论表 3.9,节能、节水、节材和节地在绿色建筑技术成本投入中所占的比重分别为：节能比重 6.51%、节水比重 8.37%、节材比重 84.29%、节地比重 0.83%.因此，借用此结论，确定目标公式中的权重 α、β、γ、δ 分别为 0.07、0.08、0.84、0.01.

　　4.2.5 确定模型目标变化范围

　　根据表 3.3 和表 3.5,非绿建每平方米成本均值和“四节”成本最值汇总见表 4.2:

　　将表 4.2 汇总数据代入评价指标公式计算指标 P 的变动范围，计算结果汇总见表 4.3:

　　根据指标的变动范围，以最大值 0.1417 为基准，对表 4.3 归一化处理，结果见表 4.4:

　　4.2.6 划分级别

　　根据模型目标的处理后的结论表 4.4,将目标划分以下 4 个级别，见表 4.5:

　　4.3 本章小结

　　本章通过分析模型建立的思路和相关参数的确定方法，选择了适合本文研究的数学工具法来建立模型指标公式和使用数理统计法求解相关权重参数。在绿色住宅建筑增量成本估价模型的建立过程中，充分考虑“四节”技术的直接投入成本和相对影响参数因子，借用第三章的研究成果：节能、节水、节材和节地在绿色建筑技术成本投入中所占的比重分别为： 6.51%、8.37%、84.29%、0.83%,作为相对影响因子，创建了模型指标P的计算公式。根据第三章搜集的基础数据，确定了模型目标值的变化范围，并以此为基础，将建筑划分为：非绿色建筑、一星级绿色建筑、二星级绿色建筑和三星级绿色建筑等 4 个等级。