基于模糊数学的绿色建筑投资决策研究

蓝筱晟

（中国交通建设股份有限公司，重庆401147）

基于模糊数学的绿色建筑投资决策研究

蓝筱晟

（中国交通建设股份有限公司，重庆401147）

该文在绿色建筑投资决策中引入模糊数学理论，辨析了绿色建筑成本和效益的构成要素，并根据工程实践和相关理论对增量成本和增量效益分别给出量化方法，针对绿色建筑成本及投资回报从投资人角度进行经济评价，建立了基于模糊数学的投资决策模型，并对结论进行了分析和讨论。

模糊数学；增量成本；绿色建筑；投资决策

绿色建筑的推行、认证已经实施多年，在设计和材料选用上使用环保节能的材料，从而达到保护环境、节能减排的效果，是推行绿色建筑的目的和意义，但这也会增加项目的建设成本。房地产项目如何控制成本，增加利润，是项目成功的关键。绿色建筑的增量成本也是绿色建筑发展进程中的瓶颈，建筑成本增加后能不能产生收益，影响着建设方的投资决策。文章针对绿色建筑增量成本及投资回报的关系进行理论分析，并从投资人角度对其进行经济评价，建立决策模型，为建设项目绿色建筑投资决策提供理论上的指导。

1 绿色建筑项目增量成本分析

1.1 增量成本类型的划分

绿色建筑项目的生命周期，包括绿色建筑建设、拆除、建筑物回收的各个方面。因此，为了达到相应的绿色建筑标准，相对于基准建筑方案，增加费用都应该作为绿色建筑项目的增量成本计算。绿色建筑项目的增量成本包括：绿色建筑设计和咨询费用、绿色建筑建造和绿色建材增加的成本、绿色建筑拆除和运营维护成本[1]。

绿色建筑的成本，按成本承担的主体不同，可分为建设单位成本、购买方成本、社会承担成本。在这些成本中，设计和施工阶段的成本增加由建设方承担；建设方和消费者承担维护阶段增加的成本；回收阶段成本是由消费者和社会承担。

1.2 建设方投资的成本增量

可将建设方的投资成本用C表示，设计成本为Cd、建设成本为Cp、认证成本为Cr，运行维护的成本为Cy，则作为决策模型的成本增量输入项为：C(x)=Cd+Cp+Cr+Cy。

即每个决策模型有4个成本输入项C=i，i=1，2,3,4

估算绿色建筑的附加成本是对项目做出正确投资决策的重要参考，而该阶段的成本会影响后期的项目实施以及运营阶段的成本。文章从整体的角度，比较绿色建筑特有功能的各层因素，对比类似绿色建筑与拟建工程的隶属度，通过模糊识别确定各方案的贴近度，以最终确定各方案的附加成本。

1.3 构建模糊估算模型

构建的因素论域U及其功能指标，及其影响因素u构成绿色建筑附加成本的模糊估算模型。

设拟建绿色建筑工程的方案为B1，在已建绿色建筑中选取5个典型工程A1、A2、…A5，对其进行模糊识别并确定隶属函数，计算隶属度Ri，如表1所示。

表1 已建绿色建筑成本情况

1.3.1 附加成本估算

计算Ai与B1贴近度。根据模糊识别的方法，计算已建绿色建筑工程与拟建绿色建筑工程的贴近度。

公式：t(A×B)=1/2[A×B+(1－A×B)]（1）

利用公式计算出Ai与B1的贴近度t(Ai，B1)。

1.3.2 估算拟建绿色建筑附加成本

即(Ai，Bi)=max1≤i≤n(Ai，Bi)，选出最贴近的三个已建绿色建筑工程A1，A4，A5的造价成本进行平均计算，则拟建绿色建筑工程成本估算额：

同理计算出各方案的附加成本估算额c2，…，cn，n为方案数。

2 绿色建筑的投资效益分析

绿色建筑虽然在设计和建造阶段的成本较高，但是仍能带来效益。绿色建筑的效益可分为直接效益和间接效益，直接效益其主要包括：资源的有效使用，如：能够节材、节约能耗、减少水、电资源的消耗等。间接效益指的是由绿色建筑带来的不仅仅属于投资者的效益，这些效益对社会和环境有利，由社会成员所共享。

绿色建筑会给投资主体带来增量效益，投资方获得的增量效益也可以通过经济价值来比较衡量。绿色建筑的投资主体增量效益包括以下几类：（1）财政激励效益（Rg），建设方可能得到政府在支持绿色建筑运营方面的财政激励（如税收减免、财政补贴等）；（2）销售效益（Rs），是增量收益最重要的组成，即建设方通过建设绿色建筑获得的产品增值，销售价格提高，带来的经济收益；（3）无形收益（RP），主要是指企业通过绿色建筑增加品牌价值，提高其在市场上的信誉。这些收益，虽然不是直接的，但在某种程度上，促进了企业的经济效益。（4）建设方在持有和运营绿色建筑时期，通过绿色建筑节能减排的优势，产生的运营成本降低，带来了收益（Rl）。

绿色建筑带来的效益在目前的研究中较难用经济价值准确地反映，在以上的增量效益中，受到投资人关注的是财政激励效益和销售价格提升而带来的经济效益，这对投资者带来的效益是明显的。目前，对绿色建筑产出的生产力提升及企业品牌价值的经济效益研究则还较为缺乏。

2.1 构建模糊综合评判模型

通过两两比较下一层因素对上一层元素的相对重要性，并由专家组采用1-9分度法进行打分评比，确定A-B的判断矩阵A及Bi-Cj的判断矩阵Ai，之后运用多层次模糊综合评判进行功能评判，设因素论域U由k层组成，则在该文中取k= 2，第一层包含4个因素，即U=(U1，U2，U3，U4)=(财政激励效益，销售效益，无形收益，运营管理成本降低)。其中，U1=(u11，u12，u13，u14)=（围护结构节能措施激励，空调节能处理激励，供暖节能设备激励，照明节能措施激励);U2=(u21，u22，u23，u24)=(保温节能产出销售效益，中水系统产出销售效益，新型节水管道产出销售效益，厨卫节水设备产出销售效益);U3= (u31，u32，u33，u34)=(运用可循环材料产出无形收益，新技术产出无形收益，钢筋工程应用技术无形收益，其他新型环保材料无形收益);U4=(u41，u42，u43，u44)=(智能系统，绿化维护，垃圾处理);评语集为V=(v1，v2，v3，v4，v5)=(好，较好，一般，较差，差)。

2.2 确定评语集

采用模糊数学的统计方法，由评价专家组进行投票对各方案的所有因素对评语集v的所属尺度进行确定。然后从最底层，以递进的方式向上一层定量化地计算出评价值的评语集。

公式为：Bi=Ai×Ri（3）

继而确定最终的评语集。B=A×R，其中R=Bi。

2.3 量化评语集

由于评语集B具有模糊性，所以对V进行量化，设定V1= (c1|80≤c1≤100)，V2=(c2|60≤c2＜80)，V3=(c3|40≤c3＜60)，V4=(c4|0≤c4＜40)，得到分数矢量C=(c1，c2，c3，c4)，按照公式（3）计算各方案的最终得分f1，f2，…fn：

3 增量成本效益投资回报决策模型

3.1 建模的假设及分析框架

对绿色建筑的增量成本效益，可以使用数学模型进行评价，分析绿色建筑投资的回报情况。

从投资人的角度看，增量投资成本效益分析实际上是一个投资效率问题，即通过最低成本投入实现效益的最大化[2]。为了便于开展数学分析，将影响增量投资的成本和效益的因素统一定义为函数形式，并假设投资成本函数为C(x)，投资收益函数为fr(x)。根据设计目标，企业在决策阶段，需要对不同的建设方案进行比选，初定了n个备选方案，每个方案由于各成本因素投入的不同，产生的投资收益也不同，投资回报也会有相应的变化。而成本因素和收益输出，由于影响因素复杂，投入和产出不为线性关系，因而决策过程抽象。

绿色建筑的决策方案比选1确定各方案的功能系数Fi。根据公式（5）计算各方案的功能系数，其中fi为各绿色建筑方案的功能评价值，即2.3中各方案的最终得分，n为方案数：

3.2 确定各方案的附加成本系数CIi．根据公式（6）计算各方案的附加成本系数，其中ci为公式（3）中所得各方案的绿色建筑特有功能附加成本费用，n为方案数：

3.3 确定各方案的价值系数Vii，则投资回报得益函数期望值为：

根据公式（7）计算出各方案的价值系数，比较各方案实施后项目的价值系数，价值系数较大的方案为优选方案。

4 绿色建筑投资决策模型的诊释

（1）通过分析模型的最大值与成本收益的关系，可以确定模型中的各项数据在投资回报中的权重关系，也可以确定哪些成本增量仍需要改进。

（2）通过模型分析投资回报与成本的关系，可以得出提高绿色建筑项目效益的方案，如果预期收益降低，最优策略成本也要相应的降低，根据以上公式可知，随着增量成本的降低，项目取得收益的概率将增大。

（3）通过对模型的求解，我们也可以分析出绿色建筑的规模数量对收益产生的影响，如果规模数量增大，预期收益的绝对数值也会增大。

5 结语

建立基于模糊数学的绿色建筑投资成本估算模型，分析绿色建筑项目的投资效益，将为绿色建筑项目的投资决策研究起到重要的推动作用。本文对就做了初步的探讨，希望对相关研究有一定参考意义。

[1]王虹光.基于实证的绿色建筑投资决策影响因素研究[D].北京：清华大学，2013.

[2]丁孜政.绿色建筑增量成本效益分析[D].重庆：重庆大学，2014.

责任编辑：孙苏,李红

住宅质量

健康住宅套型质量的判断

安全性要求

保证居住者的自身安全，是人类生存的第一需要。住宅需要一定的安全措施：防盗安全和防火安全是主要的两种。

保健性要求

人们对保健性要求主要是指生理健康要求和心理健康要求的住宅，需要有良好的通风、充足的日照以保证人身需要的温度、湿度、阳光以及清洁的空气等。从更深层次意义上讲，为居民创造积极的家庭环境，使居民对“家”的温馨有认同感，从“家”中获取力量，受到鼓舞，满足心理健康的要求(具体如活动室、家庭公共娱乐空间的设置等)。

私密性要求

居民的日常生活都不希望别人打扰或让别人知道太多，私密性的要求产生于人们生活中的私密性活动。住宅设计中应隔音、避免户间的“对视”等。

灵活性要求

住宅内部的分割要考虑灵活性。如家庭的收入变化、成员变化、品位变化，甚至于职业变化等，都会对住宅室内环境产生新的要求，所以在住宅的空间组合、设施的布置等方面要注意灵活性．即房间用途变化、房间分割变化、房间布置变化等。

舒适性要求

舒适性是一个综合概念，随着人们物质生活的不断提高，舒适性要求的标准也会不断发展变化。目前舒适性标准主要体现在室内的使用空间合理等。

从开发商角度和居民角度来讲，得房率都是比较重要的，即套内面积与建筑面积之比。这就要求设计时尽量减少结构面积、公共交通面积等等，目前一般要求达到80%～85%，这对高层住宅确实有一定困难，但布置合理则应该可以达到。

Study on Investment Decision of Green Architecture Based on Fuzzy Math

Theory of Fuzzy Math is introduced in the investment decision of green architecture,whose constitution of cost and benefit is analyzed,and quantitative methods for incremental cost and incremental benefit are presented based on practical cases and relevant theories.The cost and return on investment of green architectures are evaluated economically,the investment decision model is established based on fuzzy math and the conclusions are analyzed and discussed.

fuzzy math;incremental cost;green architecture;investment decision

F407.9

A

1671-9107（2017）03-0013-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.03.013

2016-07-29

蓝筱晟(1975-)，男，重庆人，研究生，高级经济师，主要从事建筑经济相关工作。